| 标题 | 三维软件在《工程制图》教学中的应用 |
| 范文 | 邵伟 【摘 要】 《工程制图》是理工科专业的一门专业基础课，主要是培养学生的三维空间想象能力及工业设计的创造能力。传统的机械制图教学，以投影动画为主，辅以黑板演示、挂图、模型等教学手段，皆以二维平面图展示教学内容，不容易理解空间问题，教学效果较差。为此，进行了课程教学思路的改变，将工程制图教学与三维软件结合起来，用三维绘图软件辅助制图教学，降低了教学和学习的难度，丰富课堂内容，使学习变得更加容易，教学效果较好。 【中图分类号】 TB3-4 【文献标识码】 A 【文章编号】 2095-3089（2018）07-0-01 引言： 《工程制图》是培养工程专业人才的重要技术基础课。传统的教学方式，在教学内容、方式、方法上都直接借用了工科类机械制图的教学方式、方法，重点培养学生的绘图和识图能力，提升学生的空间想象能力和实际操作能力。但是非机械专业学时较少，给教学及学习带来诸多的困难和矛盾，所以必须进行改革，在教学方法上创造一种适合于工业设计专业的教学模式，以满足工业设计专业的工程技术基础的教学需求，将三维实体的专业设计软件应用到机械制图的教学实践中去，形成新的多媒体教学，形成图、文、声、像、动画、视频的有机结合，表现一般教学手段不易表达的内容，展示现场观察不清楚的细节，将抽象的概念转化为生动活泼的画面，使课堂教学直观易懂，易于接受和理解。 1 三維设计软件SolidWorks的优势及应用 目前，三维软件有很多如：Pro/E，UG，Autocad，Solidwords等等，SolidWorks是基于Windows开发的三维CAD系统，界面友好，操作方便。与其他的参数化CAD系统相比，它有许多优点：SolidWorks的特征树可以为工程师们提供一个轻松的设计环境，在建立模型库时，所有的零件都可以通过特征树了解其详细特性；然后是参数化建模功能。参数化用于描述几何尺寸变化后几何形状随尺寸变化的能力。这对于构建相同类型的零件，特别是标准零件尤为有效；再次该软件有高效实体建模功能，SolidWorks建立了虚拟三维实体模型，可以提供密度和质量，给学生真实的感觉；最后该软件的高度集成化，与三维零件建模、装配、板料成形和三维造型等模型都能直接转工程图纸，并有高级渲染功能。拖放实体建模结合智能捕捉和三维定位技术，可大大提高设计效率和速度。基于以上优点，扎实工作，把它作为辅助教学工具软件。 2 Solidworks软件在《工程制图》教学中的应用 2.1运用SolidWorks建立教学模型 《工程制图》教学中基础内容主要有：投影法，三视图，单元体投影，组合体投影，零件，装配图等。传统教学中，为了更加形象的让学生理解二维与三维之间的转换，教师利用各种实物模型展示，但这些模型大多数是木头制作的，体积都很小，很多同学看的不清楚，如果模型做的太大，重量就会很大，携带很不方便，所带模型的种类不多不够丰富，制作实物模型的价格相对很昂贵，更新换代慢，在课堂上不能随意的变化和更改形状，所以传统的实物模型不能满足科技时代进步的要求。 应用SolidWorks可以有效地方便地结合课本及习题集建立所需要的三维模型。一堂课可以承载大量的教学模式，给学生更多更形象的示范。我们可以根据课堂需求改变现有课堂的特点，快速地将二维转化为三维，比较这两部分之间的联系，给学生留下深刻的印象。同时，根据课堂的需要，可以立即在课堂上建立一个三维模型，让学生看见三维模型的制作过程，让他们对三维模型更加的了解，使教与学变得更加容易。 2.2应用SolidWorks讲解教学难点 在工程制图教学中有一些知识点是难以理解的。学生对这些知识点理解很困难，尤其是对空间想象力薄弱、学习能力差的学生。运用三维建模软件SolidWorks能够容易解决这些难点。 2.2.1教学中应用二维和三维变换 在传统的二维设计模式下，工程制图教学的重点是二维平面，零件图、装配图基本上是由三视图来体现。通过三视图反映立体三维特征，对于初次接触三视图的学生来说比较困难，而现代制作业的理念逐渐由二维向三维过度，现在可以有3D打印机直接使用三维图来进行加工。因此，在教学中也要顺应时代的发展，在感官上给学生呈现二维与三维之间的转换，使学生更加容易理解二维与三维之间的联系。这样使学生能够更好地理解多个视图和实体之间的关系，增强学生的空间想象和设计思维表达能力。 2.2.2相贯线和剖视图教学中的应用 相贯线和剖视图是工程制图教学中的重点和难点，在传统的组合体教学中，单纯的通过特殊点三视图投影画相贯线，特别是圆柱体与圆柱体相贯，学生很难想象出相贯线的形状。通过solidworks三维软件制作出三维立体图形，将二维与三维结合画图，这样学生更加容易理解。 在传统的剖视图教学中，对于初学者学来说很难想象假想平面剖切图形，使用SolidWorks切割功能，它可以在任何位置的任何位置切割，动态修改的部分的截面位置参数，比较部分绘制在不同切割部位，引导学生学会如何选择切割位置，引导学生观察不同形状的轮廓和形式不同的形状，减少了剖面图应用的难度。 2.2.3干扰检测和运动零件之间的装配关系。 对于机械设备，除了零件的图纸精度外，每个零件都要装配成一个整体，每一个旋转部件都要转动，不受干扰。在传统的二维设计中，要检查是否干扰。它需要大量的计算和大量的对比验证，工作量巨大。利用SolidWorks强大的汇编功能，首先让学生观看装配程序，让学生对装配有一个整体的理解，然后用SolidWorks软件打开视图爆炸装配，让学生知道零件在装配中的位置。大会掌握得很详细。最后，允许学生亲自组装虚拟装配。了解动力传递和各部件在装配中的作用，掌握装配图中的各种知识点。 3 总结 实践证明，三维设计软件SolidWorks在工程制图的引入可以取得良好的教学效果。其特点如下： 1）降低教学难度：减少传统教学中的教学难点的难度，使教师很容易说，使学生学习更加容易。 2）丰富的教学模式：我们可以为教师创造携带大量各种结构形状模型。这些模型可以提供渲染、放大和旋转，有利于学生观察，提高学生的创造性思维。 3）丰富课堂内容：与传统教学相比节省时间，并在同一课时时间内讲解的内容更多。并用动画模拟增加了趣味性。 4）活跃课堂气氛：SolidWorks动画使用演示，生动有趣的形象，可以使学生更容易理解和掌握的运动和运动的复杂原理，它也可以制作成课件，背景音乐，使教学轻松。在愉快的气氛中，改变传统的枯燥死板的教学形式可以大大提高学生学习的积极性。 参考文献： [1]王福娟.Solidworks在《机械制图》教学中的应用[J].中国农机化学报，2013（2）228～229； [2]徐秀娟，运用SolidWorks软件进行《机械制图》教学方法改革的实践[J].陕西国防工业职业技术学院学报，2006（2）27～28； [3]王军，现代《工程制图》教学新思路_[J].吉林特产高等专科学校学报，2004（4）61～64； |
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