趙曉山

摘 要 CAXA系列軟件與工程圖學(xué)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合是教學(xué)改革的嘗試。本文從該軟件在課堂教學(xué)應(yīng)用上作了淺略的探討。

關(guān)鍵詞 CAXA電子圖板 三維建模 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G613 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

工程圖學(xué)是我院電氣和測(cè)控專業(yè)必修的一門具有較強(qiáng)理論性、實(shí)踐性、趣味性的技術(shù)基礎(chǔ)課。突出能力，注重實(shí)用是工程圖學(xué)課程教學(xué)的特色。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展和計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，時(shí)代對(duì)制圖教學(xué)提出了強(qiáng)有力地挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容體系、教學(xué)方法、教學(xué)手段的改革勢(shì)在必行。筆者在幾年的《工程圖學(xué)》教學(xué)中，變換思維方式，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行了一些改革嘗試，取得了較好的教學(xué)效果。

1把CAXA系列軟件引入工程圖學(xué)課程教學(xué)的必要性

1.1時(shí)代對(duì)人才需求發(fā)生改變

隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，社會(huì)對(duì)人才的要求已不再是簡(jiǎn)單的從單一具有較高知識(shí)水平和文化素質(zhì)這一方面來(lái)衡量，而是要具有較高的知識(shí)創(chuàng)新能力和具有厚實(shí)的文化素質(zhì)。這些促使今天的學(xué)生必須為將來(lái)的“自謀職業(yè)”而更好地充實(shí)自己。為了將來(lái)更好地頂崗工作，大多數(shù)學(xué)生加強(qiáng)了實(shí)踐技能的深層次學(xué)習(xí)，客觀要求圖學(xué)課程教學(xué)必須改革傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式。

1.2學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的改變

當(dāng)前本科的培養(yǎng)目標(biāo)是造就一批具備多種綜合技能的高層次技術(shù)型應(yīng)用人才。面向21世紀(jì)，要求本科圖學(xué)課程教學(xué)方法更應(yīng)貼近客觀實(shí)際需要，本著“注重基礎(chǔ)、拓寬范圍、加強(qiáng)技能訓(xùn)練、提高總體能力”的指導(dǎo)思想，培養(yǎng)應(yīng)用型、開發(fā)型和復(fù)合型三者相結(jié)合的實(shí)踐人才。

1.3 CAXA軟件為圖學(xué)教學(xué)改革提供了千載難逢的機(jī)遇和良好的環(huán)境

CAXA軟件以其良好的界面，完善的功能以及簡(jiǎn)便的操作贏得廣大使用者的贊許，其設(shè)計(jì)符合國(guó)情、國(guó)標(biāo)與制圖課程的教學(xué)內(nèi)容融會(huì)貫通，把CAXA軟件引入制圖教學(xué)中，使教學(xué)活動(dòng)處于愉快、活潑的環(huán)境下，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，能為課程的教學(xué)創(chuàng)造出最佳的教學(xué)效果。同時(shí)CAXA軟件的普及應(yīng)用也是適應(yīng)當(dāng)前制造業(yè)對(duì)“甩圖板”工程的迫切需要。

2把CAXA系列軟件引入工程圖學(xué)課堂的構(gòu)想和嘗試

CAXA電子圖板、CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)、CAXA制造工程師等軟件是北京數(shù)碼大方科技股份有限公司開發(fā)的具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的知名品牌系列軟件，以其良好的界面，完善的功能以及簡(jiǎn)便的操作贏得了廣大使用者的贊許，其設(shè)計(jì)符合國(guó)情、國(guó)標(biāo)，使用者處于愉快、輕松、活潑的環(huán)境下，能激發(fā)靈感，能充分調(diào)動(dòng)其創(chuàng)新的主動(dòng)性和積極性。根據(jù)我院現(xiàn)有條件，我從2012年始將CAXA軟件引入到本科制圖教學(xué)中，并于2014年在機(jī)械和非機(jī)械各專業(yè)的制圖課中全面推廣。一般學(xué)生經(jīng)過(guò)3-5小時(shí)的聽課和上機(jī)實(shí)習(xí)，就可以達(dá)到“入門”和“動(dòng)手”的程度，很容易的就能在計(jì)算機(jī)上繪制出工程圖，學(xué)生都有一種成就感，這樣又極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)制圖的積極性。經(jīng)過(guò)幾年的教學(xué)整合嘗試，取得了較好的教學(xué)效果?，F(xiàn)總結(jié)如下：

