淺談Inventor在機械制圖教學中的應用

王鑫 王璐

摘 要：機械制圖課程是機械類專業高職學生必修的一門技能基礎課，主要訓練和培養學生識圖和繪圖的能力。借助Inventor軟件輔助課堂教學，提高學習的興趣和積極性，同時改善了教學效果。

關鍵詞：機械制圖;三維建模;工程圖;Inventor

【中圖分類號】G【文獻標識碼】B【文章編號】1008-1216（2019）03B-0041-02

一、機械制圖課程的性質和教學中現存不足

機械工程圖樣是工業生產的重要技術文件，也是技術交流的重要工具。設計者通過圖樣表達設計的對象;制造者根據圖樣指導生產;使用者通過圖樣了解機器設備的結構和性能，進行操作、維修和保養。因此，圖樣是傳遞和交流技術信息的媒介和工具，是工程界通用的技術語言。

機械制圖課程是通過教會學生運用投影的基本原理，按照相應標準要求繪制和閱讀機械工程圖樣的課程，是高職教育機械類專業課程體系中一門重要的專業基礎課，主要任務是培養高職學生的空間想象力，并能夠熟練閱讀圖樣信息、準確完成圖樣繪制，以適應今后從事工程技術工作的需要。

本課程教學的主要內容包括：制圖基本知識與技能、正投影作圖基礎、機械圖樣的表示法、零件圖和裝配圖的識讀與繪制等。教學方法從傳統的使用實物模型和掛圖展示輔助教學，到利用電腦、投影儀和多媒體課件進行授課，在一定程度上減輕了教師的負擔，也使教學效率有了提高。然而，對于學生的接受程度而言并沒有質的提升。一方面，高職學生基礎比較薄弱，中學時幾何想象能力沒有得到鍛煉，空間結構方面的思維和理解力不足，導致學習時困難重重，如此以往極易產生畏難和厭學的情緒;另一方面，在教學過程中，教師的授課條件較為單一，由于教學模型和掛圖的數量和尺寸有限，尤其是對于復雜結構的內部環境缺乏展示手段，致使直觀性和通透性并不理想，不便于學生理解和掌握，知識教學的效果不甚理想。筆者從事機械制圖課程理論和實踐教學近十年，深感心有所求，力有不逮。

二、Inventor軟件簡介

Inventor是Auotodesk公司出品的三維參數化實體繪圖軟件，廣泛應用于機械、汽車、模具等工程領域。Inventor作為一款三維建模軟件具有強大的功能：快速便捷三維實體模型創建、參數化的零件部件設計和裝配設計、三維模型向二維工程圖的轉化、利用仿真和有限元分析零件部件的性能等。該軟件對于使用者非常友好，一目了然的操作界面、細致入微的操作提示以及親民的運行環境要求，十分易于使用和學習。

三、Inventor在機械制圖課程教學中的應用

Inventor三維建模的強大功能對于機械零件的表達具有天然的良好支持性。工欲善其事必先利其器，近年來筆者嘗試利用Inventor軟件作為教學工具輔助授課有一些心得，下面就針對課程教學做幾點陳述。

（一）利用Inventor進行“三視圖”教學

“三視圖”是機械制圖課程教學的一項重要內容，培養學生良好的空間想象能力是學好“三視圖”的基礎。對于一些簡單的零件和形體，教師通過言語啟發和模型展示便可以使學生了解其結構特征。如果遇到相對比較復雜的零件和形體，由于學生空間想象能力存在差異，想要達到良好的教學效果僅靠上述手段就顯得乏力了。利用Inventor軟件進行教學，筆者課前預先對復雜零件或形體進行三維建模，課堂上利用Inventor軟件提供的模型空間對事先創建好的模型進行旋轉、縮放、投影等操作，把零件或形體的每一面、每一個視角都展示在學生面前，使學生能夠清晰直觀地看到零件或形體的每一處特征和細節，也便于學生把握模型特征，在大腦中形成所有視圖的印象。

