中職機械制圖創(chuàng)新模式探究

孫晶

（遼寧省遼陽縣中等職業(yè)技術(shù)專業(yè)學(xué)校，遼寧 遼陽 111200）

眾所周知，《機械制圖》課程是中等職業(yè)學(xué)校機械及工程技術(shù)相關(guān)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握一定的識圖和繪圖能力，為后續(xù)課程《Auto CAD》、《機械加工技術(shù)》、《機械基礎(chǔ)》等的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)；其次，機械制圖技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到機械制造業(yè)各個環(huán)節(jié)中，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)、制造與維修中，圖紙被喻為工程界的技術(shù)語言，是技術(shù)交流的一種重要工具，凡是從事工程技術(shù)相關(guān)工作的人員都必須具備一定的識圖和繪圖能力。

一、學(xué)生在《機械制圖》課程學(xué)習(xí)過程存在的學(xué)習(xí)難點

《機械制圖》課程內(nèi)容較為抽象，而且需要學(xué)生具備一定的三維空間想象能力，為了在教學(xué)過程中做到有的放矢，我們連續(xù)多年對在校生開展一系列有針對性的問卷調(diào)查，通過分析問卷調(diào)查的數(shù)據(jù)得知，學(xué)生在《機械制圖》課程的學(xué)習(xí)過程中主要存在以下難點：

（一）機械圖樣的尺寸標(biāo)注

機械制圖不同于藝術(shù)繪圖，繪圖者需嚴格按照機械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定進行繪圖，尺寸標(biāo)注也不例外。機械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)對圖樣尺寸標(biāo)注的尺寸界線、尺寸線、文字、尺寸數(shù)字、單位、公差等方面作了統(tǒng)一的規(guī)定，由于標(biāo)準(zhǔn)眾多且枯燥乏味，學(xué)生不易理解和熟記，學(xué)習(xí)效果較為一般，因此在對機械圖樣進行尺寸標(biāo)注時，無法準(zhǔn)確、完整、清晰地完成尺寸標(biāo)注。

（二）立體表面截交線的繪制

機件的形狀結(jié)構(gòu)常有平面與立體相交的情形，二者的交線就稱為截交線。在學(xué)習(xí)這部分知識過程中，學(xué)生最大的困難就在于不能準(zhǔn)確分析截平面與立體的相對位置，導(dǎo)致無法確定截交線的形狀及投影特性。

（三）組合體三視圖的繪制

任何組合體都是由幾個基本形體通過疊加、切割或穿孔等方式組合而成。由于學(xué)生的空間想象能力較為薄弱，很難準(zhǔn)確分析組合體各部分的形狀和它們的相對位置，無法準(zhǔn)確繪制出組合體的三視圖。

（四）剖視圖的繪制

當(dāng)物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜時，可以采用剖視圖進行表達。在繪制剖視圖時，由于剖視圖的種類繁多，且學(xué)生對物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺乏感性認識，導(dǎo)致學(xué)生對物體被剖切的位置判斷不準(zhǔn)確，想象不出物體被剖切后的實際形狀，因此常常會把一些投影線漏掉，無法完整繪制出物體的剖視圖。

二、針對學(xué)習(xí)難點提出創(chuàng)新教法，突破難點

筆者扎根于《機械制圖》課程一線教學(xué)近8 年，在多年的教學(xué)過程中，針對不同的教材，不同的學(xué)生特點，不斷進行努力探索與大膽嘗試、創(chuàng)新，并將自身在企業(yè)從事機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的實踐經(jīng)驗融入到教學(xué)中，經(jīng)過多年的教學(xué)實踐積累了豐富的教學(xué)經(jīng)驗，針對上述的學(xué)習(xí)難點提出了幾點創(chuàng)新教法。

