王鑫 王璐

摘 要：機械制圖課程是機械類專業(yè)高職學(xué)生必修的一門技能基礎(chǔ)課，主要訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生識圖和繪圖的能力。借助Inventor軟件輔助課堂教學(xué)，提高學(xué)習(xí)的興趣和積極性，同時改善了教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：機械制圖;三維建模;工程圖;Inventor

【中圖分類號】G【文獻標(biāo)識碼】B【文章編號】1008-1216（2019）03B-0041-02

一、機械制圖課程的性質(zhì)和教學(xué)中現(xiàn)存不足

機械工程圖樣是工業(yè)生產(chǎn)的重要技術(shù)文件，也是技術(shù)交流的重要工具。設(shè)計者通過圖樣表達設(shè)計的對象;制造者根據(jù)圖樣指導(dǎo)生產(chǎn);使用者通過圖樣了解機器設(shè)備的結(jié)構(gòu)和性能，進行操作、維修和保養(yǎng)。因此，圖樣是傳遞和交流技術(shù)信息的媒介和工具，是工程界通用的技術(shù)語言。

機械制圖課程是通過教會學(xué)生運用投影的基本原理，按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求繪制和閱讀機械工程圖樣的課程，是高職教育機械類專業(yè)課程體系中一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要任務(wù)是培養(yǎng)高職學(xué)生的空間想象力，并能夠熟練閱讀圖樣信息、準(zhǔn)確完成圖樣繪制，以適應(yīng)今后從事工程技術(shù)工作的需要。

本課程教學(xué)的主要內(nèi)容包括：制圖基本知識與技能、正投影作圖基礎(chǔ)、機械圖樣的表示法、零件圖和裝配圖的識讀與繪制等。教學(xué)方法從傳統(tǒng)的使用實物模型和掛圖展示輔助教學(xué)，到利用電腦、投影儀和多媒體課件進行授課，在一定程度上減輕了教師的負(fù)擔(dān)，也使教學(xué)效率有了提高。然而，對于學(xué)生的接受程度而言并沒有質(zhì)的提升。一方面，高職學(xué)生基礎(chǔ)比較薄弱，中學(xué)時幾何想象能力沒有得到鍛煉，空間結(jié)構(gòu)方面的思維和理解力不足，導(dǎo)致學(xué)習(xí)時困難重重，如此以往極易產(chǎn)生畏難和厭學(xué)的情緒;另一方面，在教學(xué)過程中，教師的授課條件較為單一，由于教學(xué)模型和掛圖的數(shù)量和尺寸有限，尤其是對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的內(nèi)部環(huán)境缺乏展示手段，致使直觀性和通透性并不理想，不便于學(xué)生理解和掌握，知識教學(xué)的效果不甚理想。筆者從事機械制圖課程理論和實踐教學(xué)近十年，深感心有所求，力有不逮。

二、Inventor軟件簡介

Inventor是Auotodesk公司出品的三維參數(shù)化實體繪圖軟件，廣泛應(yīng)用于機械、汽車、模具等工程領(lǐng)域。Inventor作為一款三維建模軟件具有強大的功能：快速便捷三維實體模型創(chuàng)建、參數(shù)化的零件部件設(shè)計和裝配設(shè)計、三維模型向二維工程圖的轉(zhuǎn)化、利用仿真和有限元分析零件部件的性能等。該軟件對于使用者非常友好，一目了然的操作界面、細(xì)致入微的操作提示以及親民的運行環(huán)境要求，十分易于使用和學(xué)習(xí)。

三、Inventor在機械制圖課程教學(xué)中的應(yīng)用

Inventor三維建模的強大功能對于機械零件的表達具有天然的良好支持性。工欲善其事必先利其器，近年來筆者嘗試?yán)肐nventor軟件作為教學(xué)工具輔助授課有一些心得，下面就針對課程教學(xué)做幾點陳述。

（一）利用Inventor進行“三視圖”教學(xué)

“三視圖”是機械制圖課程教學(xué)的一項重要內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生良好的空間想象能力是學(xué)好“三視圖”的基礎(chǔ)。對于一些簡單的零件和形體，教師通過言語啟發(fā)和模型展示便可以使學(xué)生了解其結(jié)構(gòu)特征。如果遇到相對比較復(fù)雜的零件和形體，由于學(xué)生空間想象能力存在差異，想要達到良好的教學(xué)效果僅靠上述手段就顯得乏力了。利用Inventor軟件進行教學(xué)，筆者課前預(yù)先對復(fù)雜零件或形體進行三維建模，課堂上利用Inventor軟件提供的模型空間對事先創(chuàng)建好的模型進行旋轉(zhuǎn)、縮放、投影等操作，把零件或形體的每一面、每一個視角都展示在學(xué)生面前，使學(xué)生能夠清晰直觀地看到零件或形體的每一處特征和細(xì)節(jié)，也便于學(xué)生把握模型特征，在大腦中形成所有視圖的印象。

