基于Solidworks三維建模的制圖測(cè)繪教學(xué)改革探索

葉滿珠　廖世芳

摘 要 隨著三維CAD技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用，設(shè)計(jì)制造理論和技術(shù)發(fā)生了巨大的變化。三維CAD實(shí)體造型和特征造型軟件已經(jīng)在一些大中型企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)中得到應(yīng)用。在工程圖學(xué)教學(xué)中引入Solidworks三維建模是當(dāng)今圖形教學(xué)中的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。本文介紹了作者在這一領(lǐng)域的教學(xué)改革。

關(guān)鍵詞 工程圖學(xué) Solidworks三維建模 改革 實(shí)踐

0前言

隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，3D CAD應(yīng)用將成為工程設(shè)計(jì)和產(chǎn)品開發(fā)的工具。因此，如何將三維CAD技術(shù)融入工程圖學(xué)教學(xué)是近兩年或三年來(lái)中國(guó)制圖界的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。中國(guó)一些重點(diǎn)大學(xué)在這一領(lǐng)域開展了教學(xué)研究，并進(jìn)行了一些教學(xué)實(shí)驗(yàn)。2004以來(lái)，我們?cè)谶@方面進(jìn)行了一些探索，改革了工程圖學(xué)的課程體系、內(nèi)容、教學(xué)方法和手段，并取得了一定的成績(jī)。

1教學(xué)改革的基本內(nèi)容與實(shí)施

1.1以Solidworks三維建模為主線，計(jì)算機(jī)繪圖與傳統(tǒng)教學(xué)兼容并重

將Solidworks三維建模的原理、方法和技巧融入工程圖學(xué)課程中，以Solidworks三維建模為主線，與傳統(tǒng)教學(xué)相兼容的教學(xué)體系與傳統(tǒng)教學(xué)相適應(yīng)。在閱讀了復(fù)合圖之后，介紹了創(chuàng)建復(fù)雜幾何的方法，包括參考平面、角點(diǎn)、倒角和陣列的特征。通過(guò)閱讀這兩種觀點(diǎn)，學(xué)生可以構(gòu)建自己的三維模型，幫助學(xué)生掌握形式分析方法，更有效地培養(yǎng)空間想象力。通過(guò)三維構(gòu)型和建模練習(xí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在零件圖的部分，在對(duì)零件的工藝結(jié)構(gòu)進(jìn)行一般理解之后，介紹了零件的建模特點(diǎn)，如孔、殼、傾斜度、肋、螺旋、螺紋等。學(xué)生可以使用這些特征在部分上創(chuàng)建一些常見(jiàn)的過(guò)程結(jié)構(gòu)，并將三維模型引入到二維視圖中。大大簡(jiǎn)化了繪圖、編輯和標(biāo)注的方式。在對(duì)典型零件進(jìn)行建模時(shí)，重點(diǎn)考慮滿足設(shè)計(jì)要求和工藝要求的建模方法，加強(qiáng)工程意識(shí)的訓(xùn)練。例如，軸類零件的建?？梢酝ㄟ^(guò)旋轉(zhuǎn)、拉伸和去除材料來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中去除材料的過(guò)程與軸類零件的加工過(guò)程一致，因此要求學(xué)生使用這種方法。

1.2優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，奠定創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的知識(shí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

1.2.1降低部分原有教學(xué)內(nèi)容的難度

首先，它減少了畫法幾何部分的難度，并減少了與機(jī)械工程圖的繪制和讀取不密切相關(guān)的點(diǎn)、線、面和相互位置的位置和定量投影的內(nèi)容。其次，由于在三維CAD中，在確定形狀和位置之后，自然形成了相交線，而更復(fù)雜的相交線對(duì)空間思維能力的培養(yǎng)影響不大，因此相交線的難度降低了。

1.2.2加強(qiáng)軸測(cè)圖、徒手圖訓(xùn)練

徒手畫是學(xué)生應(yīng)掌握的基本技能之一。它經(jīng)常用于設(shè)計(jì)思想和現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)記錄圖紙的交換，而軸測(cè)圖有助于設(shè)計(jì)構(gòu)思。它對(duì)空間想象、空間概念力和空間分析力起著催化作用，必須為抽象思維的發(fā)展而發(fā)揮作用。因此，在教學(xué)環(huán)節(jié)中，加強(qiáng)了學(xué)生畫軸測(cè)圖能力的培養(yǎng)，手工繪圖的訓(xùn)練被削弱，手工繪圖也發(fā)生了變化。強(qiáng)調(diào)了視圖表達(dá)的正確性和標(biāo)注的合理性。這樣，學(xué)生徒手素描和計(jì)算機(jī)繪圖能力得到了全面的訓(xùn)練。并進(jìn)行改進(jìn)。

