利用Inventor軟件提高中職機械識圖教學(xué)效果的策略

祁建國

摘要：機械識圖是中等職業(yè)院校工業(yè)類型專業(yè)開設(shè)的基礎(chǔ)課程，它對于中職學(xué)生而言，能夠幫助他們掌握文化知識，培養(yǎng)他們的機械識圖和畫圖的技能。在實際教學(xué)過程中，采用先進的Inventor軟件，能夠克服原來教學(xué)過程中存在的不足，提高了教學(xué)活動的直觀性，實用性和教學(xué)效率，能夠提升教學(xué)效率并優(yōu)化課堂效果。

關(guān)鍵詞：中職教學(xué)? 機械識圖? Inventor軟件? 信息化教學(xué)

一、引言

機械制圖是所有中等職業(yè)院校中機械類專業(yè)的重點基礎(chǔ)學(xué)科，該課程重點培育中職學(xué)生的機械識圖和繪畫零件圖紙的技能。黑板、粉筆、掛圖加模型這些原來的教學(xué)模式，讓課堂教學(xué)活動單一化，同學(xué)們在課堂學(xué)習(xí)過程中常常是事倍功半，不能達(dá)到理想的學(xué)習(xí)效果，這極大的影響了中職學(xué)生思維想象力的發(fā)展。為了更好地滿足先進制造工藝的快速發(fā)展，把Inventor軟件引入到中等職業(yè)院校中機械制圖學(xué)科的具體教學(xué)活動中，來優(yōu)化實際課堂教育，這已經(jīng)變成了實際教學(xué)的有效渠道。

二、Inventor軟件介紹

先進的Inventor軟件是如今世界上廣泛使用的一款立體參數(shù)化實體建模軟件，有著先進性、前瞻性、仿真性、科學(xué)性等很多優(yōu)勢，并且也是全國技能大賽的《工業(yè)產(chǎn)品CAD》項目指明專用的一款軟件。這款軟件的最大優(yōu)勢就是關(guān)于工業(yè)機械和汽車零部件等方面的設(shè)計。通過多年來的發(fā)展，Inventor已經(jīng)不斷加強了對其他工業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計，同時重新界定了“易用性”的具體標(biāo)準(zhǔn)，給出了許多且強大功能和專業(yè)板塊，以提高產(chǎn)品的設(shè)計。在實際教學(xué)以及實際訓(xùn)練中，能夠培育多個方面機械繪圖的專業(yè)人員。

三、傳統(tǒng)中職《機械識圖》教學(xué)中存在的問題

1.學(xué)生空間思維能力的培養(yǎng)難度較大

《機械識圖》課程，既具有較強的實用性又具有較強的實踐性，它是中職學(xué)生進入中職學(xué)校既要學(xué)的課程，并且對以后的學(xué)習(xí)具有非常大的影響。該課程是通過形象、思維與空間想象能力的培養(yǎng)來實現(xiàn)。該課程的教育目標(biāo)是為了培養(yǎng)學(xué)生的繪圖與識圖技能（主要是識圖），教育的重、難點是培育同學(xué)們的空間想象能力。課程的內(nèi)容非常抽象，在教學(xué)活動中應(yīng)要理論和實踐有機結(jié)合。所以，那些優(yōu)勢已成為師生教與學(xué)中的一個難題;空間想象力缺乏，物體展現(xiàn)效果不高，因此 會造成同學(xué)們不能理解，這極大地降低了同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣。

例如，在傳統(tǒng)教學(xué)過程中，對于三個視圖的知識點，難以讓同學(xué)們理解各個方向的投影，唯有利用點、線、面相結(jié)合并引導(dǎo)同學(xué)們開展想象，來講解這一節(jié)的知識點，教學(xué)效果很難得以保證;那些難度較大的軸套類部件和后續(xù)的裝配圖，同學(xué)們難以理解平面圖紙，這在一定程度上限制了教育效果。相反，在原來的機械識圖教學(xué)過程中，運用的教育方法重點是多媒體課件里的圖像、視頻、原來的木制模具、掛圖等方法。關(guān)于維圖形的展示主要體現(xiàn)在二維圖像與固定不變的立體形式，這需要同學(xué)們有一個良好的幾何理論基礎(chǔ)與空間思維能力，這對中等職業(yè)院校來說，難度可以說是不言而喻。

2.實物模型使用不便

在實際教學(xué)中，同學(xué)們的感性認(rèn)知是最直接的，而老師大多是使用模型來輔助教學(xué)，因為受模型數(shù)量及結(jié)構(gòu)的局限，尤其是那些復(fù)雜構(gòu)造模型非常少，教學(xué)過程的直觀性和模型設(shè)計的工藝性不足，讓同學(xué)們更難以理解。

3.技能大賽效果不好

因為計算機制圖練習(xí)的時間不能保障，同學(xué)們操作不熟練，同時平面圖形轉(zhuǎn)換到立體圖形的難度比較大，所以同學(xué)們難以在全國技能大賽中獲得比較理想的成績。

4.傳統(tǒng)手工繪圖已過時

目前，隨著高科技的迅猛發(fā)展，新的技術(shù)、產(chǎn)品、方法不斷涌現(xiàn)，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜的部件在市場上日益受到歡迎，原來的手工制圖方式不再適宜高科技時代的發(fā)展。

