本站原创【摘 要】本文引入SolidWorks软件进行《机械制图》课程的辅助教学,介绍了在教学时的应用情况.
【关 键 词】教学方法；机械制图；SolidWorks
随着社会经济的快速发展,各行各业对技能型机械专业学生需求量增加,高等教育不断探索教学改革,在专业课中使用先进的教学理念及方法,从而培养适应一线需要的高层次人才.
《机械制图》是机械、近机械类各专业学生的一门必修的专业基础课.是用图样确切表示机械的结构形状、尺寸大小、工作原理和技术要求的学科.图样由图形、符号、文字和数字等组成,是表达设计意图和制造要求以及交流经验的技术文件,常被称为工程界的语言.通过学习,使学生掌握这门语言,并为其后续专业课程及今后从事实际工作打下坚实的基础.
1.《机械制图》课程的教学特点
《机械制图》作为机械类、机电类等专业的一门基础课程,该课程主要培养学生的空间想象能力和形体构思能力,提高识读、绘制零件图、装配图的能力.以往教学总是利用各种立体模型以及教学挂图,学生需要仔细反复的观察、思考,通过这种较长时间的锻炼,部分学生仍然很难直接掌握模型的空间形体,不利于三视图的形成教学.同时剖视图部分过于抽象,而学生难以理解,很多的内部结构想象不出来,又何谈绘制.在分析装配图,装配图拆、画零件图时,学生往往弄不懂零件的具体样子,很容易把零件混在一起.这些都会给教学造成一定的困难.
2.SolidWorks软件在《机械制图》教学中的意义
SolidWorks软件在《机械制图》教学中的应用,为机械专业教学带来了重大的突破.它能够引导学生实现抽象二维平面图形与真实自然的三维空间物体的相互转换,从而增强学生的空间想象能力,进而提高学生用二维平面解决三维空间问题的空间思维能力.将SolidWorks中由二维草图转换为三维模型、从三维模型中自动产生工程图、剖视图等功能应用到《机械制图》课的相应章节中,能够较好地提高学生在课堂上获取信息的效率.
教师采用SolidWorks软件,根据课堂的具体情况,随时补充一些典型例题,进一步讲解,除了可以使学生学习作图步骤外,还可以提高学生对软件使用的兴趣,从而调起学生的积极性.当学生在课后练习中遇到困难,可以进入教师课余时间制作完成《机械制图》教材及习题集上的所有二维基本视图、与其对应的三维模型和装配图的模型库,在库中找到所需要的模型,增强对空间形体的认识.在模型库中,学生还可以通过与所绘图形对比,辅助完成课后练习,来检验自己的读图能力和对零件的表达能力.SolidWorks模型库可以改变传统教学的单调的形式,有助于学生从被动学习变为主动学习,从而提高学习效率.
3.SolidWorks软件在《机械制图》教学中的应用
3.1基本体的投影
基本体的投影是构建空间想象能力的基础,如果在这个知识点上不理解,将直接导致学生的学习兴趣降低,那么在后面的内容上更难理解,机械制图肯定学不好.在教学过程中,运用SolidWorks软件演示基本体的形成过程,更加直观,更容易建立空间概念.通过软件的特征操作逐步生成三维模型,再用视图命令,同时生成主视图、俯视图、左视图和正等测视图.依此类推,学生直观、形象地看到具体的模型演示过程,提高学习兴趣,使之学习由被动变主动,高效的讲解各个基本体的投影特点.
3.2相贯线的投影作图
各个基本体之间的交线,叫做相贯线或截交线,这部分是教学的重点和难点,学生通常很难想象,教学中利用SolidWorks在电脑上制作模型时,软件会自动完成各个形体的截交和相贯,不需要再费时费力进行思考,因此利用SolidWorks来完成三视图的绘制联系,降低了学生学习的困难度,将三维模型展现在眼前,提高了学生对组合形体的空间想象能力.教师很容易向学生指出相贯线上的一些特殊点,逐步讲解画法,便于学生思考,节约了教学及学生掌握的时间.同时在SolidWorks中简单的修改相应的直径参数,就能够很容易的得到如下结论,当直径相等时,主视图的相贯线为直线,当直径不等时,相贯线总是趋向于拱向直径较大的圆柱,无论是在实体的外部或内部,直观性大大增强,学生可以很清晰的观察和理解.
3.3零件图
在SolidWorks中,由模型可直接生成视图,局部放大图、剖视图、断面图、零件图、尺寸标注等,并在调整移动主视图时,其他两个视图一起相应移动,左视图只能相对于主视图左右移动,俯视图只能相对于主视图上下移动,引导学生理解长对正、高平齐、宽相等的三视图投影规律,使之更加形象化.同时,零件图与三维模型相结合,能更好的培养学生读零件图的能力,促进提高学生的空间想象能力,为适应以后工作岗位做好充分准备.
3.4装配体
由于装配体的复杂性和多变性,在教学过程中模型体积小,学生看不清,教师上课前需要从大量的挂图、模型中选择合适的,花费时间较多,不利于教学的开展.SolidWorks具有自底向上的装配设计功能,可以利用已经创建好的三维零件模型设计组装装配体.我们可先通过SolidWorks软件生成零件模型,在三维情况下,根据不同装配体的约束关系和装配位置,按步骤模拟装配体的真实装配过程,将零件组装成产品.该功能直观的帮助讲解装配体中各个零件结构之间的装配方式和位置关系,学生更好地理解装配体,并应用国标完成装配体的画法,提高了学生阅读装配体视图的能力.
4.结束语
教学设计是教学工作有序开展的关键环节,因此,科学合理的设计教学方法及教学模式,将会达到事半功倍的效果.实践证明,通过使用SolidWorks软件,我深刻的体会到它在《机械制图》课程教学中起着举足轻重的作用,在授课中的一些重点问题,如截交体、相贯体、组合体、剖视图等内容,可以清晰、生动、形象地展示在学生面前,难点变得容易理解,学生增强了感性认识,增大了获得的信息量,通过它,极大地调动了学生的积极性和创造性,使学生更容易理解和掌握该门课程,对学生的空间想象能力和形体构思能力培养起到了积极地促进作用.用SolidWorks软件进行《机械制图》课程教学,使内容更加直观,有利于学生的素质教育,相信随着教学改革和电脑的普及,SolidWorks在教学中将被广泛应用.[科]
【参考文献】
[1]徐秀娟.运用SolidWorks软件进行《机械制图》教学方法改革的实践.陕西国防工业职业技术学院学报,2006（9）.
[2]赵晓燕等.基于SolidWorks的《机械制图》教学方法改革.现造技术与装备,2011.
[3]张孜琴.SolidWorks软件在《机械制图》教学中的应用[J].装备制造技术,2010（1）.