如何運用《CAXA》實體設計輔助《機械制圖》課堂教學

一、中等職業學校的機械類專業通用教材《機械制圖》分析

學習該課程的主要目標是:

1.掌握并應用正投影法的基本原理來表達物體;

2.繪制和閱讀機械圖樣;

3.具有空間想象、構思和造型能力。

概括起來就是培養具有熟練繪圖與讀圖技能的技能型人才，具有良好的空間到平面、平面到立體思維模式，有一定構造能力的創新型人才。

二、《CAXA》課程分析

《CAXA》軟件中電子圖板、實體設計分別能滿足二維、三維的要求。教師利用其色調、交互式的教學方式、直觀的立體圖形調動并維持著學生學習制圖的積極性。

1.多彩的色調。《CAXA》提供各種色彩，通過對立體圖形的著色，將一個鮮明生動的實體呈現在學生面前，能充分吸引住學生們的“眼球”。

2.交互式的教學方式。教師通過輕松地在《CAXA》界面中的“點擊”，使一個個立體組合成所需要的形體，能大大增強教學的生動性和透明性。

3.利用《CAXA》來輔助教學，能大大增強制圖學習的透明性，降低學習難度，并能在潛移默化中培養學生的空間思維能力。

三、職業學校學生分析

職業學校的學生都是經過幾輪篩選后入校的，他們底子較薄，而《機械制圖》這門課程又要求有相當好的空間想象力，這對于這些對立體幾何了解不深，甚至恐懼立體幾何的學生來說，嚴重打擊了他們的學習積極性。

在教學《機械制圖》時我發現，往往在課程開始時，學生的學習積極性較高，但隨著學習難度的增加，學生學習的興趣急劇下降，學生學得被動，教師教得艱辛。因此我們必須充分調動學生“學”的積極性，以“教”來引導“學”，以“學”來促進“教”，從而達到教學相長、事半功倍的效果。

四、具體應用實例分析

將零件的主視圖畫成全剖視圖(如圖1)

此題看似簡單，在一個長方體的底部開了一個通槽，上面的中間部分為一長方形槽，其寬度和底部的槽相同，然后在左右兩側各開了一個小孔。但是學生在做的過程中，由于內部結構全要憑想象，較容易出錯，尤其是中間的方槽，學生容易多畫一條線，如圖2(錯誤畫法)。往往有時教師講解以后，一部分同學還不能真正理解。

如果讓學生先思考，嘗試去做，然后教師分析它的組成結構，最后將CAXA實體設計畫的立體圖形展現給他們看(見圖3)，圖形內部結構一目了然(見圖4)，自然很快他們就會畫出正確圖形(見圖5)。

通過上面的例子，很容易看出，CAXA實體設計軟件能隨心所欲地“造”出大量的、各種結構形狀的模型，這對習慣于拿實物模型教學的教師將是一個挑戰。使用CAXA造出的模型，還可隨時更改各細節結構，可演示由基本立體到組合體，再到各種任意復雜結構的立體，其變化過程一目了然。

五、課程教學中應注意的問題

有不少人這樣想:有了《CAXA》課程還要《機械制圖》干什么?直接開《CAXA》就可以了。這顯然是認識上的偏差，《機械制圖》課程是研究繪制和閱讀機械圖樣的原理和方法的一門專業基礎課。它的目的和任務是:學習正投影的基本理論，掌握閱讀和繪制機械圖樣的基本知識、基本方法和技能，培養對空間想象的能力、好的工作作風和工作態度。所以，我們有必要搞清它們之間的關系問題，并結合學生的實際情況和培養目標，一定要讓他們學會自己先思考，嘗試去做題，然后將CAXA圖形展示給他們看，讓他們有循序漸進的思考過程，千萬不能直接將CAXA圖形給他們看，否則只會讓他們越來越依賴CAXA圖形，缺乏思考的動力。因此，我們要合理利用《CAXA》輔助《機械制圖》課程，將它們有機結合在一起，相輔相成，這樣才能起到事半功倍的效果

六、《機械制圖》與《CAXA》教學的發展

CAXA極大地豐富了機械制圖的教學內容，改變了機械制圖的教學方法，是一場制圖教學的革命。

CAXA實體設計將傳統的工程設計和蓬勃興起的工業設計完美結合起來，不僅將造型、裝配、鈑金、動畫、高級渲染等集成在一個易于掌握的統一操作環境下，而且由于采用拖放式的實體造型并結合智能捕捉與三維球定位技術，使得沒有其它造型軟件在設計效率與速度上能與其相匹敵。其內部集成了CAXA協同管理的組件，使設計結果的管理和共享變得更加方便。

當然CAXA產品所蘊含的模塊也非常廣泛，例如CAXA電子圖板、CAXA工藝圖表、CAXA注塑模設計師、CAXA制造工程師、CAXA數控銑、CAXA數控車、CAXA雕刻、CAXA線切割等，這些模塊大部分已為學校教學所用，并有著很好的發展前景，大大提高了教學效果。

隨著教學設備和教學技術的進步，CAM、U-G、Pro-E、Solidworks等在我們今后的教學中也會起很大的作用，甚至會占主導地位，中職學生將會學到更多、更有用的先進技術與技能，提高綜合素質，為進一步的發展打下堅實的基礎。

參考文獻:

[1]李萍萍，賀煒主編.機械制圖與計算機繪圖.機械工業.

[2]林少芬主編.CAXA三維實體設計教程.機械工業出版社.