聶士菊

摘 要 裝配圖主要表達(dá)機(jī)器或部件的整體結(jié)構(gòu)，工作原理，零件之間的裝配關(guān)系，用以指導(dǎo)機(jī)器或部件的裝配、檢驗(yàn)、調(diào)試和安裝時(shí)所需的尺寸和技術(shù)要求。因此，裝配圖是機(jī)械設(shè)計(jì)、制造、使用、維修以及進(jìn)行技術(shù)交流的重要技術(shù)文件。而我們?cè)趥鹘y(tǒng)的教學(xué)中，只是通過(guò)掛圖來(lái)講解相關(guān)知識(shí)，很多空間感差的學(xué)生學(xué)起來(lái)就非常吃力，為了幫助學(xué)生克服這些困難，我們利用Autodesk Inventor、會(huì)聲會(huì)影軟件與機(jī)械制圖進(jìn)行了有機(jī)整合。這種教學(xué)方法，在培養(yǎng)學(xué)生空間想象力、思維能力方面收到了很好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞 Autodesk Inventor 自主建模 微課 活起來(lái)

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2017.12.049

Software， Micro-class Makes Assembly Drawing "Live up"

NIE Shiju

（Yangzhong Secondary Vocational School， Zhenjiang， Jiangsu 212200）

Abstract Assembly drawings mainly express the overall structure of the machine or component， working principle， the relationship between the assembly parts， to guide the machine or component assembly， inspection， commissioning and installation of the required size and technical requirements. Therefore， the assembly drawing is the mechanical design， manufacture， use， maintenance and technical exchange of important technical documents. And in traditional teaching， we only use the flip chart to explain the relevant knowledge. Many students with poor sense of space are very hard to learn. To help students overcome these difficulties， we use Autodesk Inventor， Ulead VideoStudio and mechanical drawing Organic integration. This teaching method has received good teaching results in cultivating students' space imagination and thinking ability.

Keywords Autodesk； Inventor； independent modeling； micro-class； live up

Autodesk Inventor是由美國(guó)Autodesk公司開發(fā)的軟件，這個(gè)軟件包括了二維和三維繪圖，還可以進(jìn)行尺寸標(biāo)注、零件的旋轉(zhuǎn)、裝配，對(duì)于一些標(biāo)準(zhǔn)件可以直接從零件庫(kù)中提取等等，再者，筆者在使用過(guò)程中深刻感覺(jué)到它相對(duì)于CAD而言有建模便捷；二維、三維之間的轉(zhuǎn)換靈活；可以實(shí)現(xiàn)零、部件的組裝、拆卸；還可以錄制視頻，這很好地彌補(bǔ)了我們教學(xué)中的不足，顧在平時(shí)的制圖教學(xué)中，筆者逐漸將Inventor軟件運(yùn)用到其中。

會(huì)聲會(huì)影是加拿大corel公司制作的一款功能強(qiáng)大的視頻編輯軟件，具有圖像抓取和編修功能，可以抓取，轉(zhuǎn)換MV、DV、V8、TV和實(shí)時(shí)記錄抓取畫面文件，并提供有超過(guò)100 多種的編制功能與效果，可導(dǎo)出多種常見的視頻格式，甚至可以直接制作成DVD和VCD光盤。我們可以在平時(shí)教學(xué)中將重難點(diǎn)分割為一個(gè)一個(gè)知識(shí)模塊，將每一個(gè)模塊錄制成帶有解說(shuō)詞的視頻，供學(xué)生反復(fù)學(xué)習(xí)。

對(duì)于“機(jī)械制圖”的教學(xué)改革，在目前部分學(xué)校已經(jīng)做出了一些探索，這些探索都是教學(xué)改革的良好實(shí)現(xiàn)，就目前而言，“機(jī)械制圖”與軟件的教學(xué)改革包含兩種形式，分別是添加式和整合式。

添加式是基于機(jī)械制圖的教學(xué)中，在這個(gè)基礎(chǔ)上添加幾章Inventor的教學(xué)內(nèi)容，這種教學(xué)方法雖然操作方便、可行度高，但是Inventor的內(nèi)容和學(xué)時(shí)較少，很多學(xué)生無(wú)法把知識(shí)充分運(yùn)用到Inventor繪圖實(shí)踐中，從而導(dǎo)致計(jì)算機(jī)繪圖學(xué)習(xí)不夠深入。

而作為整合式，其是把“機(jī)械制圖”、Inventor的教學(xué)內(nèi)容和會(huì)聲會(huì)影軟件進(jìn)行充分整合，不把這三者劃分為單一的形式，是把三者整合為一門課程進(jìn)行教學(xué)，以各個(gè)知識(shí)模塊為單元，先后或同時(shí)介紹機(jī)械制圖、計(jì)算機(jī)繪圖和會(huì)聲會(huì)影的使用，這樣的教學(xué)方式可以使學(xué)生收獲到很好的學(xué)習(xí)效果，也是本文對(duì)“機(jī)械制圖”與Inventor教學(xué)改革研究的中心。

1 以機(jī)械制圖中最常見的“旋閥”裝配圖為例

（1）根據(jù)給定的旋閥裝配示意圖（圖1），分析其工作原理：

當(dāng)學(xué)生一拿到這個(gè)平面圖時(shí)，肯定會(huì)很迷茫，不知道從哪兒看？如何分析？這時(shí)任課老師可以將提前準(zhǔn)備好的視頻給學(xué)生觀看，再讓學(xué)生結(jié)合視頻和工作原理圖小組討論，分析出旋閥的工作原理：

