試析信息化技術(shù)在機(jī)械識(shí)圖教學(xué)中的運(yùn)用

摘 要：機(jī)械識(shí)圖是一門既有理論又有較強(qiáng)實(shí)踐性的技術(shù)基礎(chǔ)課。而中職學(xué)生實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較少，且缺乏一定的空間想象力。傳統(tǒng)教學(xué)已經(jīng)滿足不了教師教好機(jī)械識(shí)圖。本文探討了信息化技術(shù)在機(jī)械識(shí)圖教學(xué)中的重要性，以及運(yùn)用信息技術(shù)制作三維模型、制作視頻動(dòng)畫，提供虛擬思考環(huán)境，有效地促進(jìn)中職教學(xué)活動(dòng)的進(jìn)行，從而提升教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：信息化技術(shù) 機(jī)械識(shí)圖 教學(xué) 中職學(xué)生

隨著教學(xué)改革不斷深入，我國正致力于建設(shè)信息化的教育，中職教育也逐步進(jìn)入了信息化時(shí)代，機(jī)械識(shí)圖是一門既有理論又有較強(qiáng)實(shí)踐性的技術(shù)基礎(chǔ)課。根據(jù)中職學(xué)生的思維特點(diǎn)，將信息化技術(shù)融入機(jī)械識(shí)圖中，正在成為中職課改的新視點(diǎn)。

一、信息化技術(shù)在機(jī)械識(shí)圖教學(xué)中運(yùn)用的重要性

1.有利于學(xué)生提高空間想象力

運(yùn)用Inventor、Pro/E、CAXA等三維軟件，畫出視圖對(duì)應(yīng)的三維立體模型，實(shí)現(xiàn)了由二維到三維的轉(zhuǎn)變。學(xué)生可以根據(jù)三維模型，清晰地明白每個(gè)視圖形成過程，每條線的形成原因。通過多個(gè)三維模型的繪制，使學(xué)生頭腦中慢慢培養(yǎng)出立體感，從而提高學(xué)生的空間想象力。

2.有助于學(xué)生入門機(jī)械識(shí)圖

學(xué)生學(xué)不好機(jī)械識(shí)圖，關(guān)鍵問題在于無法入門機(jī)械識(shí)圖，思維停留在平面中，進(jìn)入不了立體模型。通過信息技術(shù)，用動(dòng)畫清晰展現(xiàn)三維模型形成三視圖的過程，完美完成由2D到3D的轉(zhuǎn)變。

3.有利于學(xué)生掌握學(xué)習(xí)難點(diǎn)

機(jī)械識(shí)圖課程學(xué)習(xí)中，某些知識(shí)點(diǎn)如裝配圖非常復(fù)雜，單憑大腦想象，自制模型是很難完成學(xué)習(xí)任務(wù)的。可以通過信息技術(shù)畫出各個(gè)零件，然后讓零件自動(dòng)裝配在一起，還可以導(dǎo)出視頻動(dòng)畫和二維圖形，破解學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)。

二、信息化技術(shù)運(yùn)用于機(jī)械識(shí)圖方法探究

1.運(yùn)用信息化技術(shù)教學(xué)手段，制作三維模型

相貫線是機(jī)械制圖學(xué)習(xí)的一個(gè)難點(diǎn)，因?qū)W生在頭腦中無法想象出相貫的模型，而實(shí)物模型總是有限的。而運(yùn)用Inventor軟件可以建立各種需要的相貫?zāi)Ｐ停瑢W(xué)生可以清晰地看到相貫線的形狀，如圖1所示。當(dāng)兩圓柱直徑的相對(duì)大小發(fā)生改變時(shí)，可以通過對(duì)比圖，清晰地看到相貫線的變化規(guī)律，如圖2所示。學(xué)生通過觀察Inventor模型，明白直徑大小對(duì)相貫線的影響，迅速補(bǔ)全相貫三視圖，有效掌握好相貫線。

剖視圖是機(jī)械制圖的重點(diǎn)，也是學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)的難題。學(xué)生大多能想出空間形狀，但想象不出內(nèi)部形狀，尤其是零件被剖切以后，剖視圖應(yīng)該如何畫。運(yùn)用Inventor軟件，可以分別查看零件被XY平面、YZ平面、XZ平面剖切以后的剖面情況。還可以拖動(dòng)鼠標(biāo)，看不同剖切面的剖切變化。

