摘 要：《機械制圖》是機械類專業(yè)學(xué)生必須掌握的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，學(xué)生是否能夠?qū)W好這門課程對以后的專業(yè)課程及將來就業(yè)至關(guān)重要。文章就《機械制圖》傳統(tǒng)教學(xué)中存在的一些問題提出了引入3D打印及CAD三維建模技術(shù)，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的問題。

關(guān)鍵詞：3D打印;CAD三維建模;《機械制圖》興趣教學(xué)

中圖分類號：G71? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1673-9132（2019）23-0016-01

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2019.23.009

《機械制圖》是機械類專業(yè)學(xué)生必須掌握的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，學(xué)生是否能夠?qū)W好這門課程對以后的專業(yè)課程及將來就業(yè)至關(guān)重要。學(xué)生學(xué)習(xí)《機械制圖》這門課程，一是為了讀圖，二是為了畫圖。對于中職學(xué)校的學(xué)生而言，讀圖更為重要。想要讀好圖，必須要有一定的繪圖基礎(chǔ)。

《機械制圖》這門課程一般分為2—3個學(xué)期完成，學(xué)生基本上一入學(xué)的第一學(xué)期就開設(shè)了這門課。中職學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差，又無實際經(jīng)驗，空間想象能力較弱，所以想教好這門重要課程有很大難度。由于教學(xué)手段傳統(tǒng)簡單，對學(xué)生沒有吸引力，所學(xué)內(nèi)容又比較抽象，所以在實際上課當(dāng)中，很多學(xué)生由于聽不懂而低頭玩手機，甚至有個別學(xué)生打瞌睡。針對《機械制圖》教學(xué)過程中存在的這類問題，我進行了一些嘗試，以解決學(xué)生學(xué)習(xí)過程中興趣低、主動性差等問題，提高教師課堂教學(xué)質(zhì)量，讓學(xué)生正確認識并重視這門課程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和鉆研精神。

教學(xué)過程中有兩個利用傳統(tǒng)教學(xué)方法很難解決的實際問題，一個是學(xué)生的空間想象能力問題，另一個比較實際的問題就是教學(xué)模型問題。

一、學(xué)生的空間想象能力問題解決辦法

計算機輔助教學(xué)的出現(xiàn)在各學(xué)科中的應(yīng)用日益普及。對于制圖這一學(xué)科，引入計算機輔助教學(xué)，采用多媒體教學(xué)方式是當(dāng)前的迫切需求，也是必然趨勢。另一方面，隨著計算機的廣泛應(yīng)用和普及，實際生產(chǎn)中對制圖的要求也發(fā)生了很大的變化，制圖課的教學(xué)必須跟上時代發(fā)展的步伐。近幾年三維繪圖軟件在我國得到了普及，很多中職學(xué)校都開設(shè)了有關(guān)課程，國家有關(guān)方面對三維建模軟件的推廣非常重視，大力開展了很多比賽。比如世界技能大賽中的《零部件測繪與CAD成圖技術(shù)》賽項要求：選手們在規(guī)定時間內(nèi)完成給定某機械部件或裝置的裝配實物的測繪，徒手繪制指定零件草圖，并使用三維建模軟件繪制該部件或裝置的裝配圖和各零件的機械加工圖，并完成各零件的造型及其三維裝配等比賽任務(wù)。全面考核學(xué)生對零部件測繪、手工繪圖、CAD成圖、三維建模、裝配專業(yè)知識與技能，檢驗學(xué)生的綜合技能水平。

2008年我校學(xué)生參加由中國工程圖學(xué)學(xué)會組織的第二屆全國三維建模大賽，我校2名學(xué)生取得河北賽區(qū)一等獎，并參加全國比賽;2009年正在舉辦的由教育部組織的全國三維建模創(chuàng)新大賽;今年的河北省三維建模大賽，等等。由于學(xué)校組建了3D打印興趣小組，學(xué)生興趣非常高，也為以后參加各種國家級、省級等技能大賽奠定了基礎(chǔ)。

二、教學(xué)模型問題

大部分學(xué)校都有相關(guān)模型室供教師授課借用，但所購買模型都是和教材相配套的，只有課本中的一部分模型，習(xí)題冊中的絕大部分模型是找不到的。即使找到的模型，在教學(xué)演示時，也多是前面的學(xué)生看得清楚，后面的學(xué)生可能根本看不清，所以真正教起學(xué)來局限性很大。

3D打印機的出現(xiàn)輕而易舉地解決了這一問題。絕大多數(shù)中職學(xué)校都購置了一些桌面級的3D打印機，興趣小組的二三年級學(xué)生利用CAD三維建模軟件，可以把教材中的零件繪制成三維實體。教師在上課時可以利用這些實體庫，實際效果非常好。學(xué)生可以在計算機上進行自由的旋轉(zhuǎn)、縮放，不僅解決了原來的配套模型不全，不完全適用，離得遠看不清等問題，還可以在講課中隨時調(diào)用做好的實體庫。作為教材課件的一部分，可以輕松地取得事半功倍的教學(xué)效果。把實體庫和3D打印機等設(shè)備結(jié)合起來，可以將模型室中沒有的模型打印出來，補充模型的不足;借助3D打印的成型過程，教師還可以適時將一些數(shù)控工藝分析和編程思路滲透，使知識由抽象到直觀，由淺入深，從而提高學(xué)生理論學(xué)習(xí)和實際教學(xué)效能，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量;利用3D打印技術(shù)成型直觀、易懂的優(yōu)勢，激發(fā)學(xué)生的興趣和參與熱情，逐步實現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)，充分發(fā)掘?qū)W生潛能。

比如講授“畫組合體視圖的方法與步驟”這節(jié)課時，如果用傳統(tǒng)的板書板圖模型掛圖的教授方法講解“形體分析法”難點，效果差、效率低、可操作性低。板圖過程若學(xué)生聽不懂，教師不可能重畫一遍，因為時間根本不允許。所以我利用CAD三維建模進行演示，如教材中的“支座”可拆分成五個部分，即空心圓柱、凸臺、底板、耳板和肋板，從而進一步提高學(xué)生的空間想象能力。再加上FLASH制作畫圖的過程清晰易懂，課堂效果非常好。

作為制圖課教師，我們必須不斷要求自己、充實自己，及時掌握本學(xué)科及相關(guān)學(xué)科的最新知識，用比較先進的科技知識武裝自己，比如3D打印、VR技術(shù)、三維建模、FLASH動畫等先進科學(xué)技術(shù)。必須把以上先進的科學(xué)技術(shù)和自己的教學(xué)結(jié)合起來，并運用到教學(xué)中去，才能培養(yǎng)出適應(yīng)社會發(fā)展的高素質(zhì)人才。

參考文獻：

[1]人力資源和社會保障部教材辦公室組織編寫.計算機制圖——AutoCAD 2012[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2013.

[2]人力資源和社會保障部教材辦公室組織編寫.《機械制圖》第六版[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2011.

[責(zé)任編輯 張宏麗]

作者簡介：柳海強（1971.1— ），男，漢族，河北石家莊人，高級實習(xí)指導(dǎo)教師，河北省技工學(xué)校學(xué)科帶頭人，河北省工程圖學(xué)學(xué)會理事，研究方向：中職類機械制圖教學(xué)。