探索三維CAD平臺的機械制圖課程改革
機械制圖是機械行業(yè)的通用語言,每一名職校機械專業(yè)的學生,都必須掌握使用這門語言進行讀圖、繪圖、空間想象和形體表達的實際技能。
機械制圖是機械行業(yè)的通用語言,每一名職校機械專業(yè)的學生,都必須掌握使用這門語言進行讀圖、繪圖、空間想象和形體表達的實際技能;谏鐣䦟β毿E囵B(yǎng)高素質(zhì)勞動者和應(yīng)用型人才的要求,如何在現(xiàn)有條件的基礎(chǔ)上探索出一條新的制圖教學道路,以解決學生嚴重缺乏三維空間想象能力的實際問題,培養(yǎng)其對機械圖樣的理解能力,提高其學習興趣,已成為職校機械課程教學改革中的重要課題。
機械制圖是機械行業(yè)的通用語言。每一名職校機械專業(yè)的學生,都必須掌握使用這門語言進行讀圖、繪圖、空間想象和形體表達的實際技能;谏鐣䦟β毿E囵B(yǎng)高素質(zhì)勞動者和應(yīng)用型人才的要求,如何在現(xiàn)有條件的基礎(chǔ)上探索出一條新的制圖教學道路,以解決學生嚴重缺乏三維空間想象能力的實際問題,培養(yǎng)其對機械圖樣的理解能力,提高其學習興趣,已成為職校機械課程教學改革中的重要課題。 在繼承中謀求創(chuàng)新,在創(chuàng)新中獲得發(fā)展。這是課程改革建設(shè)的共同特點與規(guī)律。隨著現(xiàn)代計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,計算機輔助設(shè)計技術(shù)(CAD技術(shù))也已成為現(xiàn)代工程圖學的重要組成模塊。在內(nèi)容上,傳統(tǒng)的機械制圖完成了與全新的計算機圖形學的融合;在教學方式和手段上,先進的計算機多媒體與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)給予機械制圖教學全新的方式。職業(yè)院校也敏銳地覺察到了CAD技術(shù)對機械制圖課程教學改革的重要作用,并進行了積極探索。無錫立信職教中心校在研究機械工程圖學發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上,對機械制圖課程的內(nèi)涵和外延、課程定位、教學體系、教學內(nèi)容、教學手段、考試方式、教學質(zhì)量評價體系等方面,進行了創(chuàng)新研究與大膽的改革實踐,構(gòu)建了基于三維CAD平臺的全新制圖課程教學模式,使課程有利于學生綜合素質(zhì)的培養(yǎng),且具有廣泛性、交叉性和時代特征。 基于三維CAD平臺的制圖教學環(huán)境的創(chuàng)建 根據(jù)實際條件和教學要求,創(chuàng)建先進的三維CAD制圖教學環(huán)境是本項教學改革的前提。 合理選用三維CAD軟件在現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)中,三維CAD軟件應(yīng)用廣泛,種類繁多。常見的三維CAD軟件如Pro/Engineer、UG、Catia、Solidworks等,都具有強大的三維建模功能。這種基于參數(shù)化設(shè)計的三維數(shù)字模型有助于改變傳統(tǒng)的實物模型教學模式,不僅節(jié)省了購置模型的成本,而且大大提高了教學效率。直觀、方便是利用這一平臺教學的最大優(yōu)勢。職業(yè)學校在教學過程中應(yīng)根據(jù)本地區(qū)企業(yè)的實際情況和學校預算對軟件進行合理選用。 構(gòu)建校園多媒體環(huán)境下的三維模型庫《機械制圖》作為機械類的重要基礎(chǔ)課,需要使用大量的教學模型,以增加學生的感性認識,最終達到培養(yǎng)空間思維能力的目的。