（二）利用Inventor進行“剖視圖”教學

“剖視圖”是表達零件或者形體的一種很重要的方法，也是機械制圖課程的一個難點。零件或者形體如果內部結構比較復雜，進行剖視圖表達就會對學生的空間想象力提出很高的要求。利用實物模型展示不便于學生觀察形體內部，掌握內部結構局限性不可謂不大;若是利用掛圖或者課件來展示剖切后的圖樣，則會導致學生出現只知其然不知其所以然的情況，遇到實際問題仍然無法應對，而圖樣中大量相交線、相貫線以及虛線的存在也會干擾學生做出正確的判斷。利用Inventor軟件的剖切功能，對具有復雜內部結構的零件或者形體進行多角度多位置的剖分，學生在剖切的展示過程中會看到每一個線條和輪廓，從而在繪制“剖視圖”中對線型表達做出正確的選擇。

（三）利用Inventor進行“裝配圖”教學

繪制“裝配圖”是機械制圖課程教學中對學生看圖、繪圖和空間想象能力綜合要求最高的一個環節，同時也是評判學生該課程學習成績是否達標的重要標準。然而機械制圖是最早開始學習的專業類課程，學生沒有任何專業知識和素養的積累，對于零件、機構以及機器的加工、運行以及工作原理等完全不了解。這些都會成為學生看懂和畫好裝配圖的障礙。Inventor軟件對多零件裝配模型有打散和隱藏零件的功能，利用打散功能可以全方位展示裝配中所有零件的關系，利用隱藏零件功能可以抽絲剝繭般解剖結構或者機器內部每一個環節，讓學生直觀面對裝配中的每一處細節。

Inventor軟件的輔助教學在機械制圖課堂的應用還有很多，由于篇幅限制在此就不一一列舉了。

四、利用Inventor軟件輔助機械制圖教學的意義

（一）提高學生的學習興趣

在以往課堂上，由于教學內容相對枯燥，千篇一律的文字和圖形很激發學生的興趣，導致學生上課的注意力不易集中，部分學生出現開小差和打瞌睡的情況。在教學中引入Inventor軟件作為輔助后，在很大程度上調動了學生上課聽講的積極性，使學生有了主動思考和參與的意愿，課堂上的互動性大為提高，學習氛圍有了明顯的改善。

（二）教學效果提升明顯

Inventor是一款專業的三維建模軟件，在機械制圖課堂中借助其強大的功能和快速便捷的操作提高了課堂教學的效率，而Inventor對模型直觀和清晰的表達也為學生輕松理解和學習機械制圖提供了便利。從筆者在教學中使用Inventor軟件輔助的嘗試看，學生的識圖和畫圖能力一定程度上有了提升，對于知識的掌握情況和應對作業與考核的能力也有了改善。

（三）課堂教學變得更加容易

傳統教學中一般的表現手段不易表達和展示的內容，利用Inventor可以輕松表達和展示;Inventor豐富的表達方式也更容易調動學生學習的積極性，繼而保障課堂教學有序進行;Inventor強大功能對于機械制圖教學具有良好的支持性，可以用來逐章教學，課程多數知識點，Inventor軟件都可以提供有針對性的應用。使用Inventor進行教學在一定程度上減輕了教師的負擔，提高了教學的效率，使上課變得容易起來。

五、結束語

Inventor軟件的使用為機械制圖教學提供了便利，但并不能解決我們在教學中的全部問題。由于該軟件并不是專門為了教學而開發的，只是其中的一些功能對我們的教學有益，而一些知識無法借助Inventor實現輔助教學。因此，我們還當繼續發掘適合教學使用的新的功能，提升教學技能和教學水平。

參考文獻：

[1]江建剛.機械制圖[M].哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社，2013.

[2]黎海濤. 巧用Inventor軟件，提高學生機械制圖能力[J].學周刊，2017，（25）.

[3]謝建敏. Inventor軟件輔助機械基礎教學探索[J].教育界，2013，（6）.

[4]陳祥忠.機械制圖教學新體系探討[J].知識經濟，2015，（13）.

[5]關荔文.淺談中職學校應如何開展《機械制圖》課程教學[J].企業導報，2015，（20）.

[6]張慶梅.淺談提高機械制圖課堂教學的有效性[J].知識經濟，2014，（24）.

[7]范寧.機械制圖課程教學研究及其改革實踐探討[J].知識經濟，2015，（4）.

[8]陶鈺皎.試析多媒體技術與 《機械制圖》 的有機結合[J].中國市場，2015，（15）.

[9]陳琳.高職院校《機械制圖》課程教學改革的實踐與探索[J].中國市場，2015，（11）.