王建臣
摘要:隨著我國科學技術的迅猛發展,計算機技術也隨之得到大范圍推廣,并迎來跨越式的發展,在機械行業中,管理、設計、制造都已經逐漸換裝計算機來進行。計算機機械制圖作為機械專業的基礎課程,肩負著培養學生們識圖與繪制機械圖的艱巨責任。傳統的教學模式已然不能夠適應現今社會學生渴求知識的欲望,也無法達到課堂教學要求,同時欠缺足夠豐富的內容來吸引學生,提升課堂氣氛,調動學生積極性。為此在課堂教學上采用計算機輔助軟件進行設計與制造的教學,能夠有效提升學生注意力,同時培養學生的空間想象力,計算機輔助軟件的直觀展示作用,對學生讀圖與識圖的能力有較大的幫助作用。
關鍵詞:計算機CAD與CAM;機械制圖課程;探索實踐;分析
中圖分類號:G642.0? ? ?文獻標志碼:A? ? ?文章編號:1674-9324(2019)10-0141-02
一、利用CAD/CAM軟件模擬物體的真實形狀
美國心理學家布魯納認為:“若想抓住學生的學習興趣,就要從教學工具與內容開始入手。”傳統的教學模式猶如紙上談兵,一個講臺、一塊黑板、幾顆粉筆,便組成了固有的教學模式,學生從小到大面對這一成不變的教學模式,難免失去興趣,傳統的教學模式在吸引學生注意力上呈現疲軟態勢,因此,在教學中要注重學生學習興趣的激發,學生的積極性被調動,才能有效地提升課堂教學品質。
機械制圖課程內容絕大部分是通過日常生活與空間物體分析得出的基礎理論知識。傳統的教學都是采取實物進行展示,往往只能展示簡單的物體,且由于教具有限,學生們并不能更加直觀地去觀察,且物體的變化與運動過程、橫切及內部結構就更加難以展示。然而軟件在教學中投入使用,使本來乏味無趣的課堂瞬間充滿生機,且教師在實體建模教學中,以課件視頻做課程的引入,并展現三維立體視圖,讓學生從中找尋幾何元素,創新的課堂能夠很快地吸引學生注意力,且軟件的使用能夠極具直觀地將物體進行呈現,有助于學生去觀察,極大地提升了教學成效。在制圖的教學中能夠運用的三維立體建模軟件有:AutoCAD、UG、SolidWorks、CAXA實體等,在教學上可以創建一些立體圖形供學生觀察,并讓學生嘗試制作簡單的圖,循序漸進,學生逐漸掌握了基礎圖形的同時也鍛煉了學生的空間思維想象能力。
二、在機械制圖課程中有機結合CAD軟件
當今的許多企業,早已將傳統的手工畫圖與制圖方法、教學內容進行舍棄,處于時代滯后的技術與教學內容亦然被淘汰,企業、設計部門對工科院校的專業學生素質有較高的要求,因此將計算機輔助軟件CAD與機械制圖課進行有效融合,是提升教學成效的關鍵。
1.根據教學要求,對教學內容進行有效調整。對機械制圖課程的教學內容、大綱、結構、課時進行修改,將傳統的手工繪圖教學與理論知識內容進行縮短或一覽概括,節省時間調整課時,增加計算機繪圖內容的教學。將計算機制圖課程與傳統制圖課程進行結合,相互融合,創建新的教學方案。
2.傳統與當代技術的并肩學習,對學生快速提升有一定作用。從近些年的實踐教學中,發現許多學生學習了CAD制圖后,大多將學習重心放在了軟件的使用上,忽視了基礎知識的結合運用,如一些基礎知識、制圖語言、零件圖、投影、裝配圖等遺忘,只注重了軟件的練習,卻忽視了基礎知識這個核心理論知識。為此在教學中教師要著重將制圖知識與計算機軟件進行融合,共同教授,在教授學生制圖基礎知識時,結合軟件對學生進行更加直觀地講解,并讓學生運用計算機去繪制,通過學生親手去操作,感受計算機的便捷與快速,調動學生的積極性,激發學習興趣,傳統的手工繪制不再作為評價學生學習能力高低的依據。
三、運用CAM軟件實現形體的觀察,提升想象分析能力
學習制圖是讓我們能夠更加了解機械原理,同時達到識圖、讀圖的能力,要求學生具有表達零件結構與機械部件的能力、具備分析與研究圖樣的能力。在學習的過程中,學生的空間思維想象能力尤為重要;三維立體建模就是計算機軟件的主要功能之一,如剖視圖就是展現復雜機械零件內部結構的主要方法,學生很難在腦海中想象出一個物體被切開后的內部形狀。為此,我們可以利用CAM軟件,通過一步步的建模過程,零部件的組裝,學生可以更加直觀地觀察每個零件的形狀與組裝過程及運行狀態,通過軟件,如果想觀察哪個部分的切面圖形,就可以利用軟件的切面工具將其切開,所呈現的內部形狀一覽無遺,從根源上解決了學生思維想象能力的盲點區,也避免學生因切面圖形而影響整個三維立體圖形想象能力的弊端。傳統的教學模式,在切開展示時,有些同學就會因展開圖形導致無法再想象到復原圖形三維立體結構圖樣,產生了思維壁壘,軟件的介入恰好擺脫這一弊端,既能切開,同時還可以一步步組裝回去,使學生更加了解,每個零部件切開的圖樣與組裝回去的圖樣,反而更加增強了三維空間立體想象能力,學生的分析與解決問題能力都得到了有效的提升,是學習中必不可少的且極其有效的輔助教學工具。
學生在進行測繪練習或對缺陷圖進行填補時,學生無法避免的會遇到難以讀懂的圖,或者是圖讀懂了,但無法表達清楚,致使圖在做出后,別人無法讀懂。為此可以運用形體分析法與線面分析法對物體進行形體分析,如若依然無法分析出,則用軟件輔助展示三維立體模型,讓學生反復地進行此類訓練,直到學生能夠在腦海想象出模型并補全缺陷圖。
四、教學中引入實際生產機制提升教學目標