旋閥的工作原理是螺桿2旋入閥體1的錐形孔中，但可轉(zhuǎn)動(dòng)。手柄7套在螺桿2上端，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1帶動(dòng)螺桿2旋轉(zhuǎn)，從而改變螺桿2下端通孔與閥體兩側(cè)孔的接觸面積，從而達(dá)到開啟、關(guān)閉和調(diào)節(jié)流量的作用。endprint

分析好工作原理以后，還引導(dǎo)學(xué)生分析各部件之間的裝配關(guān)系，這是為后面零件裝配奠定基礎(chǔ)。

（2）根據(jù)給定的三視圖，利用Autodesk Inventor的零件功能，生成主要的零模型。

在Autodesk Inventor零件圖中可以通過(guò)拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃掠或放樣等特征形成實(shí)體，這可以讓學(xué)生們能直接觀察零件生成的過(guò)程，并且還能夠手動(dòng)控制模型大小、角度，從而觀察到每一個(gè)部位的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。對(duì)于學(xué)生最難掌握的重難點(diǎn)，我們不僅在課堂上演示生成的過(guò)程，還要錄制成有解說(shuō)詞的視頻讓學(xué)生反復(fù)觀看。不僅節(jié)省了教師講授教學(xué)、學(xué)生理解的時(shí)間，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的空間想象力。為了增加學(xué)習(xí)的趣味性，還可以將每個(gè)零件用不同的顏色表示。

這個(gè)過(guò)程是先下發(fā)各零件的三視圖，讓學(xué)生在理解三視圖的基礎(chǔ)上，自主利用Autodesk Inventor軟件繪制個(gè)零件并保存。

（3）根據(jù)創(chuàng)建好的零件模型，其他標(biāo)準(zhǔn)件可以在軟件自帶的零件庫(kù)中直接他、調(diào)用，我們利用裝配功能展示“旋閥”的裝配和拆卸過(guò)程。

我們根據(jù)裝配圖的安裝順序，利用Autodesk Inventor的相切、共面、插入等約束，來(lái)限制它們的運(yùn)動(dòng)，從而組成完整的旋閥。裝配好后，可以調(diào)整零部件的位置，并錄制成視頻保存下來(lái)，為后面在會(huì)聲會(huì)影中整合做準(zhǔn)備。

在這個(gè)過(guò)程中，約束的調(diào)節(jié)是比較繁瑣和關(guān)鍵的，筆者的教學(xué)方式是先示范，然后再要求學(xué)生操作，在學(xué)生操作過(guò)程中，筆者巡視指導(dǎo)。

（4）我們還可以通過(guò)調(diào)整零部件位置，可以實(shí)現(xiàn)各零部件的移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)。

這個(gè)過(guò)程非常直觀地演示了旋閥裝配和拆卸的過(guò)程和順序（如圖2所示）。

（5）由于Autodesk Inventor軟件本身存在的一些缺憾，我們學(xué)生不能想看就看。但可以通過(guò)本軟件攜帶的錄制視屏的功能，將上訴的拆裝過(guò)程錄制下來(lái)，并在會(huì)聲會(huì)影軟件中添加語(yǔ)音，錄制成微課，以MP4格式保存在教室的教師機(jī)上學(xué)生可以隨時(shí)觀看學(xué)習(xí)。如圖3所示。

2 Autodesk Inventor在教學(xué)中的意義

筆者一直從事對(duì)口單招機(jī)械制圖的教學(xué)，在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，空間感一般的同學(xué)學(xué)到截交線就開始感覺(jué)吃力了，怎么跟他描述都無(wú)法想象出它們的形狀，如果這時(shí)候老師不給他們樹立信心，久而久之他們就對(duì)制圖失去了興趣。但在我的課堂上采用了Autodesk Inventor，邊繪制邊講解，學(xué)生們都很激動(dòng)，還感嘆這個(gè)軟件太神奇了。也有同學(xué)表示課堂上能理解但一到課后就忘記了，利用會(huì)聲會(huì)影就可以很輕松地解決這個(gè)問(wèn)題，我將錄好的視頻上傳到班級(jí)群里，有需要的同學(xué)可以隨時(shí)下載觀看，這樣既方便了學(xué)生，也大大減少了老師的工作量。

Autodesk Inventor軟件很好地將書本上“死”的圖，一下子“活”了起來(lái)，并且還可以讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，這激起了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓他們想知道這個(gè)零件為什么會(huì)動(dòng)？它是怎么動(dòng)的？它動(dòng)的結(jié)果是什么？這些都可以通過(guò)裝配體的拆卸視頻來(lái)告訴他們，這時(shí)我們教師再多的語(yǔ)言都是蒼白的。

3 結(jié)束語(yǔ)

運(yùn)用Autodesk Inventor和會(huì)聲會(huì)影軟件輔助機(jī)械制圖課程教學(xué)，讓學(xué)生一邊根據(jù)自己的想法一邊用軟件繪制，在繪制的過(guò)程中直觀地看到了零件的拆裝的過(guò)程，這既刺激了學(xué)生的感觀，也迅速提高學(xué)生的空間想象力，切實(shí)提高學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性，降低教學(xué)成本，提高教學(xué)效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 王洛.《機(jī)械制圖》課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].洛陽(yáng)工學(xué)院學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2001.3：80-81，86.

[2] 胡仁喜，康士廷等.Autodesk Inventor Professional 2010中文版從入門到精通.機(jī)械工業(yè)出版社，2009.12.endprint