基于三維CAD技術和新媒體的機械制圖教學方法探索

毛忠民

[摘 要]機械制圖是一門基礎專業課程，對機械專業大學生來說十分重要。傳統的教學方式的教學效果并不不好，還存在很多不足之處。基于此，本文介紹了一種基于三維CAD技術和新媒體的教學方法，通過利用三維軟件繪圖和模型展示功能加強課堂教學，并結合新媒體搭建自主溝通學習交流平臺，獲得了較好的教學效果。

[關鍵詞]機械制圖;教學;三維CAD;新媒體

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2018.20.100

[中圖分類號]G642;TH126-4[文獻標識碼]A[文章編號]1673-0194（2018）20-0-02

0? ? ?引 言

機械制圖課程是機械專業和泛機械類專業培養計劃中必不可少的基本課程，著重鍛煉大學生對工程圖紙的理解和繪制能力，為以后走向工作崗位奠定堅實的專業基礎，同時也有助他們塑造嚴謹認真的做事精神。但是，由于這門課程本身的抽象性以及目前大學生偏愛形象具體的事物以及追逐時尚潮流的特點，導致傳統的教學方法讓他們在學習機械制圖的過程中產生了消極的態度，無法激發學習興趣，甚至有抵觸情緒。在這種情況下，一些新的教學理念和方法就需要應用在該課程的教學實踐中，從而調動學生的學習積極性。本文在三維CAD技術和新媒體的基礎上探討了教學方法的改善。

1? ? ?利用三維CAD技術開展課堂教學

1.1? ?三維CAD硬件教學條件已經具備

目前，設計開始朝著數字化、無紙化以及高效化的方向的發展，三維CAD繪圖設計技術被廣泛地應用在各公司的產品設計、仿真模擬、動態演示中，有效節約了設計時間、設計成本，能夠有效降低了出現失誤的概率。

目前，從三維軟件本身的穩定性和使用功能來看，這方面的技術已經處于比較成熟的狀態。三維軟件運行順暢，功能強大，包含多個工作模塊，不僅應用在了機械行業，在建筑行業等領域也發揮著重要的作用。對于機械行業而言，比較常用的三維設計軟件主要有Pro/E、UG、solidworks、Catia、3Dmax和Auto CAD等，而這些軟件的教學視頻資源在網絡上也十分豐富，初學者可以較為輕松地學習并掌握一門軟件繪圖技術。

以前對于很多大學生而言，能夠借助計算機和三維CAD學習的機會很少，學生們大多只能從課堂多媒體教學中接觸這方面的知識。但由于課堂時間少，教學資源短缺等因素的制約，大學生對于用三維CAD軟件學習和掌握抽象的機械制圖課程還存在一定的難度。但是隨著人民物質水平的提高，現如今電腦這種硬件設備基本上成為標配，大部分學生都有自己的電腦，從而不再局限于課堂上的短暫時間，也不再受制于多人一臺電腦上機操作的狀況。

面對嚴峻的就業形勢，打好專業課基礎，掌握一個專業三維設計軟件對剛畢業的大學生來說至關重要，能夠為找到好工作增加籌碼，同時還能幫助畢業生快速適應工作節奏，降低工作壓力。

1.2? ?三維CAD技術應用在教學中的優勢

相較于傳統的機械制圖課程教學模式，三維CAD技術具有諸多優勢，主要體現在以下幾點。

三維CAD技術可以將抽象的二維平面圖以立體直觀的形式呈現出來，尤其對于復雜的零部件，課堂上學生很難在短時間內讀懂圖紙的形狀和結構，因此使用該技術在很大程度上可以促進師生交流，能夠有效減少教師在講臺上努力講解各知識點而學生仍然不知所云的情況。

任課教師在實際教學中有時需要根據課堂上學生的臨場反應情況，來開展下一步的教學工作。而利用三維軟件可以很方便地對課件上的教學模型做出調整，同時還可以現場繪制一些新的數模，減少因為實體教具種類的限制而影響教學效果。此外，三維CAD技術的另一優勢在于它不僅可以將二維抽象轉化成三維具象，而且還可以將三維零部件直接進行投影轉化成二維圖紙并進行標注，繪制出生產加工用圖。

1.3? ?三維CAD技術在課堂教學中的應用

目前，三維軟件中的Solidworks應用較為廣泛，操作簡單，適于大學生學習和掌握，因此本文主要以Solidworks軟件為基礎，開展機械制圖課程教學探索工作。

首先，任課教師要提前備好課件，其中包含用Solidworks軟件制作相對較為復雜的部件模型，目的在于讓學生對本門課程產生好奇，激發他們的學習興趣。其次，在充分調動學生學習熱情的基礎上，以傳統教學和三維軟件教學相結合的方式講解各章節的知識點，降低知識點的理解難度。最后，隨著課程的不斷深入，教師逐步將Solidworks軟件基礎操作知識，以三維建模實例講解分步繪制的方式對學生進行指導，在以后的課程中要求每個學生盡可能將私人電腦帶到課堂上，跟隨教師的教學步驟對零部件進行實際操作。課程期末測驗不僅包含書面考試，同時增加軟件實操繪制零部件測驗。這些措施收到了比較明顯的效果，學生能夠更加扎實地掌握理論知識，同時也基本掌握了Solidworks軟件的常用命令，為以后深入學習奠定了基礎。