（1）機(jī)械制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與CAXA電子圖板基本命令操作相結(jié)合。制圖上的標(biāo)準(zhǔn)較多也很繁瑣，把這部分內(nèi)容與電子圖板軟件指令的操作對(duì)應(yīng)起來(lái)講授，如圖幅的設(shè)置、標(biāo)題欄的調(diào)用和填寫、字體的選擇、圖線的使用、尺寸的標(biāo)注等，能節(jié)約課時(shí)并且教學(xué)效果較好。

（2）三視圖的投影與CAXA電子圖板的“導(dǎo)航”功能操作相結(jié)合。有了一定量的手工繪制三視圖和尺寸標(biāo)注訓(xùn)練后，我們把三視圖的繪制用計(jì)算機(jī)來(lái)完成，利用CAXA軟件的“導(dǎo)航”、編輯修改功能快速繪圖。不僅提高了作圖效率，而且學(xué)生完成自己的“作品”后，很有成就感，會(huì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)制圖的興趣。

（3）標(biāo)準(zhǔn)件、常用件的講授與CAXA軟件的圖庫(kù)操作相結(jié)合。CAXA電子圖板提供了豐富的參量化圖庫(kù)，共有二十大類，一千多種，兩萬(wàn)多個(gè)規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)圖符，可滿足多方面的繪圖要求。講到這部分內(nèi)容時(shí)，利用CAXA軟件提供的符合國(guó)標(biāo)的圖庫(kù)，每講到一個(gè)零件就把它的有關(guān)圖庫(kù)調(diào)出，當(dāng)然還可對(duì)其進(jìn)行修改，這樣課堂講授既省時(shí)又有效。

（4）零件圖、裝配圖的繪制與CAXA軟件特有的繪制、裝配及標(biāo)注編輯功能相結(jié)合。例如：軸類零件的繪制，CAXA 軟件提供了簡(jiǎn)捷實(shí)用的“軸/孔”操作命令，學(xué)生能通過(guò)輸入直徑和長(zhǎng)度完成軸的繪制，再利用過(guò)渡編輯和標(biāo)注功能快速繪圖；用CAXA軟件繪制裝配圖時(shí)，可以采用利用零件圖拼畫裝配圖方法，它還具有很好的二維消隱功能，比較完善的文本輸入功能（如自動(dòng)生成序號(hào)、明細(xì)表、零件屬性的填寫等），高效完成裝配圖的設(shè)計(jì)。

（5）利用CAXA軟件的可視化實(shí)體建模功能豐富3D虛擬模型庫(kù)，以彌補(bǔ)實(shí)物模型數(shù)量的不足，以“零成本”的代價(jià)補(bǔ)充和擴(kuò)大模型庫(kù)，且可以利用其旋轉(zhuǎn)功能，多角度觀察模型，更好地輔助課堂教學(xué)，有效地幫助學(xué)生提高空間想象能力和思維能力。

（6）利用CAXA軟件的二維、三維的關(guān)聯(lián)性，可有效幫助初學(xué)者從三維到二維的過(guò)渡。

（7）利用CAXA軟件的截切和分割功能輔助切割體、相貫體、剖視圖的教學(xué)。這幾部分是機(jī)械制圖教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，對(duì)空間想象能力要求較高。我們可以課前或課堂上構(gòu)建三維模型，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行截切和分割演示，讓學(xué)生弄清楚其內(nèi)外結(jié)構(gòu)形狀。

（8）利用CAXA軟件對(duì)三維模型自由拖動(dòng)操作手柄，可視化修改智能圖素的幾何尺寸，動(dòng)態(tài)觀察曲面或平面立體的表面相貫線或截交線的空間形狀，隨尺寸改變形狀的變化情況。

（9）利用CAXA軟件的拉伸、旋轉(zhuǎn)、除料、倒角、抽殼等三維造型功能的課堂演示操作，可以清晰表達(dá)出組合體的組合形式，各部分的實(shí)際形狀和連接關(guān)系，而且還可以利用它的旋轉(zhuǎn)功能多角度觀察形體結(jié)構(gòu)，有效突破組合體教學(xué)中“知二補(bǔ)三”這一教學(xué)難點(diǎn)。

（10）利用CAXA軟件的動(dòng)畫仿真功能可以清楚地描述裝配體的工作原理和各零件的裝拆順序。

以上是本人幾年來(lái)工程圖學(xué)教學(xué)實(shí)踐的幾點(diǎn)嘗試。圖學(xué)教學(xué)改革是一個(gè)系統(tǒng)工程，任重而道遠(yuǎn)，緊跟時(shí)代，堅(jiān)持改革的方向 ，才能培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)需要的具有較強(qiáng)實(shí)際技能的高素質(zhì)勞動(dòng)者。

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