基于CAXA系列軟件的工程圖學(xué)教學(xué)實踐的嘗試

趙曉山

摘 要 CAXA系列軟件與工程圖學(xué)教學(xué)的有機結(jié)合是教學(xué)改革的嘗試。本文從該軟件在課堂教學(xué)應(yīng)用上作了淺略的探討。

關(guān)鍵詞 CAXA電子圖板 三維建模 教學(xué)改革

中圖分類號：G613 文獻標識碼：A

工程圖學(xué)是我院電氣和測控專業(yè)必修的一門具有較強理論性、實踐性、趣味性的技術(shù)基礎(chǔ)課。突出能力，注重實用是工程圖學(xué)課程教學(xué)的特色。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展和計算機的廣泛應(yīng)用，時代對制圖教學(xué)提出了強有力地挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容體系、教學(xué)方法、教學(xué)手段的改革勢在必行。筆者在幾年的《工程圖學(xué)》教學(xué)中，變換思維方式，結(jié)合計算機技術(shù)進行了一些改革嘗試，取得了較好的教學(xué)效果。

1把CAXA系列軟件引入工程圖學(xué)課程教學(xué)的必要性

1.1時代對人才需求發(fā)生改變

隨著知識經(jīng)濟的高速發(fā)展，社會對人才的要求已不再是簡單的從單一具有較高知識水平和文化素質(zhì)這一方面來衡量，而是要具有較高的知識創(chuàng)新能力和具有厚實的文化素質(zhì)。這些促使今天的學(xué)生必須為將來的“自謀職業(yè)”而更好地充實自己。為了將來更好地頂崗工作，大多數(shù)學(xué)生加強了實踐技能的深層次學(xué)習(xí)，客觀要求圖學(xué)課程教學(xué)必須改革傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式。

1.2學(xué)生培養(yǎng)目標的改變

當(dāng)前本科的培養(yǎng)目標是造就一批具備多種綜合技能的高層次技術(shù)型應(yīng)用人才。面向21世紀，要求本科圖學(xué)課程教學(xué)方法更應(yīng)貼近客觀實際需要，本著“注重基礎(chǔ)、拓寬范圍、加強技能訓(xùn)練、提高總體能力”的指導(dǎo)思想，培養(yǎng)應(yīng)用型、開發(fā)型和復(fù)合型三者相結(jié)合的實踐人才。

1.3 CAXA軟件為圖學(xué)教學(xué)改革提供了千載難逢的機遇和良好的環(huán)境

CAXA軟件以其良好的界面，完善的功能以及簡便的操作贏得廣大使用者的贊許，其設(shè)計符合國情、國標與制圖課程的教學(xué)內(nèi)容融會貫通，把CAXA軟件引入制圖教學(xué)中，使教學(xué)活動處于愉快、活潑的環(huán)境下，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，能為課程的教學(xué)創(chuàng)造出最佳的教學(xué)效果。同時CAXA軟件的普及應(yīng)用也是適應(yīng)當(dāng)前制造業(yè)對“甩圖板”工程的迫切需要。

2把CAXA系列軟件引入工程圖學(xué)課堂的構(gòu)想和嘗試

CAXA電子圖板、CAXA實體設(shè)計、CAXA制造工程師等軟件是北京數(shù)碼大方科技股份有限公司開發(fā)的具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的知名品牌系列軟件，以其良好的界面，完善的功能以及簡便的操作贏得了廣大使用者的贊許，其設(shè)計符合國情、國標，使用者處于愉快、輕松、活潑的環(huán)境下，能激發(fā)靈感，能充分調(diào)動其創(chuàng)新的主動性和積極性。根據(jù)我院現(xiàn)有條件，我從2012年始將CAXA軟件引入到本科制圖教學(xué)中，并于2014年在機械和非機械各專業(yè)的制圖課中全面推廣。一般學(xué)生經(jīng)過3-5小時的聽課和上機實習(xí)，就可以達到“入門”和“動手”的程度，很容易的就能在計算機上繪制出工程圖，學(xué)生都有一種成就感，這樣又極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)制圖的積極性。經(jīng)過幾年的教學(xué)整合嘗試，取得了較好的教學(xué)效果。現(xiàn)總結(jié)如下：