2? ? ?以新媒體為媒介輔助課下學習鞏固

2.1? ?新媒體課下教育的背景和意義

在大學階段，大學生能夠自由支配的時間較多，可以去做一些自己喜歡做的事情。隨著網絡的發展、計算機的普及和智能手機的普遍使用，當代大學生的課余生活發生了明顯的變化，在電腦和手機上花費的時間占據了大量的課余時間。大學生屬于接觸新興事物比較快的群體，他們追求時尚潮流的生活學習方式，因此目前很多大學生樂于從網上獲取需要的信息、知識和技能。

目前，新媒體平臺呈現的方式多種多樣，受到眾多大學生的青睞。教師可以借助新媒體的力量將學生的課下時間利用起來，讓機械制圖課程的教學工作從課堂教育不斷向外延伸。

2.2? ?新媒體課下教育實施方案

《機械制圖》課堂教學的時間相對較少，學生們僅僅憑借課堂上短暫的幾十分鐘很難完全消化和理解知識點，容易滋長厭煩和畏難學習情緒。而利用新媒體進行課下教學，不僅可以有效避免學生們浪費閑暇時間，還可以彌補課堂教學的不足。同時，這一教學探索方案還緊緊抓住大學生的生活學習特點，學生們樂于接受這樣的方式來充實提升自己。更重要的一點，借助新媒體的課下學習鞏固方式，教師和學生之間可以針對某一問題或某一主題進行具體的討論和交流，實現完全互動和參與，雙方都能夠通過彼此反饋的信息進行及時調整，增進了師生之間的感情，改變了以往機械制圖課程呆板式的教學方式，能夠有效調動學生的學習積極性。

2.2.1? ?充分利用網上教學平臺

目前，網絡上已經建成了很多機械方面的教學平臺，這些平臺都有很多關于機械制圖方面的資料，比如課程知識點詳解輔導、電子版的講義及練習題庫、對應的解題答案、三維數模成型庫、名師授課視頻錄像以及眾多三維機構動圖展示等，提供了完整的“學、看、練”一條龍網絡教學。這些資源將生硬抽象的機械制圖課程以多種多樣生動形象的方式向學生們展示，很容易被學生接受。因此，授課教師可以從網上搜集此類資料比較全面專業的教學平臺，積極向學生推廣，引導學生在閑暇時間多去平臺進行自主學習。

2.2.2? ?建立班級學習溝通交流群

為了更好地指導學生學習和了解學習結果，教師可以借助QQ和微信等網絡聯系方式建立班級學習溝通交流群。教師通過甄別在平臺上選取一些比較經典的例題向學生推介，并定期在群里向學生提問，以得到反饋信息。同時，學生們遇到疑惑之處，也可以像教師詢問，從而師生之間可以形成及時有效的互動交流，并且可以讓學生養成良好的主動性和持久的自主學習習慣。

2.2.3? ?建立微信公眾號和微博公眾號

教師還可以結合學生們常用手機上網的特點，建立個人微信公眾號和微博公眾號，讓班級學生關注。在公眾號內，教師可以將自己在教學過程中積累的素材資料、心得體會、難點要點歸納整理好放進去供學生們閱讀學習。另外，教師還可以將平日布置的《機械制圖》作業發布到公眾號上，在課堂上進行答案講解后及時將其更新到公眾號內。不僅如此，教師還可以將自己操作三維軟件繪制三維模型和二維工程圖的過程錄制成視頻放進公眾號，供學生們隨時用手機觀看學習。除此之外，教師同樣可以將每個學生在學習該課程期間的所有作業作品、歷屆優秀學生的制圖作業、各種機械競賽方面的成果等在公眾號上進行展出，供學生課后交流學習。

3? ? ?結 語

要想提高機械制圖課程的教學效果，教師要充分發散教學思維，不斷提高自身能力，掌握大學生生活學習的特點和途徑，借助各方面的資源不斷探究機械制圖課程的新教學模式。教師可以采用基于三維CAD技術和新媒體相結合的機械制圖教學模式，將課堂講授與課外輔導鞏固、線上線下學習交流有機結合起來，讓學生通過課堂上三維CAD技術所展示的模型以及課下網絡化多途徑的輔助教學，以一種輕松愉快的心情學好書本中的知識點，充分調動學生的學習積極性。

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