王來(lái)華+王進(jìn)軍

一、職業(yè)院校制圖教學(xué)面臨的困難與解決方案

制圖課程是職業(yè)院校工科專業(yè)一門(mén)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要研究空間立體與平面表達(dá)相互轉(zhuǎn)化的問(wèn)題。由于課程內(nèi)容抽象，需要較強(qiáng)的空間思維能力，是學(xué)生公認(rèn)的最難的課程之一。很多學(xué)生空間想象能力不強(qiáng)，想象不出復(fù)雜的空間立體的形狀。教材中雖然有部分立體圖形，教研室也有部分制圖模型，但立體感不強(qiáng)，缺乏立體的形成過(guò)程，而且模型價(jià)格昂貴、數(shù)量有限，無(wú)法滿足制圖教學(xué)改革的需要。將三維繪圖軟件UG引入教學(xué)過(guò)程中，可以很好地解決這些問(wèn)題。

UG是一個(gè)交互式CAD/CAM（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助制造）系統(tǒng)，它功能強(qiáng)大，可以輕松實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜實(shí)體及造型的建構(gòu)。通過(guò)UG三維繪圖軟件，以真實(shí)、具體、形象的方式向?qū)W生展示空間立體圖形與平面圖形之間的轉(zhuǎn)化過(guò)程，使復(fù)雜、抽象的問(wèn)題簡(jiǎn)單、形象化。UG軟件在制圖課程的各個(gè)重難點(diǎn)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)中大有用武之地。

二、uG軟件在職業(yè)院校制圖教學(xué)中的應(yīng)用

1.uG在基本體切割和組合體教學(xué)中的應(yīng)用

基本體切割是制圖教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)。在單個(gè)平面體切割中，由于切到的平面較多，學(xué)生普遍感到不好掌握。結(jié)合UG軟件的切割操作，可以比較容易地向?qū)W生講明單面切割規(guī)律：切到的面數(shù)即為多邊形邊數(shù)，與各棱的交點(diǎn)為多邊形頂點(diǎn)。而多面切割立體可由單面切割立體轉(zhuǎn)化而來(lái)，如圖1所示。

曲面體的切割則可以通過(guò)實(shí)際切割總結(jié)出切面規(guī)律，學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上記憶，并由此過(guò)渡到多面切割，如圖2所示。

組合體學(xué)習(xí)中，利用軟件可以直觀、真實(shí)地再現(xiàn)組合體的疊加和切割過(guò)程。經(jīng)過(guò)這個(gè)過(guò)程，學(xué)生既“知其然”，又“知其所以然”，讀懂組合體對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)不再是可望而不可即。

2.uG在相貫體中的應(yīng)用

曲面立體相貫是教學(xué)的制圖教學(xué)的難點(diǎn)。相貫線是曲面體相交自然形成的，但其形狀學(xué)生難以想象出來(lái)，對(duì)孔的相貫的想象更是難上加難。利用UG軟件的參數(shù)化功能，通過(guò)改變相交立體的直徑可使相貫線的變化規(guī)律一目了然?？椎南嘭灴梢岳靡晥D的截面功能切開(kāi)。經(jīng)過(guò)幾次演示，學(xué)生便對(duì)交線的形狀了然于胸了，如圖3所示。

3.uG在零件圖和機(jī)件表達(dá)中的應(yīng)用

在各種表達(dá)方案中，尤其是剖視圖的表達(dá)中，要通過(guò)剖切表達(dá)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，學(xué)生難以想象。通過(guò)軟件可實(shí)現(xiàn)任意截面剖切；而采用工程圖，則可生成各種方法剖切后的視圖。由立體到平面剖視圖水到渠成，如圖4所示。

4.uG在裝配圖中的應(yīng)用

裝配圖是制圖教學(xué)中最難的一部分。UG具有強(qiáng)大的裝配功能，利用裝配模塊，可以將不同零件組合成一個(gè)整體，和實(shí)際裝配過(guò)程一樣。通過(guò)爆炸圖功能，又可拆開(kāi)零件。通過(guò)仿真功能，還可模擬零件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。有了這些，學(xué)生學(xué)習(xí)、研究裝配圖的興趣大大提高。

5.uG促進(jìn)了學(xué)生對(duì)讀圖方法的理解

UG中很多立體圖形是通過(guò)拉伸形成的。拉伸的思想與讀圖方法中抓特征視圖的方法不謀而合。在切割體的讀圖中，拉伸思想構(gòu)形比對(duì)基本體進(jìn)行切割看圖更簡(jiǎn)潔易懂。經(jīng)過(guò)UG多次拉伸構(gòu)圖，學(xué)生很容易掌握這種方法。

對(duì)于部分形狀復(fù)雜、難以想象的物體，用UG構(gòu)圖有顯示出其無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。在完成三維建模的基礎(chǔ)上，利用UG的工程圖功能，還可以直接得到物體的平面圖，實(shí)現(xiàn)二維、三維的相互轉(zhuǎn)化。

將UG軟件引入制圖教學(xué)，大大降低了教學(xué)難度，取得了很好的教學(xué)效果。

課題：本文系山東勞動(dòng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教改課題“《工程制圖及CAD》精品課程建設(shè)”，編號(hào)：XJG201504012部分研究成果。

（作者單位：山東勞動(dòng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院）