淺談如何運(yùn)用Solidworks解決機(jī)械制圖課程中的教學(xué)難點(diǎn)

劉建春++王蘇妍++尚宏麗++常寶賢++黃云坡

摘要：分析機(jī)械制圖教學(xué)難點(diǎn)，提出傳統(tǒng)教學(xué)中的難點(diǎn)和問題。運(yùn)用Solidworks軟件幫助解決機(jī)械制圖課程中教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn)，降低了教學(xué)和學(xué)習(xí)的難度，有助于學(xué)生對機(jī)械制圖的理解和運(yùn)用，達(dá)到了很好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：三維模型

機(jī)械制圖是食品科學(xué)與工程專業(yè)的一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課，是后續(xù)課程如食品工程原理、食品機(jī)械與設(shè)備等課程的必要基礎(chǔ)，其抽象性和實(shí)踐性均較強(qiáng)，且對空間想象能力要求較高。近幾年本校食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生，基礎(chǔ)一般，且普遍欠缺對機(jī)械加工、零件的感性認(rèn)識，對于大量習(xí)題練習(xí)又缺乏耐心，在一個(gè)學(xué)期的有限學(xué)時(shí)內(nèi)學(xué)好機(jī)械制圖難度較大。

“粉筆加黑板，掛圖加模型”的傳統(tǒng)教學(xué)方法，使得教學(xué)過程枯燥無味，不利于學(xué)生對內(nèi)容的理解和掌握，教學(xué)效果不好。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)已經(jīng)由二維設(shè)計(jì)逐步向三維設(shè)計(jì)發(fā)展。將易學(xué)易用的SolidWorks三維實(shí)體設(shè)計(jì)軟件引入到教學(xué)中，輔助《機(jī)械制圖》教學(xué)，使枯燥乏味的教學(xué)過程變得更加直觀、形象、生動，有助于學(xué)生空間想象能力和零件立體感的形成和進(jìn)一步深化，顯著降低二維圖形與三維立體的相互轉(zhuǎn)換的難度，明顯提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

一、Solidworks實(shí)體設(shè)計(jì)軟件簡介

Solidworks是法國達(dá)索公司針對CAD中端主流市場的主打品牌，與其它常見的主流CAD軟件如UG、Pro/E、CATIA相比，優(yōu)點(diǎn)有：

1.基于Window平臺開發(fā)，Windows系統(tǒng)下的拖放、點(diǎn)擊、復(fù)制剪切粘貼等命令同樣適用于Solidworks操作界面。

2.基于特征和尺寸驅(qū)動的參數(shù)化建模功能，使得用戶可以高效的完成對草圖、三維特征生成以及裝配體的約束條件等的創(chuàng)建和修改。

3.強(qiáng)大的工程圖模塊，可以快速建立符合GB要求的各種類型的視圖并生成尺寸和標(biāo)注。總之solidworks軟件功能強(qiáng)大，界面友好，操作簡單，易學(xué)易用，大大提高設(shè)計(jì)效率與速度。基于以上考慮，選擇solidworks作為輔助教學(xué)的軟件工具。

二、solidworks軟件在解決機(jī)械制圖課程教學(xué)難點(diǎn)中的應(yīng)用

1.在截交線、相貫線教學(xué)中的應(yīng)用。截交線和相貫線是學(xué)生較難掌握的兩個(gè)概念，尤其是復(fù)雜的相貫線需要具有較高的邏輯判斷能力和空間思維能力。在教學(xué)中，僅依靠教師語言描述，對初學(xué)的學(xué)生來說很難理解。引入三維模型，在solidworks軟件界面中，構(gòu)造面與實(shí)體的截切操作后產(chǎn)生截切形體的截交線的形狀，以及兩實(shí)體相交所產(chǎn)生的相貫線的形狀，按照形狀從簡單到復(fù)雜、從易到難的順序，對多個(gè)實(shí)例循序漸進(jìn)地展示，并不斷轉(zhuǎn)換模型角度，讓學(xué)生從各個(gè)角度進(jìn)行觀察，增強(qiáng)感性認(rèn)識，并總結(jié)出投影規(guī)律，為截交線、相貫線的三視圖的學(xué)習(xí)做好鋪墊。

2.在組合體教學(xué)中的應(yīng)用。組合體是機(jī)械制圖中的重點(diǎn)和難點(diǎn)部分，而且是掌握閱讀和繪制工程圖所必需的基礎(chǔ)。組合體的組合有切割型和堆疊型兩種形式。對于堆疊型，學(xué)生一般能正確分析并補(bǔ)畫這類組合體的三視圖，而對于切割型組合體，學(xué)生往往不知該從那里開始考慮。采用Solidworks設(shè)計(jì)三維模型，授課時(shí)，通過拖拽特征樹的時(shí)間點(diǎn)來一步一步動態(tài)演示各基本幾何實(shí)體形成組合體的過程。另外用不同顏色對基本幾何體進(jìn)行著色，從而降低學(xué)生讀圖的難度。多彩、鮮明、生動的實(shí)體也能幫助學(xué)生集中注意力，提高學(xué)習(xí)興趣。

3.在剖視圖教學(xué)中的應(yīng)用。對于初學(xué)者，往往不能合理地選擇剖切方法和剖切平面的位置。利用Solidworks剖切功能，可以在任意位置切割實(shí)體模型，動態(tài)改變剖切面的位置，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察不同的剖切方法和剖切位置對剖視圖表達(dá)效果的影響，能取得較好的教學(xué)效果。

4.在裝配圖教學(xué)中的應(yīng)用。裝配圖是機(jī)械制圖這門課程中對前面各部分內(nèi)容的綜合應(yīng)用，學(xué)習(xí)難度比較大。初學(xué)者如果直接從二維裝配圖來理解裝配體的工作原理、零件裝配、聯(lián)接關(guān)系，難度較高。使用Solidwork軟件的運(yùn)動仿真模塊，動態(tài)演示機(jī)器工作原理。利用爆炸圖功能展示零件的裝配過程。在學(xué)生了解零件的結(jié)構(gòu)、功能以及相互關(guān)系之后，再結(jié)合三維裝配圖講解二維裝配圖的畫法及要求，從而方便學(xué)生對裝配圖的理解和掌握。

三、結(jié)束語

教學(xué)實(shí)踐證明，將solidwork軟件引入到機(jī)械制圖的教學(xué)中來，降低了教材中幾個(gè)比較困難的章節(jié)內(nèi)容的教學(xué)和學(xué)習(xí)難度，可以保證學(xué)生在有限的課時(shí)內(nèi)，準(zhǔn)確快速地掌握相應(yīng)的重點(diǎn)難點(diǎn)知識，取得很好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

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