1.3以多媒體教學(xué)為主，配合傳統(tǒng)的教學(xué)工具，科學(xué)化組織教學(xué)

在教學(xué)中，合理運(yùn)用多媒體課件，發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，避免短小精悍，充分發(fā)揮課件生動(dòng)形象的優(yōu)勢(shì)，許多教師在教學(xué)中難以講解，學(xué)生難以理解的內(nèi)容簡(jiǎn)單，難易，ST。動(dòng)態(tài)和動(dòng)態(tài)，使光線的內(nèi)容得到解釋。引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用自己的知識(shí)進(jìn)行自己的設(shè)計(jì)和表達(dá)，得到不同的表達(dá)方案，然后進(jìn)行分析和比較。分析各種表達(dá)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，最后由學(xué)生自己得出結(jié)論。最好的解決辦法。這不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力。

2實(shí)踐效果

2.1教學(xué)效果評(píng)價(jià)

專業(yè)的學(xué)生高考入學(xué)成績(jī)普遍偏低，往年學(xué)生學(xué)習(xí)工程圖學(xué)課的壓力較大，考試成績(jī)也較低，經(jīng)過(guò)幾個(gè)學(xué)期的教學(xué)實(shí)踐，同學(xué)們普遍感到空間想象能力得到提高，“工圖”課不再可怕，考試成績(jī)高于全年級(jí)平均成績(jī)，學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和運(yùn)用能力都有所提高。

2.2學(xué)生評(píng)價(jià)

“在課程中的Solidworks三維建模使我們無(wú)法想象以前的立體圖，可以更真實(shí)地看到哪里有一個(gè)交叉點(diǎn)，在那里沒(méi)有必要過(guò)線，非常直觀，這不僅提高了我們的學(xué)習(xí)效率，而且也促使我們有興趣學(xué)習(xí)這門課?！癝olidworks三維建模增強(qiáng)了實(shí)體的印象。繪制三個(gè)視圖更容易，尤其是在它自己構(gòu)建之后?！叭S造型可以幫助我們更清晰、直觀地理解零件的形狀和結(jié)構(gòu)，有助于我們開發(fā)空間想象?！睂W(xué)生們普遍反映了豐富的內(nèi)容。他掌握大量的信息，合理安排教學(xué)內(nèi)容，并有能力分析、解決問(wèn)題、形成和表達(dá)圖形，同時(shí)掌握制圖的基本知識(shí)。

3體會(huì)

3.1促進(jìn)學(xué)生能力、素質(zhì)的綜合提高

通過(guò)手工工具繪圖、素描訓(xùn)練和計(jì)算機(jī)繪圖、表單概念和三維造型軟件的訓(xùn)練，學(xué)生的空間思維能力、計(jì)算機(jī)繪圖、形體概念和計(jì)算機(jī)造型能力得到了明顯的提高和現(xiàn)代設(shè)計(jì)。以及制造技術(shù)課程，如CAD、CAE、CAM等。學(xué)習(xí)為理論和實(shí)踐奠定了良好的基礎(chǔ)。在Solidworks三維建模過(guò)程中，學(xué)生學(xué)習(xí)滿足設(shè)計(jì)和工藝要求的建模方法，有利于工程意識(shí)的培養(yǎng)。

3.2激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率

將Solidworks三維建模與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)相結(jié)合的工程圖學(xué)教學(xué)，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣和對(duì)知識(shí)的渴求，提高了學(xué)習(xí)效率。在工程圖學(xué)課堂教學(xué)中，教師采用Solidworks三維建模軟件進(jìn)行快速Solidworks三維建模，產(chǎn)生各種形態(tài)的變化，創(chuàng)建各種逼真逼真的零件模型和裝配模型。學(xué)生的形象思維和發(fā)散思維的積極性在課堂上得到了充分的調(diào)整，尤其是學(xué)生的喜愛(ài)。

4結(jié)語(yǔ)

教學(xué)實(shí)踐表明，將Solidworks三維建模融入工程圖學(xué)教學(xué)中有助于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、工程素質(zhì)和創(chuàng)新意識(shí)，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。實(shí)驗(yàn)課的繪制結(jié)果有了很大的改進(jìn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果較好。

參考文獻(xiàn)

[1] 張偉華，劉立平.基于Solidworks三維建模的制圖測(cè)繪教學(xué)改革探索[J]. 重慶工商大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015，32（01）：69-72.

[2] 張偉華，劉立平.基于Solidworks三維建模的制圖測(cè)繪教學(xué)改革探索[J]. 蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，14（03）：56-58.