機械制圖課程教學模式中各種能力培養研究

摘 要：充分利用三維CAD 技術提高機械圖課程的教學效果，組織和安排教學內容對三維建模能力、機械制圖生成能力以及機械圖的識圖能力的培養具有重要意義。

關鍵詞：機械制圖 教學模式 CAD

近年來三維CAD技術因其直觀、針對機械應用的功能強大，不僅能利用相關技術生成機械制圖，而且能在多方面對機械設計和制造提供良好的支持。許多機械制圖教材中也適應技術發展的需要，在課程教學內容中添加了CAD技術相關內容，對于學生各種能力的培養具有相當大的作用。

一、 初步的三維建模能力的培養

初步三維建模能力培養階段， 主要目的是培養學生對三維CAD軟件系統操作的基本方法。由于機械圖教學所面對的是剛剛步人大學的新生。其計算機操作和應用能力大部分還不足，而要求其對較為專業的三維CAD軟件進行操作就顯得有些難度，因此在教學內容上，必須安排對初步的三維建模能力培養的相關內容。這部分內容主要涉及三維CAD軟件系統的基本界面、基本操作方法.基本操作步驟等。可以結合機械圖要表述的對象圓柱、圓錐、長方體、棱柱、棱錐、球體、回轉體等基本體、簡單組合體、較為復雜的組合體、簡單裝配部件等來進行，課堂教學內容的安排中，要由淺入深、由易到難、由簡單到復雜，循序漸進，要充分考慮學生的具體情況和學習進度。

二、利用三維模型生成機械圖的能力的培養

有了三維模型要生成適應機械需要機械圖.需要合理地利用機械圖的圖幅、比例、投影象限、單位等對機械圖的規范，掌握并合理利用視圖、局部視圖、局部放大圖、斜視圖、全剖視、半剖視、局部剖視等機械圖表達方法.掌握并靈活運用對機械圖進行尺寸標注、形位公差標注、表面粗糙度標注、配合公差標注的規定.并且能利用三維CAD技術中提供的相關方法進行所需視圖的生成及機械信息標注的相關設置、標注實施。這其中涉及到諸多方面的概念、標準、規定和相關的操作方法，內容較為豐富和綜合。對教學實施提出了較高的要求。在教學中，我們的做法是強調概念、標準和規定，對軟件中標注及其編輯的基本操作方法則首先進行演示，接著出一些能充分訓練相關內容的練習.讓學習在操作中自我學習，鼓勵學生在課堂上或課后解決其中的一些較為細節問題，最后再進行總結。這樣不僅解決了課堂教學無法講授完相關的所有內容的不足，又培養了學生針對三維模型的表達需要生成機械圖的能力，使學生能在教師的指導下自主學習，在掌握相關基礎知識的前提下，摸索軟件的應用技能，獲得學習的樂趣。

三、識圖能力的培養

識圖能力不足可能會是這種教學模式存在的問題，但二維機械圖作為機械界的一個重要交流工具將長期存在.因此識圖能力的培養當然不可忽視。為培養學生的識圖能力，在教學中，我們準備了大量的練習，都是以二維視圖的形式給出題目。教學實施中.我們先利用上課時間針對不同類型形體的投影特點，利用典型的視圖案例進行講解，介紹讀圖方法，再要求學生在課后完成大量練習，最后利用上課時間進行講評，并進行課堂練習、課堂測試，使學生在經過多次、反復的訓練中提高識圖能力。

四、手工繪圖能力的培養

機械中對技術人員的應用能力的要求是多方面的，為適應機械技術人員現場處理技術問題的能力，除了考慮充分利用現代CAD技術在機械制圖教與學中所能發揮的作用外，我們在課程教學內容中安排了手工繪圖的內容，提供實物模型給學生進行現場測繪。而且在課程教學進行中，抽出一周時間給學生手工測繪，為了讓學生檢驗自己測繪成果，我們把測繪的時間進行了壓縮，即使之在二到三天內完成測繪，形成圖紙；再利用二到三天到計算機上利用三維建模軟件對照實物模型和所測繪的機械圖進行建模，生成機械圖，以便讓學生與自己所生成的機械圖進行對照，找出自己繪制的視圖與實際視圖的差距，使學生在對比中檢驗自己對機械圖繪制中的不足，自我檢驗自己的手工繪圖成果。這樣使學生在實踐中檢驗自己的學習成果和提高自己的制圖水平，使學生自主學習、自我測試學習效果。

五、深入淺出的教學模式

在教學中，要求學習重點抓住機械圖相關的概念、規范、規定，充分掌握和理解正投影規律，而在進行三維建模、三維模型轉為二維機械圖中進行圖幅、比例、投影象限和單位的確定、視圖表達方案的確定、尺寸、形位公差、配合公差、表面粗糙度的標注等操作時，又充分體現機械圖相關的概念、規范、規定、標準等。做到“講理論、用理論” 深入淺出，在提高其建模應用水平、機械識圖能力、機械制圖能力的同時，幫助學生消化、吸收和充分掌握相關工藝知識，加深理解和記憶，以培養能力為主。

針對機械制圖教學中存在的二維機械圖學習入門困難。而學生空間思維訓練難以有效進行的難題，適應機械教育的形勢，提出了機械圖學習與現代三維CAD技術相結合的教學方法，對如何充分利用三維CAD技術提高機械圖課程的教學效果、如何組織和安排教學內容、

降低其實施難度進行了研究，對相關的三維建模能力的培養、基于三維模型的二維機械圖生成能力的培養、二維機械圖的識圖能力的培養、相關的教學實施手段進行了研究和探討，為更快、更好地培養相關專業的學生的機械圖學習和應用能力提供了新的方法。

（作者單位：湖北省荊州市工業學校）

參考文獻：

[1]趙惠清，安瑛，馮連勛.機械專業本科生全程三維設計能力培養模式[J].機械圖學學報，2004（3）：16-119.