（二）利用Inventor進行“剖視圖”教學(xué)

“剖視圖”是表達零件或者形體的一種很重要的方法，也是機械制圖課程的一個難點。零件或者形體如果內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，進行剖視圖表達就會對學(xué)生的空間想象力提出很高的要求。利用實物模型展示不便于學(xué)生觀察形體內(nèi)部，掌握內(nèi)部結(jié)構(gòu)局限性不可謂不大;若是利用掛圖或者課件來展示剖切后的圖樣，則會導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)只知其然不知其所以然的情況，遇到實際問題仍然無法應(yīng)對，而圖樣中大量相交線、相貫線以及虛線的存在也會干擾學(xué)生做出正確的判斷。利用Inventor軟件的剖切功能，對具有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的零件或者形體進行多角度多位置的剖分，學(xué)生在剖切的展示過程中會看到每一個線條和輪廓，從而在繪制“剖視圖”中對線型表達做出正確的選擇。

（三）利用Inventor進行“裝配圖”教學(xué)

繪制“裝配圖”是機械制圖課程教學(xué)中對學(xué)生看圖、繪圖和空間想象能力綜合要求最高的一個環(huán)節(jié)，同時也是評判學(xué)生該課程學(xué)習(xí)成績是否達標(biāo)的重要標(biāo)準(zhǔn)。然而機械制圖是最早開始學(xué)習(xí)的專業(yè)類課程，學(xué)生沒有任何專業(yè)知識和素養(yǎng)的積累，對于零件、機構(gòu)以及機器的加工、運行以及工作原理等完全不了解。這些都會成為學(xué)生看懂和畫好裝配圖的障礙。Inventor軟件對多零件裝配模型有打散和隱藏零件的功能，利用打散功能可以全方位展示裝配中所有零件的關(guān)系，利用隱藏零件功能可以抽絲剝繭般解剖結(jié)構(gòu)或者機器內(nèi)部每一個環(huán)節(jié)，讓學(xué)生直觀面對裝配中的每一處細(xì)節(jié)。

Inventor軟件的輔助教學(xué)在機械制圖課堂的應(yīng)用還有很多，由于篇幅限制在此就不一一列舉了。

四、利用Inventor軟件輔助機械制圖教學(xué)的意義

（一）提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

在以往課堂上，由于教學(xué)內(nèi)容相對枯燥，千篇一律的文字和圖形很激發(fā)學(xué)生的興趣，導(dǎo)致學(xué)生上課的注意力不易集中，部分學(xué)生出現(xiàn)開小差和打瞌睡的情況。在教學(xué)中引入Inventor軟件作為輔助后，在很大程度上調(diào)動了學(xué)生上課聽講的積極性，使學(xué)生有了主動思考和參與的意愿，課堂上的互動性大為提高，學(xué)習(xí)氛圍有了明顯的改善。

（二）教學(xué)效果提升明顯

Inventor是一款專業(yè)的三維建模軟件，在機械制圖課堂中借助其強大的功能和快速便捷的操作提高了課堂教學(xué)的效率，而Inventor對模型直觀和清晰的表達也為學(xué)生輕松理解和學(xué)習(xí)機械制圖提供了便利。從筆者在教學(xué)中使用Inventor軟件輔助的嘗試看，學(xué)生的識圖和畫圖能力一定程度上有了提升，對于知識的掌握情況和應(yīng)對作業(yè)與考核的能力也有了改善。

（三）課堂教學(xué)變得更加容易

傳統(tǒng)教學(xué)中一般的表現(xiàn)手段不易表達和展示的內(nèi)容，利用Inventor可以輕松表達和展示;Inventor豐富的表達方式也更容易調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，繼而保障課堂教學(xué)有序進行;Inventor強大功能對于機械制圖教學(xué)具有良好的支持性，可以用來逐章教學(xué)，課程多數(shù)知識點，Inventor軟件都可以提供有針對性的應(yīng)用。使用Inventor進行教學(xué)在一定程度上減輕了教師的負(fù)擔(dān)，提高了教學(xué)的效率，使上課變得容易起來。

五、結(jié)束語

Inventor軟件的使用為機械制圖教學(xué)提供了便利，但并不能解決我們在教學(xué)中的全部問題。由于該軟件并不是專門為了教學(xué)而開發(fā)的，只是其中的一些功能對我們的教學(xué)有益，而一些知識無法借助Inventor實現(xiàn)輔助教學(xué)。因此，我們還當(dāng)繼續(xù)發(fā)掘適合教學(xué)使用的新的功能，提升教學(xué)技能和教學(xué)水平。

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