強(qiáng)化三維CAD軟件教學(xué)培養(yǎng)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力

黃自春

摘要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，社會(huì)對(duì)人才的要求也越來越多，中職院校的開辦是為了更好向社會(huì)輸送專業(yè)對(duì)口的應(yīng)用型人才。但是現(xiàn)階段的中職機(jī)械設(shè)計(jì)課程仍舊保留著以二維設(shè)計(jì)為核心傳統(tǒng)教學(xué)模式，教師在日常的教學(xué)中，一直通過使用二維的工程圖表來向?qū)W生傳遞設(shè)計(jì)的內(nèi)涵。這不利于學(xué)生的空間思維能力發(fā)展，也不符合現(xiàn)代社會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)的需求。因此，教師應(yīng)該積極轉(zhuǎn)變教育理念，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的教學(xué)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：中職;三維CAD軟件;機(jī)械設(shè)計(jì)

前言

社會(huì)的進(jìn)步離不開科技的創(chuàng)新，沒有創(chuàng)新意識(shí)，社會(huì)也會(huì)止步不前。因此，中職教師在日常教學(xué)中，除了要轉(zhuǎn)變自身教育理念以外，還要有意識(shí)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)從二維走向三維的轉(zhuǎn)換，讓學(xué)生能夠獨(dú)立自主的完成機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新，提高學(xué)生實(shí)踐操作能力，為學(xué)生今后步入社會(huì)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

• 掌握傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)特點(diǎn)，通過實(shí)踐激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)

在傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中，設(shè)計(jì)的核心是二維設(shè)計(jì)，而工程圖則被看作表達(dá)工程師想法的信息載體。一份好的二維工程圖表中除了體現(xiàn)設(shè)計(jì)者內(nèi)在的思想以外，還要將工程對(duì)象的具體結(jié)構(gòu)、具體形狀和各個(gè)部位的裝配關(guān)系以三視圖的方式展現(xiàn)出來，也就是將原本三維東西進(jìn)行二維化的處理，以便在具體使用時(shí)更加的簡(jiǎn)便^[1]。因此，想要從事機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，就必須要掌握能夠?qū)⑷S工程對(duì)象轉(zhuǎn)化為二維對(duì)象的能力，并且通過工程圖標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確的表達(dá)。這種空間轉(zhuǎn)換能力絕對(duì)不是一朝一夕就可以獲得的，而是要通過大量的時(shí)間進(jìn)行練習(xí)逐步培養(yǎng)出來的。在我國各個(gè)層次的中職院校中，機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)都是熱門專業(yè)，因此，教師會(huì)通過使用大量時(shí)間練習(xí)的方式，培養(yǎng)出學(xué)生的空間想象力和思維邏輯性。然后，再掌握基礎(chǔ)知識(shí)后，通過大量的實(shí)踐操作和圖表分析來鍛煉學(xué)生的讀圖能力。這樣，學(xué)生在獲得讀圖能力后，就可以根據(jù)圖表的設(shè)計(jì)立意解讀獲得初步的設(shè)計(jì)能力，進(jìn)而在獨(dú)立設(shè)計(jì)時(shí)活躍自己的思維，進(jìn)而獲得創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。

