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【文章摘 要 】
分析机械制图教学中存在的问题,从具体教学内容入手,探讨了UG在机械制图教学难点的具体应用.充分发挥UG的强大功能,培养学生的空间思维能力,提高机械制图教学效果.
【关 键 词 】
空间思维；应用；教学效果
0 前言
作为一门重要的专业基础课,机械制图课程的学习效果直接关系到后续专业课程的教学和效果.针对高职学生底子薄,自学能力弱、学习信心不足,学习习惯差等特点和实际,调整机械制图课程的授课思路,将三维CAD/CAM软件运用于机械制图的课堂教学中,将抽象的知识变得更具体,将复杂的图样变得更直观,使教学过程变得更生动.本文以UG软件为例介绍如何具体运用在教学内容中.
1.机械制图教学现状
通过授课教师对于本课程地位和重要性的介绍以及学生自己的了解,在机械制图课程学习之初,每位学生都是抱着积极认真地态度想要学好这门课程.但是,随着课程教学的开展有学生掉队了,开始出现了两级分化,渐渐地有学生对制图课失去了信心甚至想要放弃.
作为课堂的组织者,想要学生重拾课程之初的学习状态,必须搞清楚学生从什么时候掉队的?是什么导致了两级分化?学好机械制图课程的大门被哪些难点掩住了?
根据多年教学经验和观察,总结教学中学生的学习状况,如表1所示.
这张表直接反映出学生在机械制图课程学习过程中出现不良学习状况的知识内容节点,学生每涉及到三维图形的空间构思内容就会出现问题.
反思在教学中我们所采用的教学方法主要以多媒体课件中的图片、视频、传统的木质模型、挂图等方式,对于三维图形的表达多以二维图片和固定方向的三维形式来反映,需要学生有较好的几何基础和空间思维能力.对高职学生而言,这些在本科教学中可以教会学生的方式在我们的课堂中出现了问题,学生听不懂,不爱学,甚至要放弃.
针对上述情况,将三维软件引入机械制图课程教学中,采用直观、生动的教法帮助学生建立空间立体思维,克服难点知识内容,优化教学效果.
2.UG在机械制图教学中的应用
2.1 三视图
三视图的教学目标是：学生能够绘制简单形体的三视图,教学中重点帮助学生初步建立空间分析和想象能力.这是本课程中学生第一次接触到三维形体,对学生来说是一个重要转折.
UG中的 【旋转】功能可以任意位置任意角度自由观察几何体.
【定位视图】功能可以分别观看几何体的主视图、俯视图、左视图,如图1所示
2.2 基本体
在基本体的教学中除了可以利用【旋转】功能自由观察图形,利用【定位视图】功能观察几何体三视图.还能够帮助学生理解基本体的形体创建思路.如图一条直线绕一条中心线旋转360°形成圆柱；一条直线绕与之相交的一条中心线旋转360°形成圆锥；半圆弧绕一条中心线旋转360°形成球.
2.3 组合体
组合体是由若干个基本体叠加或切割而形成的.掌握组合体的画图和看图方法是机械制图的一个难点.形体分析法是组合体画图、读图的基本方法.UG软件可以帮助教师直观的演示形体分析法的作图步骤,如图3所示.
通过模型和制图环境的切换和实时更新,让学生观察三维实体和二维投影的相互转化,深刻理解组合体表面连接关系和投影的对应关系.
2.4 截交线和相贯线
立体表面交线是机械制图的另一个难点.学生往往由于无法正确想象出被截切基本体和相贯体的空间三维构形而苦恼.
运用UG的建模功能创建出截平面,并对立体进行实际截切,对于截交线的形状直观了然.并且可以在制图环境中直接将截断体模型转化成工程图样,以三视图的形式反应出来.
UG软件的模型支持参数化功能,可以通过修改草图参数驱动模型实体的变化.例如讲授两正交圆柱的相贯线与相交圆柱的直径变化关系时,可以直接改变模型圆柱的直径参数,来改变圆柱相贯线的位置和形状,既简便又直观,如图4所示.
2.5 装配图
UG软件有强大的装配功能,可以模拟装配体的工作过程,同时还可以生成爆炸视图如图5所示,清晰表达装配图中零件的相对位置和装配关系,便于学生理解和掌握.
3.结束语
机械制图课程主要培养学生的画图和读图能力.UG软件的运用有效解决了课堂教学有限时间和空间中三维立体和二维图形的实时转换问题；充分发挥软件的直观性和灵活性；有效帮助学生重拾制图课的学习信心和兴趣,提高教学效果.
【参考文献】
[1] 张颖 徐少华.《机械制图》教改新思路[J].科技信息.2012.29：303
[2] 李志梅.solidworks软件在机械制图教学中的应用[J].沙洲职业工学院学报.2011.03：31-34
[3] 贾志欣.面向CAD/CAM/CAE的机械制图教学研究与实践[J].学术前沿.2005.02：107-109