（1）機械制圖國家標準與CAXA電子圖板基本命令操作相結(jié)合。制圖上的標準較多也很繁瑣，把這部分內(nèi)容與電子圖板軟件指令的操作對應(yīng)起來講授，如圖幅的設(shè)置、標題欄的調(diào)用和填寫、字體的選擇、圖線的使用、尺寸的標注等，能節(jié)約課時并且教學(xué)效果較好。

（2）三視圖的投影與CAXA電子圖板的“導(dǎo)航”功能操作相結(jié)合。有了一定量的手工繪制三視圖和尺寸標注訓(xùn)練后，我們把三視圖的繪制用計算機來完成，利用CAXA軟件的“導(dǎo)航”、編輯修改功能快速繪圖。不僅提高了作圖效率，而且學(xué)生完成自己的“作品”后，很有成就感，會激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)制圖的興趣。

（3）標準件、常用件的講授與CAXA軟件的圖庫操作相結(jié)合。CAXA電子圖板提供了豐富的參量化圖庫，共有二十大類，一千多種，兩萬多個規(guī)格的標準圖符，可滿足多方面的繪圖要求。講到這部分內(nèi)容時，利用CAXA軟件提供的符合國標的圖庫，每講到一個零件就把它的有關(guān)圖庫調(diào)出，當(dāng)然還可對其進行修改，這樣課堂講授既省時又有效。

（4）零件圖、裝配圖的繪制與CAXA軟件特有的繪制、裝配及標注編輯功能相結(jié)合。例如：軸類零件的繪制，CAXA 軟件提供了簡捷實用的“軸/孔”操作命令，學(xué)生能通過輸入直徑和長度完成軸的繪制，再利用過渡編輯和標注功能快速繪圖；用CAXA軟件繪制裝配圖時，可以采用利用零件圖拼畫裝配圖方法，它還具有很好的二維消隱功能，比較完善的文本輸入功能（如自動生成序號、明細表、零件屬性的填寫等），高效完成裝配圖的設(shè)計。

（5）利用CAXA軟件的可視化實體建模功能豐富3D虛擬模型庫，以彌補實物模型數(shù)量的不足，以“零成本”的代價補充和擴大模型庫，且可以利用其旋轉(zhuǎn)功能，多角度觀察模型，更好地輔助課堂教學(xué)，有效地幫助學(xué)生提高空間想象能力和思維能力。

（6）利用CAXA軟件的二維、三維的關(guān)聯(lián)性，可有效幫助初學(xué)者從三維到二維的過渡。

（7）利用CAXA軟件的截切和分割功能輔助切割體、相貫體、剖視圖的教學(xué)。這幾部分是機械制圖教學(xué)重點和難點，對空間想象能力要求較高。我們可以課前或課堂上構(gòu)建三維模型，現(xiàn)場進行截切和分割演示，讓學(xué)生弄清楚其內(nèi)外結(jié)構(gòu)形狀。

（8）利用CAXA軟件對三維模型自由拖動操作手柄，可視化修改智能圖素的幾何尺寸，動態(tài)觀察曲面或平面立體的表面相貫線或截交線的空間形狀，隨尺寸改變形狀的變化情況。

（9）利用CAXA軟件的拉伸、旋轉(zhuǎn)、除料、倒角、抽殼等三維造型功能的課堂演示操作，可以清晰表達出組合體的組合形式，各部分的實際形狀和連接關(guān)系，而且還可以利用它的旋轉(zhuǎn)功能多角度觀察形體結(jié)構(gòu)，有效突破組合體教學(xué)中“知二補三”這一教學(xué)難點。

（10）利用CAXA軟件的動畫仿真功能可以清楚地描述裝配體的工作原理和各零件的裝拆順序。

以上是本人幾年來工程圖學(xué)教學(xué)實踐的幾點嘗試。圖學(xué)教學(xué)改革是一個系統(tǒng)工程，任重而道遠，緊跟時代，堅持改革的方向 ，才能培養(yǎng)出適應(yīng)社會需要的具有較強實際技能的高素質(zhì)勞動者。

參考文獻

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