運(yùn)用Inventor軟件融入機(jī)械制圖，相比其他三維軟件的優(yōu)點(diǎn)。

（1）Inventor軟件具有強(qiáng)大的顏色渲染能力。幾個(gè)基本體相貫，每個(gè)基本體可以渲染不同的顏色，或者不同的面也采取不同的顏色，這樣通過顏色對(duì)比可以非常清晰地看到相貫線的形狀。

（2）Inventor模型可以提供6個(gè)方向定位，任意角度旋轉(zhuǎn)，學(xué)生可以按要求選擇。

（3）Inventor模型可以導(dǎo)出DWG格式，只需幾兆，當(dāng)教室電腦配置不高，無法運(yùn)行三維軟件時(shí)，直接用導(dǎo)出的DWG格式。

2.運(yùn)用信息化技術(shù)教學(xué)手段，制作視頻動(dòng)畫

裝配圖是表達(dá)機(jī)器的圖樣，是制定裝配工藝規(guī)程，進(jìn)行裝配、檢驗(yàn)、安裝及維修的技術(shù)文件，也是表達(dá)設(shè)計(jì)思想、指導(dǎo)生產(chǎn)和交流技術(shù)的重要技術(shù)文件。能夠識(shí)讀和繪制裝配圖，對(duì)學(xué)生就業(yè)將有非常大的幫助。

裝配圖是多個(gè)零件的裝配，通過黑板繪制，學(xué)生無法理解，也大大降低上課的效率。教師可以運(yùn)用Inventor等三維軟件，根據(jù)裝配圖，繪制出相應(yīng)的零件圖，再運(yùn)用裝配約束，零件自動(dòng)裝配在一起，可以導(dǎo)出視頻動(dòng)畫，如圖3所示。學(xué)生經(jīng)過多次觀看，能夠突破裝配圖這個(gè)難點(diǎn)。

3.運(yùn)用信息化技術(shù)教學(xué)手段，提供虛擬思考情境

將物體放在三投影面體系中，物體的位置處在人與投影面之間，然后將物體分別向三個(gè)投影面進(jìn)行投射，得到三視圖（主視圖、俯視圖、左視圖）。主視圖，從前向后投射；俯視圖，從上向下投射；左視圖，從左向右投射。傳統(tǒng)教學(xué)中，教師往往拿著物體，把概念口頭闡述給學(xué)生。由于三視圖的形成中，方位較多，學(xué)生頭腦中出現(xiàn)混亂，對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握得不清晰。

三視圖的形成過程中，將三投影面體系展開攤平。展開方法：V面不動(dòng)，H面繞OX軸向下旋轉(zhuǎn)90 o，W面繞OZ軸向右旋轉(zhuǎn)90 o，這樣就得到了在同一平面上的三視圖。傳統(tǒng)教學(xué)中，教師讓學(xué)生看課本體會(huì)，或者用一張紙制作模型。但這樣只有前排的學(xué)生能仔細(xì)觀看，后面學(xué)生無法清楚明白。

而運(yùn)用Flash等多媒體軟件，可以制作模型投射三視圖以及三投影面體系展開攤平過程。教師可以讓學(xué)生多次觀看Flash軟件模擬模型形成三視圖，如圖4所示，把學(xué)生難以想象的知識(shí)點(diǎn)，通過多媒體軟件模擬出這個(gè)虛擬思考環(huán)境。

三、小結(jié)

筆者主要探討了信息化技術(shù)在機(jī)械識(shí)圖教學(xué)中的重要性，以及運(yùn)用信息技術(shù)制作三維模型、制作視頻動(dòng)畫、提供虛擬思考環(huán)境，有效地促進(jìn)中職教學(xué)活動(dòng)的進(jìn)行，從而提升教學(xué)效果。將信息技術(shù)巧妙地運(yùn)用于機(jī)械識(shí)圖中，提高課堂的有效性，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，破解課堂的重難點(diǎn)。信息化技術(shù)已經(jīng)越來越得到學(xué)校的重視，將它有效地運(yùn)用到課堂教學(xué)中，是教師以后教學(xué)工作中努力的方向。

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（作者單位：北侖職業(yè)高級(jí)中學(xué)）