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Solidworks软件辅助《机械制图》课程教学探索

2009年第12期(总第133期)
施 华(江苏食品职业技术学院机电工程系,江苏 淮安 223200)
 
  【摘 要】 本文介绍一种利用Solidworks软件辅助《机械制图》课程教学的方法,该方法简单易行,有很强的可操作性,实践证明可取得较好的教学效果。
  【关键词】 软件;辅助教学;制图
 
1 引言
  在许多高职校的机电专业里,或多或少地存在着制图课程的教学障碍,老师教得辛苦,学生学得吃力,而本课程又是其他各专业课的基础,所以又不得不重视,究其原因有二:首先,学生缺乏必要的预备知识及空间感知的训练。初中的学生接触的皆为平面图形,如何把三维体用平面的图样得以准确的表达,对于没学过立体几何的人而言,困难是再自然不过的了;其二,我们的课堂教学往往缺乏生动性、参与性,“深奥而枯燥”其结果必然是索然无味。针对上述问题,笔者在solidworks软件的使用中受到启发,Solidworks软件能够帮助我们做得更好,它的辅助教学功能值得探讨与研究。
 
2 Solidworks是容易被学生接受和认可的软件
  对高职学生而言,软件的易学易用比什么都重要。Solidworks软件是一种高品质、易学易用的三维CAD系统, 它不仅功能强大,操作简单方便,使得solidworks成为领先的、主流的三维CAD。随着现代多媒体教学方式的应用中,由于涉及到运行速度,教室里的电脑可能不允许安装太多的复杂的应用软件,为此,我们可以利用低版本的Solidworks软件如(2001等),课前只要将它考进512M的U盘,随身带上,它的界面简捷,所占内存小,安装方便,利用课间十分钟,就能安装完毕,也不用担心关机后被自动还原掉。熟悉微软的Windows系统,再经过短短6-8学时的学习,那基本上就可以用Solidworks 来进行简单的实体建模了,当然,离零部件的装配设计还有一定距离。在制图课的前一阶段只需要掌握到这一步,更多的内容可以安排在学完Autocad绘制组合体三视图后去进一步学习。
 
3 Solidworks软件的科学介入可以改进教学过程
3.1  Solidworks软件使课堂生动精彩
  在制图课教学的前阶段,如学习“正投影法与三视图”这一章和“组合体视图”开始部分,学生不具备起码的识读图能力,solidworks造型任务主要由教师来做,备好教材中已有的或具代表性的模型,建立模型库,讲解时调用所需模型,通过旋转转,动态观察命令等让学生观看,淋漓尽致地展示三视图的形成过程,简单组合体的结构形状,增强他们对实物的感官认识,启发学生,空间的物体与视图是如何联系起来的。比如:一个很简单的圆球切割体,给出的三个视图都是圆,要求补全图线(如图1)。起初学生们会感到无从下手,当相应的模型(模型1)形象地展示在面前时,一切都变得那么简单而容易理解,而创建这样的模型只需不到1分钟的时间。相应模型见多了,感性知识增加了,学生们便逐渐建立起自已头脑中的那个立体世界,思维得到拓宽,空间想象力得到了提高。更重要的是,Solidworks软件的辅助教学使我们本为“机械”的制图生动而精彩起来。
       图1                                                   模型1
3.2  Solidworks软件能使学生主动参与
  《机械制图》是从一门从基础课向专业课过渡的课程,在此之前学生没有任何专业方面的知识,所以学生普遍反映制图深奥难学,这对高职类学生而言尤为突出。如果辅导不够及时,他们一旦无法战胜学习中的困难,便会退缩或放弃学习,并从此失去了对机械制图学习的兴趣。在“切割体,相贯体”部分教学结束之后,可利用两次课左右的时间把solidworks软件的基本使用介绍给学生,此时的学生会对此会表现出非常的兴趣,具备一定识、绘图能力的    同学们能在很短时间内把自己有兴趣的模型做出来,成就感会使他们对学习的本课程的信心根据两个视图要求补出第三视图(如图2)。 面对这样的主、俯两视图,许多同学感觉很棘手,甚至怀疑题目有误,后来他们试着做了造型(如模型2),所有的疑惑都解开了。Solidworks软件的使用使课后学生自做助学型课件成为可能。
       图 2                                                 模型2
 
4 Solidworks软件的适时运用能够改善教学效果
4.1   Solidworks软件使用便于提高学生的识读图能力
  读图能力的提高是高职学生首先必须面临的问题,也是机械制图课程的主要任务之一,要求学生在学习过程中做到:从易到难、循序渐进在视图与实体之间反复训练,由于组合体的组合形式是多种多样的,机械零件更是千姿百态的,而在我们教学过程中能提供的模型很有限的,几十年不变的教学模型已不能满足教学和科技时代不断进步的需要。我们接触更多的是平面的各种视图,这一对矛盾往往制约着我们教学效果,Solidworks软件的运用可以免费制作教学模型。教学中的应用完全可以避免传统教具的缺点,利用先进的Solidworks三维技术创建的模型不仅精度高、质感好、形象逼真、色彩丰富,还能将复杂形体的外型与内腔、相贯体中相贯线的变化趋势、装配体中零件之间的连接关系充分地展示出来,加上动画效果,使教学中的知识难点更加清晰、生动、形象。学生还可以通过建模达到对图纸的理解自我判断,自我评介学习效果的目的,对学生开阔视野、积累经验、提高读图能力、提高对机械零件的表达能力都有很大的帮助。
4.2  Solidworks软件使用能帮助学生培养形体构思能力。
  《机械制图》作为机械类专业而言,既是一门专业基础课,同时也是必不可少的工具,其任务除了要求学生掌握手工及计算机绘图这两种技能外,同时也要培养学生的想象能力和创新能力,在掌握组合体读图方法的基础上,进行一些构形设计方面的训练非常必要的,Solidworks软件在三维造型方面的练习使用,有利于激发学习者的观察力、发现力、想象力、逻辑联想力,可以在潜移默化中提高学生形体构思能力,为机械零件的构形设计打下初步基础,这种能力的培养对学生以后学习《机械设计》及进行课程设计,乃至将来从事设计工作都是受益无穷的。
  Solidworks软件辅助教学能够极大提高学生学习的趣味性,降低教学成本,提高教学效率。思维在娱乐中得到拓展,能力在兴趣中得以提高。这正是我们教学所孜孜追求的境界。
  目前,有些高职学校是将《CAD》课程安排在《机械制图》修完后开设,作为两门独立课程教学,当然也有它一定的道理,而笔者认为,现在有一种高职高专的规划教材《机械制图》将计算机辅助绘图完全融入传统的制图教学之中,这种安排更为科学合理。因为识读图能力和计算机辅助绘图两种技能本来就可以相辅相成的,具备一定的识图能力有助于计算机绘图的顺利进行,同时计算机绘图能力又能促进识读图能力的提高,更有助于充分发挥solidworks软件在机械制图教学中的辅助作用。
 
作者简介:施华(1968-),女,江苏连云港人,高级工程师,副教授,研究方向:机械设计及CAD/CAM。
   
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