傳統(tǒng)的教學模型制作成本高,易損壞,不易攜帶,且不能修改,很難滿足現(xiàn)代制圖教學需要。而選擇應(yīng)用三維CAD軟件,結(jié)合計算機多媒體技術(shù)創(chuàng)建學校的三維模型庫,可以有效解決上述問題。隨著職業(yè)學校硬件條件的發(fā)展,多媒體教室、機房、校園網(wǎng)已經(jīng)具備了支撐三維模型庫的實際能力。師生可以隨時利用校內(nèi)任意一臺連網(wǎng)計算機下載相應(yīng)的三維數(shù)字模型,從而優(yōu)化教育資源,提高教學效率,最大限度激發(fā)學生的學習興趣,并為后續(xù)課程的開展奠定堅實的資源基礎(chǔ)。 基于三維CAD平臺的制圖教學內(nèi)容及實施思路 (一)教學內(nèi)容的合理調(diào)整 現(xiàn)代制造技術(shù)已經(jīng)從以往的計算、繪圖和制造發(fā)展為當今的三維建模、虛擬制造、智能設(shè)計及CAD/CAE/CAM集成階段。三維參數(shù)化設(shè)計軟件作為當今最先進的CAD軟件,在發(fā)達國家與工程設(shè)計有關(guān)的各個領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用,如波音公司就在其新一代777客機生產(chǎn)中實現(xiàn)了“無圖紙設(shè)計”。在這種趨勢下,職校制圖課程教學內(nèi)容的調(diào)整迫在眉睫。 弱化畫法幾何部分的訓練以往制圖教學內(nèi)容中畫法幾何部分應(yīng)予以較大幅度的刪減。如橢圓的畫法、正多邊形的畫法、軸測圖畫法等內(nèi)容,不應(yīng)再作為手工繪圖的重點進行訓練。教師在講解知識原理以后,應(yīng)立即引導學生使用先進的三維CAD手段完成圖樣。根據(jù)職校學生的培養(yǎng)目標,盡力安排后續(xù)的課程設(shè)計使用三維CAD平臺完成,以實現(xiàn)畢業(yè)生與企業(yè)員工在能力上的無縫對接。 調(diào)整傳統(tǒng)的先投影、后三維的教學順序傳統(tǒng)制圖教學從投影法開始引入三視圖畫法,再到反向三維想象能力的(續(xù)致信網(wǎng)上一頁內(nèi)容)培養(yǎng)。這樣的順序?qū)Ξ斍奥毿W生自我學習能力較差、空間概念淡薄的現(xiàn)狀已顯得力不從心。三維CAD軟件提供了從三維到投影的全新解決方案。教師可以首先從組合體部分講解,培養(yǎng)學生用三維空間考慮問題的能力,而后引入三維模型,過渡到投影視圖教學。 確立組合體視圖識讀為次重點,零件圖識讀為重點這兩者中,前者是入門知識,著重培養(yǎng)空間想象能力,后者是學生必須掌握的知識,與后續(xù)課程及就業(yè)需求息息相關(guān)。組合體識讀是機械制圖課程的教學難點。以往,由于模型數(shù)量不多,種類匱乏,學生想象力得不到開發(fā),F(xiàn)在,依靠三維CAD平臺,建立完備的模型庫,課上教師直觀展示疊加、切割等各種組合方法,讓學生接觸到三維模型投影成三視圖的全過程,過去教學中的問題迎刃而解。學生的空間想象能力得到了實質(zhì)性的提高,而該部分的教學課時也得以大幅縮減。在零件圖識讀模塊教學過程中,也可以利用三維模型直觀展示,如倒角、圓角、鍵槽、孔等各類工程特征,利用軟件的參數(shù)化特性講解結(jié)構(gòu)特點,從而培養(yǎng)學生的工程素養(yǎng),為后續(xù)機械設(shè)計等課程的開展奠定基礎(chǔ)。裝配圖講解也可以利用三維CAD軟件的裝配模塊完成,通過讓學生直接觀察零件——裝配——零件圖——裝配圖的整個過程,降低裝配圖識讀入門的難度。 |
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