实践环节在机械制图类课程教学中的应用研究

　　《机械制图》是一门既强调理论又重视实践的技术基础课，是机械类专业承上启下的一门工具课程，是机械类学生甚至是工科类学生的一门必修课。它在于培养学生看图和绘图能力，掌握工程技术语言，开发创新性思维。虽然许多院校在《机械制图》课程中引进了木模、二维绘图软件和三维绘图软件，但是这三者往往在教学环节上脱离，没有真正融合在一起，而且形不成体系。如果能在教学内容和教学方法上将理论教学和实践教学环节有机融合在一起，将对机械制图类课程的教与学起到巨大的促进作用。

　　一、木模

　　木模在《机械制图》教学中的应用可谓是“历史悠久”，甚至在现代多媒体盛行的教学课堂上也一直被沿用着。在黑板上绘制二维图立体感不强，对于初学者来说有些稍复杂的表面结构是很难被想象出来的，尤其是在讲解截交线，相贯线时更不容易理解，这时木模就起到了很好的教学辅助效果。木模表面可由不同的颜色来填充，那么学生对模型由几部分构成、如何构成一目了然，对于截交线、相贯线也可以直观理解。木模还可使同学们直接近距离动手拆分、组合、观察，增加学生的好奇心，提高学习兴趣。但是许多高校教材上的内容和现实中的木模是脱离的，我们在应用木模的时候，要增强针对性，将教材中的典型模型均做成现实的木模一一对应，而且根据需要补充一些木模的数量，为不同层次的人设置难易程度不同的木模。在授课时，木模的例子可由简到易，由易到难。一方面可以使学生对知识的掌握有个循序渐进的过程，即容易掌握又加深了对知识的理解；另一方面基础稍差的学生可以掌握“简、易”木模所能体现的知识面，这样既掌握了基本知识，又满足了教学要求，从而为理论教学的优化起到了很好的促进作用。

　　二、二维绘图软件

　　随着计算机技术的不断发展，各种绘图软件如雨后春笋般涌现出来，其中二维绘图软件最常用的属AutoCAD，很多院校把AutoCAD作为一门单独的课程来讲授，采用分离式教学。首先，《机械制图》是学习AutoCAD的基础，AutoCAD课程不能脱离专业课程的学习而独立讲授，这需要在掌握制图基本理论、投影规律、表达方法和国家制图标准规定的基础上才能应用AutoCAD画出符合要求的二维图形。其次，AutoCAD可以完全代替手工绘图来考察学生对《机械制图》课程的掌握情况，不仅减轻了学生的脑力体力劳动强度，提高作业效率，而且同时对软件进行了学习。再次，教师利用绘图软件可以使多媒体课堂变的更加生动，直接穿插进来用以说明三维模型、线条、截面的成型过程，在讲述点线面投影关系时用AutoCAD来辅助讲授再适合不过。两门课程有机结合不仅可以避免分离式教学造成的课时多，衔接性差的问题，而且还减轻了学生的学习负担。例如《机械制图》课讲完投影概念和点、线、面的投影后，讲AutoCAD绘制二维图形。此时可把点、线、面作业布置在计算机上完成，这样可以提高完成作业的速度和效率，因为AutoCAD提供了对象捕捉、正交、捕捉追踪、极轴追踪等绘图辅助工具。正交命令使用户很方便地绘制竖直、水平直线，对象捕捉可帮助用户拾取几何图形上的特殊点。在画三视图时，可以先设置好极轴增量角为45度来画出辅助线，再设置需要的极轴附加角，然后打开极轴设置开关，这样就可以很方便的画出符合投影关系的三视图。通过绘图过程还进一步熟练了软件的操作过程和方法，加深了对点、线、面对应投影关系的印象。又如在零件图的测绘实践当中，可以把实践与理论有机结合起来。采用项目教学法来测绘零件，不仅使学生对知识掌握更加牢固，激发了学生的学习热情，还培养了学生的实际动手能力、团队协助精神。这正是进入社会从事工作所必备的能力和素质。因此为了提高《机械制图》的教学质量，很有必要把AutoCAD融入到《机械制图》课当中，创建一套有关《机械制图》和AutoCAD有效结合的理论体系。