對教學內容進行合理的安排,讓學生能夠將制圖、制造進行融合,并逐漸掌握其知識要領,避免因科目而產生的分化教學,使學生陷入科目無法進行融合的弊端。可以運用項目教學法,經常創設一個課題,課題的內容應以幫助學生進行循序漸進的學習為目的,教師對課題進行引導教學,讓學生通過課題自主研究分析,可以采用分組探討,得出所涉及的相應理論知識與核心要點;這種教學模式能夠更加深層地增加學生的記憶,鍛煉學生自主動手實踐與分析的能力。學習中教師再將機械制圖、軟件制圖引入結合,并引導后置內容的加入如:實踐操作、刀具、公差、材料、工藝安排、數控加工等。
產品是從設計到完善最后被制造出來,形成一體化模式;在設計階段,學生通過軟件實現2D與3D圖形之間的直觀轉換練習,擺脫了傳統的灌輸式教學模式,以往在教學中無法進行展示的教學難題也變得簡單明了,使學生能夠更加直觀地進行研究與分析,提升了學生的學習熱情與積極性,軟件的介入,因其能夠直觀展現形體的變化,讓學生對此充滿了興趣,引發了學生的探索欲與求知欲,滿足了其好奇心,進而增加了課堂教學成效。
五、結論
教育改革在科技發達的當下,顯然不是什么新的論題了。鑒別課堂教學成效的好壞不僅僅是教師的教學手段,傳授內容的豐富性,更關鍵的是學生接受程度,他們掌握多少,能否學以致用,還有就是教師是否有效調動學習者的積極性。不管是課堂之中、實踐操作地、還是項目小組,老師應當讓學生有更多獨立思考的時間,有助于他們形成創新思想,不要像傳統教學那般強安硬套,讓學生永遠只能遵循老師教導的軌跡走,不敢越雷池半步,那樣便永無創新。
通過先進的信息技術,把抽象枯燥的機械制圖課程變得形象易懂,利用計算機輔助設計制造結合機械制圖課程以生動的形式進行展示教學,有助于學生更優質地完成相關知識的學習。盡管這樣的結合仍有許多不足之處,甚至有些方法手段也只是起始階段又或是萌芽期,可是,只要教育工作者鍥而不舍地努力探究與實踐,不斷地驗證,不斷地完善,提高機械制圖教學的整體質量,培養更專業的尖端人才。
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The Combination,Exploration and Practice of Computer Aided Design,Manufacturing (CAD,CAM) and Mechanical Drawing Course
WANG Jian-chen
(Quzhou University,Quzhou,Zhejiang 324000,China)
Abstract:With the rapid development of science and technology in our country,computer technology has also been popularized in a large range,and ushered in leapfrog development.In the machinery industry,management,design and manufacturing have been gradually replaced by computer.As a basic course of mechanical engineering,computer mechanical drawing shoulders the arduous responsibility to train students to understand drawings and draw mechanical drawings.The traditional teaching mode has not been able to adapt to the desire for knowledge by the students in the present society,and can not meet the requirements of the classroom teaching.At the same time,it lacks sufficient content to attract students,improve the atmosphere of the class and arouse the enthusiasm of the students.Therefore,the teaching of computer aided software in the classroom teaching can effectively improve the students' attention,and cultivate the students' spatial imagination,and the visual display of computer aided software can help students to read and understand the drawings.
Key words:computer CAD and CAM;mechanical drawing course;exploration and practice;analysis