四、Inventor軟件提高機械識圖教學(xué)效果的應(yīng)用

1.在零件圖教學(xué)中的應(yīng)用

對中等職業(yè)學(xué)院的學(xué)生而言，由于他們不清楚零件的加工工藝，不知道部件的技術(shù)性構(gòu)成，因此，他們在學(xué)習(xí)中感覺比較難[4]。假若采用原來的黑板、掛圖、模型的教育方式來進行教學(xué)，同學(xué)們將感到十分困難，而使用Inventor軟件，能夠?qū)⒘悴考糠值募庸ち鞒桃徊讲秸宫F(xiàn)給同學(xué)們，使同學(xué)們了解這些過程。具體方法是：先使用草圖工具來構(gòu)建大致模型，并使用拉伸和旋轉(zhuǎn)工具來構(gòu)建零部件的基本體素特征;接著，采取挖孔，切槽，倒角和圓角等指令來做好技術(shù)結(jié)構(gòu)，針對部分內(nèi)部構(gòu)造比較復(fù)雜零件，能夠把零件制成透明體，可以讓同學(xué)們直觀看到部件的內(nèi)部構(gòu)成，也能夠利用旋轉(zhuǎn)和縮放使同學(xué)們從多個角度來觀察零部件結(jié)構(gòu)以及零部件結(jié)構(gòu)間的聯(lián)系。零部件繪制結(jié)束之后，通過Inventor軟件里的繪圖板塊能夠直接生成零部件圖。

2.在裝配圖教學(xué)中的應(yīng)用

裝配圖是展示機械（或零件）的圖，因為組成裝配有許多且復(fù)雜的零件，同學(xué)們沒有關(guān)于零件的實用了解，裝配圖紙已成為學(xué)習(xí)機械制圖中的一大難題。 Inventor軟件有著爆炸和隱藏部件的作用，利用爆炸功能能夠制成拆裝的動慢，讓同學(xué)們能夠在視覺上看明白零件的裝配環(huán)節(jié)以及零件之間的裝配聯(lián)系;利用隱藏性功能，能夠使同學(xué)們看明白裝配體中內(nèi)部的結(jié)構(gòu)造型，規(guī)避了原來的靜態(tài)課堂教育的不足，讓課堂會更加有趣、活潑起來。

3. 提供三維實體模型與直觀操作

現(xiàn)有的教學(xué)模型重點有如下幾個模型：平面視圖模型，立體模型與動畫模型。它們的實際功能操作如下所述：

（1）基本視圖的觀察。該模型打開以后，顯示在屏幕圖形窗口處，能夠利用右上方的View Cube來進行控制，這種定向控制總共是有26個，也即是6個面、12個邊、8個角，實際操作時，僅需滑動鼠標(biāo)點擊這些面、邊、角，就能夠得到所需的視圖。

（2）剖視圖的觀察。觀察該模型時，應(yīng)觀察它的橫截面圖，以現(xiàn)在的模型作例，鼠標(biāo)在屏幕的空白空間，點擊右鍵，顯示出快捷菜單，再選擇“橫截面”—— “xz平面”。這個橫截面的位置也能夠被編輯，選擇Y軸，也能夠豎向移動XZ平面;選擇原點，能夠移動二維坐標(biāo)系的位置;選擇X軸或Z軸頭部，能夠旋轉(zhuǎn)xz平面。

（3）移動、旋轉(zhuǎn)模型。在Autodesk Design Review中，有兩個移動與旋轉(zhuǎn)。一個是在動態(tài)觀察下的平移與轉(zhuǎn)盤指令對模型的移動與旋轉(zhuǎn)，可和View Cube一同移動，它們間的相對位置沒有發(fā)生改變;二是移動與旋轉(zhuǎn)都在點擊右鍵的快捷菜單中，在移動與旋轉(zhuǎn)模型以后，該模型和前面的視圖會發(fā)生改變。

（4）裝配模型的觀察。對該模型的觀察，能夠利用上面所說的指令移動與旋轉(zhuǎn)每個零部件，并開展逐個零部件查看。如果想要恢復(fù)每個組件回到原來的位置，僅需在每個部件上進行雙擊。

五、結(jié)論

綜上所述，機械識圖課程，重點是培育中等職業(yè)院校學(xué)生的識圖技能、空間想象能力與思維能力、繪制部件圖技能等，能夠給學(xué)生們將來的學(xué)習(xí)與工作打好良好的基礎(chǔ)。在中職院校機械專業(yè)機械識圖課程的教學(xué)過程中，引入 Inventor軟件，能夠提高同學(xué)們的學(xué)習(xí)積極性，提升老師的課堂教學(xué)效果，促進中職學(xué)生的整體發(fā)展，為我國的現(xiàn)代化建設(shè)培育出更多高水平的專業(yè)技術(shù)人才。

參考文獻

[1]張杰.基于信息化思路下中職機械識圖教學(xué)與軟件教學(xué)結(jié)合的探索[J].現(xiàn)代職業(yè)教育， 2016（12）：116-116.

[2]王樹蕓.淺談BIM在《機械識圖》一體化教學(xué)中的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技旬刊， 2019， 567（02）：116-117.

[3]潘瑋洲.淺談如何優(yōu)化課堂教學(xué)，提高中職《機械識圖》課堂教學(xué)效率[J].小作家選刊（教學(xué)交流），2018，000（018）：62-62.

[4]張成.信息化教學(xué)手段在機械識圖中的應(yīng)用分析[J].中國金屬通報，2019，1001（02）：250-251.