用逆向工程的思路進(jìn)行Inventor軟件教學(xué)

周燦

摘 要：如何提升三維設(shè)計軟件的課堂教學(xué)效果一直是大家關(guān)注的問題。將做產(chǎn)品逆向工程的相關(guān)步驟和方法引入到三維設(shè)計軟件Inventor的課堂教學(xué)當(dāng)中，通過在本校模具班進(jìn)行不同方法教法方法對比，發(fā)現(xiàn)采用逆向工程相結(jié)合的教學(xué)方法能夠解決學(xué)生在軟件學(xué)習(xí)中被動接受、缺乏主動性和創(chuàng)新性的問題，從而獲得了良好的教學(xué)效果。本文對如何用逆向工程的思路進(jìn)行Inventor軟件教學(xué)進(jìn)行了詳細(xì)闡述。

關(guān)鍵詞：inventor 逆向工程 三維設(shè)計軟件 軟件教學(xué) 教學(xué)效果

一、三維設(shè)計軟件教學(xué)中遇到的問題

在當(dāng)前技工學(xué)校三維設(shè)計軟件教學(xué)中，存在著以下問題：上課套路固定，老師先講指令，然后根據(jù)指令配套相應(yīng)的圖紙練習(xí)，指令會用就完成要求。教學(xué)要求主要體現(xiàn)在把軟件操作方法學(xué)會，而不是提升學(xué)生利用軟件解決問題的能力。教學(xué)形式單一，老師手把手地去教，學(xué)生被動地去接受，學(xué)習(xí)過程中學(xué)生沒有形成主動思考問題的能力。缺乏解決實際問題的綜合技能，教學(xué)模式與實際企業(yè)生產(chǎn)模式脫離，學(xué)生只會操作軟件本身，沒有太多與本專業(yè)實際要求相結(jié)合的項目式體驗。在學(xué)習(xí)的過程中學(xué)生缺乏必要的團(tuán)隊協(xié)作、協(xié)同與溝通意識。

二、將做逆向工程的方法應(yīng)用到Inventor軟件課堂教學(xué)的思路

產(chǎn)品的逆向工程是指在產(chǎn)品的模具生產(chǎn)中，由客戶提供手版，設(shè)計人員首先通過對手版進(jìn)行測繪做出產(chǎn)品的設(shè)計模型，通過設(shè)計模型進(jìn)行模具設(shè)計開發(fā)的過程。在課堂教學(xué)中，我們也可以模擬這種環(huán)境，把現(xiàn)有的一些產(chǎn)品或者零件提供給學(xué)生，讓學(xué)生自己去進(jìn)行測繪，測繪時需要用到的指令提前教給學(xué)生。學(xué)生需要在規(guī)定的時間內(nèi)完成所需要的工作任務(wù)。有些零件裝配的時候需要學(xué)生協(xié)同配合，合理分工，進(jìn)行總裝后再提交工作任務(wù)。在這個學(xué)習(xí)過程中，老師并不提供產(chǎn)品的圖紙，零件所有的數(shù)據(jù)都是由學(xué)生自己利用工具測得的，數(shù)據(jù)測量的位置、方法、步驟都會對作圖產(chǎn)生影響。這種模式更貼合企業(yè)生產(chǎn)實際，更能鍛煉學(xué)生的綜合能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力與協(xié)同能力。

三、具體案例說明課堂教學(xué)的方法

1.采用產(chǎn)品逆向工程相結(jié)合方式教學(xué)所需要做的前期準(zhǔn)備

首先，這種教學(xué)方式所針對的學(xué)生主要是機(jī)械類及相關(guān)專業(yè)學(xué)生，他們學(xué)習(xí)過互換性與測量技術(shù)課程。

另外需要配置相應(yīng)的測繪工具，并確認(rèn)學(xué)生都掌握工具的使用方法，如：游標(biāo)卡尺、直尺、高度尺、萬能角度尺、繪圖工具等。如果需要對學(xué)生能力提出更高要求的話，可以配備3D掃描設(shè)備，可以對復(fù)雜零件的曲面進(jìn)行測繪。

在教學(xué)任務(wù)實施前，教學(xué)中所需要用到的零件需要提前準(zhǔn)備好，零件在繪制過程中需要用到的指令可以提前進(jìn)行講解或者以文檔、紙質(zhì)文件的形式發(fā)給學(xué)生，讓他們在對零件進(jìn)行測量后能夠把零件順利地進(jìn)行造型。

2.教學(xué)實施過程

以虎口鉗為例，這是鉗工臺上使用的部件，很容易在車間中找到實物。傳統(tǒng)的教學(xué)模式中首先會將臺式虎鉗的零件圖發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生根據(jù)圖紙的數(shù)據(jù)和老師演示的操作步驟一步步進(jìn)行操作，最后完成裝配和動畫演示。

在結(jié)合逆向工程的教學(xué)過程中，老師是不提供繪圖所需要的數(shù)據(jù)的，數(shù)據(jù)的獲取需要學(xué)生自己去進(jìn)行測量。由于臺式虎鉗由多個零件構(gòu)成，可以把虎鉗零件拆散后采用分組的方式讓每個小組負(fù)責(zé)幾個零件的測繪。由于最終零件還需要組裝在一起，所以每小組在測量過程中的數(shù)據(jù)必須是準(zhǔn)確無誤的。在測量過程中涉及選擇測量順序方法和基準(zhǔn)的選取等問題，學(xué)生在獨立操作的過程無形中就提升了對零件結(jié)構(gòu)的理解，對其構(gòu)建模型具有很好的指導(dǎo)意義。

以上面的臺式虎鉗的滑動卡板零件為例，學(xué)生要利用工具測量出所有相關(guān)的尺寸，可以用草圖的形式標(biāo)注出相應(yīng)的數(shù)據(jù)。要繪制出此零件只需要幾個簡單的指令就可以了，涉及的指令包括拉伸、作螺紋、作孔、作圓角以及作草圖。需要讓學(xué)生理解軟件的指令只是工具，真正學(xué)懂要做到指令的靈活運(yùn)用。而靈活運(yùn)用離不開多種項目的練習(xí)，采用逆向工程的操作思路進(jìn)行項目的演練對學(xué)生的軟件操作水平的提高是非常明顯的。

當(dāng)零件測繪完成后，也要考慮零件與零件的裝配問題。這無形中也會加強(qiáng)學(xué)生相互間的協(xié)作與溝通，并不是單一個體可以全部完成的。所有零件按照此種方式測繪完成后組裝在一起后，由老師來檢查是否有干涉以及配合面的裝配情況，發(fā)現(xiàn)問題，指出問題并讓出現(xiàn)問題的相關(guān)小組進(jìn)行修改。之后可以根據(jù)各小組的表現(xiàn)情況和提交模型的質(zhì)量給出相應(yīng)的評分。

四、小結(jié)

在實際教學(xué)實踐中我們感受到：當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)中體驗到團(tuán)隊協(xié)作和貼合工作實際情況的教學(xué)項目時是比較感興趣的。這些學(xué)習(xí)項目可以由淺入深地進(jìn)行開發(fā)，當(dāng)學(xué)生能夠靈活運(yùn)用指令去解決實際中的問題的時候，會越學(xué)越有信心，會變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，會逐漸學(xué)會舉一反三，達(dá)到 良好的教學(xué)效果。

（作者單位：廣東省國防科技高級技工學(xué)校）