（一）利用AUTOCAD 軟件講解尺寸標(biāo)注

備課時，將尺寸標(biāo)注練習(xí)的圖形用Auto CAD 軟件繪制好并保存，授課時，打開事先繪制好的圖形，將尺寸標(biāo)注的各項國家標(biāo)準(zhǔn)通過Auto CAD 軟件的尺寸標(biāo)注樣式設(shè)置展示給學(xué)生，Auto CAD 軟件對尺寸標(biāo)注樣式進行有序歸類，共分為七個選項卡，如圖1 所示，講授時結(jié)合國標(biāo)對每個選項卡的參數(shù)逐一設(shè)置，參數(shù)設(shè)置完畢后可以立即調(diào)用尺寸標(biāo)注命令在圖形上進行標(biāo)注，這樣一來，學(xué)生可更直觀地認識到各項國家標(biāo)準(zhǔn)的具體應(yīng)用，使這部分知識的學(xué)習(xí)不再枯燥，不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，且更有利于學(xué)生理解和熟記，顯著地提高教學(xué)效率。

（二）利用Pro/E 軟件去除材料功能展示立體表面截交線

在講授立體表面的截交線時，首先通過Pro/E 軟件三維實體造型繪制出立體形狀，再利用去除材料功能將立體被截切后的形狀繪制出來。如圖2 所示的圓錐體，將被截切后的交線用醒目的紅色線條進行標(biāo)識，將截平面填充成黃色以區(qū)別于其他立體表面，并分別作出其主視圖、左視圖、俯視圖及軸測圖，使學(xué)生能全方位、多角度地觀察截平面與立體表面的相對位置，再針對學(xué)生的學(xué)習(xí)難點，著重分析截平面和立體表面的各個特殊點的位置關(guān)系，進而確定截交線的形狀及投影特性，截交線的繪制難點也就迎刃而解，同時有利于培養(yǎng)學(xué)生的立體思維能力，為后續(xù)組合體三視圖的學(xué)習(xí)奠定了良好的基礎(chǔ)。

（三）利用Pro/E 軟件的三維實體造型功能展示組合體

在講授組合體三視圖時，傳統(tǒng)的教學(xué)方法是通過掛圖或者模型向?qū)W生展示立體的幾何形狀，但是實際的工程圖例千變?nèi)f化，顯然傳統(tǒng)的教學(xué)方法具有一定的局限性，而Pro/E 軟件的三維建模功能十分強大，可以造型任意的實體特征，為教學(xué)提供了豐富的模型素材。備課時，通過Pro/E 軟件的三維實體造型功能將組合體形狀造型出來，授課時可以360°翻轉(zhuǎn)組合體，讓學(xué)生能反復(fù)動態(tài)觀察組合體的幾何形狀及其結(jié)構(gòu)組成，弄清各部分的相對位置關(guān)系，以此幫助學(xué)生逐步構(gòu)建自身的三維空間想象能力，使學(xué)生的作圖思路更加清晰，進而較大程度提高學(xué)生的識圖和繪圖能力。

（四）利用Pro/E 軟件的繪圖功能展示物體剖視圖

備課時，可事先將剖切前的實體通過Pro/E軟件繪制好并保存，授課時，利用Pro/E軟件的繪圖功能調(diào)用實體，并根據(jù)實際需要靈活選擇剖切位置，快速生成各種類型的剖視圖，還可在剖視圖中利用視圖管理器插入三維截面，如圖3 所示的圓柱體，將其二維截面視圖和三維截面視圖同時放在一起，學(xué)生不僅可以直觀清晰地觀察物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，增強感性認識，易于理解和掌握，同時有利于開拓學(xué)生的邏輯思維，總結(jié)出剖視圖的繪圖規(guī)律，從而將剖視圖表達得更加準(zhǔn)確清晰。

通過借助現(xiàn)代計算機科學(xué)技術(shù)，利用Auto CAD、Pro/E軟件，將手工制圖、二維繪圖及三維造型有機結(jié)合在一起，突破了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，開創(chuàng)了新的教學(xué)思路，使得教與學(xué)這兩個環(huán)節(jié)都得到很好的促進，有效破解了《機械制圖》課程的各個學(xué)習(xí)難點，同時也顯著地提高了教學(xué)效率與教學(xué)質(zhì)量。在今后的教學(xué)工作中，筆者將繼續(xù)努力探索并不斷創(chuàng)新，及時改進教學(xué)方法以適應(yīng)現(xiàn)代工程技術(shù)的發(fā)展需求。