　　三、三维绘图软件

　　随着三维造型软件的飞速发展和推广，使设计制造的概念理论，工程信息的载体及其传输方式发生巨大变化，三维软件的不断发展与完善满足了现代企业生产产品的参数化要求，缩短了生产设计周期，使在产品设计方面更加趋于柔性化。为了使高校学生能更早更好更快的与社会接轨，为了为新型社会培养综合型人才，针对普通教学模式中存在的一些不完善之处：如木模在制造、携带不方便，灵活多变性差，AutoCAD的三维造型功能不强大等方面，三维CAD软件造型容易，并可以进行动态的三维实体演示，效果形象直观。三维绘图软件优势在于可以随意调整物体的视图角度，并可以随意缩放、渲染，并能清晰地展现物体的成型过程。同时利用三维软件能够把零部件的内外轮廓充分地展示出来，而且通过改变某个零件的尺寸参数就能够把不同实体零件之间的相贯线变化过程、截交线、相贯线的产生和变化清晰地显示出来。这样的教学课堂更加生动、立体，从而学生对三维实体的平面几何画法中各种线条的由来就会有比较清晰的认识。如在表达复杂零件的结构特征时，基本视图中表达不可见部分时有可能虚线过多，有时甚至会与外轮廓线重合。若利用Pro/E等三位软件的剖切功能则能顺利的解决这一问题，剖切后可以随意旋转角度来观察零件的内部结构，让学生对零件的形状一目了然。在表达复杂装配体的时候，由于书本上都是平面图形，即使讲解的很透彻，由于学生不能日常接触，所以也不能够透彻的理解，而三位软件可以绘制各个零件，并给不同零件着色，组装在一起，这样学生就会有直观的认识。利用三维软件还可以对装配体进行运动仿真，以便学生更好的进行观察与分析，进一步了解此装配体的工作原理。此外利用三维绘图软件如Pro/E来创建工程图，可以很方便的把立体图转化为二维平面投影视图，同时还可以把三维图摆放进去，这样可以清楚的观察二维平面图形与三维实体之间的对应关系，能更好的检测装配零件间是否存在干涉，引导学生的思维在三维空间与二维平面之间自由转换，充分调动学生学习的积极性。另外采用项目教学法，针对不同专业的学生，分别建立难度不等的实例，让同学们首先认识现实中的三维实体（如减速器、轴系、齿轮、木模等），然后进行测绘，手工绘制二维视图，再次利用三维软件将其建成三维参数化模型进行三维观察，从不同角度了解其结构特征。下一步再由三维参数化模型投影成二维工程图样，最后与自己画的二维视图进行对比，从中找到自己的不足。这种基于项目教学法的实践教学环节的加强，将现实中的基本实例应用到教学中，对培养学生的空间想象力和表达能力都起到了很好的促进作用。借助Pro/E、UG等三维参数化软件进行辅助教学，还可以在教学中建立三维模型库，搭建一个互动式教学平台，以追求教学的系统性和完整性，从而使这门课程易教易学。

　　想要清楚、明白、简易、生动的把《机械制图》这门课讲好，让学生容易接受，课堂思路清晰，这就需要我们在上述三种辅助教学工具中各有取舍，合理结合，把它们更好的融入到《机械制图》这门课当中。这同时也要求教师自身具有过硬的业务素质，这不仅提高了任课教师的整体业务水平，而且使学生对不同知识的结合更有层次感，对各种知识的衔接更有条理，仅一门课程就使同学们扩展了创新、设计思维，提高空间想象能力，提高计算机软件操作水平，培养了社会需要的具有创新、实践能力的复合型人才，从而从整体各个方面提高了院校的教学水平。

　　参考文献：

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