• 機(jī)械能力的創(chuàng)新，需要基礎(chǔ)知識(shí)的支持

機(jī)械技術(shù)的發(fā)展離開計(jì)算機(jī)技術(shù)的提高，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷提升，機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)也發(fā)展到了一個(gè)新的階段。在現(xiàn)代的機(jī)械設(shè)計(jì)中，應(yīng)用了計(jì)算機(jī)三維實(shí)體來表達(dá)設(shè)計(jì)的中心內(nèi)容，通過大數(shù)據(jù)的不斷交替，實(shí)現(xiàn)傳遞信息的目的。在現(xiàn)實(shí)教學(xué)中，教師在講解如何應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)制作具體模型時(shí)，通常都會(huì)讓學(xué)生采取從二維過渡到三維在推導(dǎo)回二維的方式，以此培養(yǎng)學(xué)生的立體思維轉(zhuǎn)換。在第一階段的教學(xué)時(shí)，教師主要培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行機(jī)械制圖和畫法幾何的應(yīng)用，讓學(xué)生能夠基本掌握工程制圖的能力。在第二階段，教師需要在二維的基礎(chǔ)上逐步引入三維的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)二維到三維的自由轉(zhuǎn)換，并檢驗(yàn)學(xué)生第一階段的學(xué)習(xí)成果。進(jìn)入到第三階段后，教師需要要求學(xué)生能夠?qū)⑷S圖形轉(zhuǎn)換為二維的技術(shù)所需要的圖表。雖然三維制圖可以更加的立體，但是目前市場(chǎng)應(yīng)用范圍最廣的還是二維圖表。由此可見，這種三段式的教學(xué)模式可以看出，雖然教學(xué)中仍以二維知識(shí)為教育核心，但是三維技術(shù)的應(yīng)用在教學(xué)中起到承上啟下的作用。從學(xué)生的角度來看，三維技術(shù)的轉(zhuǎn)換可以有效的激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，在課程設(shè)計(jì)時(shí)教師也要將三維設(shè)計(jì)放在主體位置。

• 機(jī)械創(chuàng)新需要完整的設(shè)計(jì)要求

機(jī)械創(chuàng)新的設(shè)計(jì)能力其實(shí)就是讓創(chuàng)作者利用自己學(xué)習(xí)過的知識(shí)充分的發(fā)揮自身的創(chuàng)造能力，將原有的設(shè)計(jì)推陳出新，形成新的思路并通過自己的實(shí)踐設(shè)計(jì)出新穎實(shí)用的產(chǎn)品。傳統(tǒng)意義上的機(jī)械創(chuàng)新分為兩個(gè)部分，一個(gè)是將現(xiàn)有的產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)升級(jí)，也就是通過改進(jìn)產(chǎn)品從而滿足生產(chǎn)的需求。而另一個(gè)方面就是通過作者的創(chuàng)新，打造全新的產(chǎn)品來滿足社會(huì)的需求。按照設(shè)計(jì)進(jìn)程來講，機(jī)械設(shè)計(jì)還可以分為運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、動(dòng)力設(shè)計(jì)三個(gè)部分。其中，需要學(xué)生擁有創(chuàng)新思維的就是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。相較于傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)更加看重學(xué)生在創(chuàng)造過程中創(chuàng)新思維的應(yīng)用。當(dāng)然，在實(shí)際使用時(shí)，教師也會(huì)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于大學(xué)數(shù)學(xué)生來講，結(jié)構(gòu)方案在腦海中呈現(xiàn)的方式都是立體的，也就是三維的，如此直接應(yīng)用三維CAD軟件可以更加直觀的將學(xué)生腦海中的立體設(shè)計(jì)呈現(xiàn)出來。

• 教師要重視三維CAD的軟件教學(xué)

教師在培養(yǎng)學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力時(shí)，必須重視三維設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用。在實(shí)際教學(xué)當(dāng)中，教師應(yīng)該充分地利用好三維設(shè)計(jì)軟件中的工具，實(shí)現(xiàn)模型制作與模型分析的同步進(jìn)行。這樣就可以大大縮短課堂的時(shí)間，為學(xué)生的實(shí)際操練保留了更多的空間。在目前教學(xué)流行的三維設(shè)計(jì)軟件中，Pro/Engineer時(shí)應(yīng)用范圍最廣泛的一款軟件，該產(chǎn)品的CAD模塊，可以在應(yīng)用時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力和創(chuàng)新意識(shí)。學(xué)生可以通過該軟件實(shí)現(xiàn)將意識(shí)與圖形的無障礙轉(zhuǎn)化，這樣也為學(xué)生能夠進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)新提供便捷的途徑。

總結(jié)

利用三維軟件進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)可以有效的提高學(xué)生的創(chuàng)造能力，將學(xué)生的精力有二維制圖轉(zhuǎn)化為思維創(chuàng)新。作為一所職業(yè)院校，教師更應(yīng)該注重學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)效性。通過強(qiáng)化三維CAD軟件教學(xué)，可以有效的提高學(xué)生的創(chuàng)造力和空間想象力。

參考文獻(xiàn)

[1]王崗.基于信息化思路下中職機(jī)械識(shí)圖教學(xué)與軟件教學(xué)結(jié)合的探索[J].教育現(xiàn)代化，2017，4（27）：221-222.