張靈富

摘 要：機(jī)械專業(yè)是當(dāng)前大部分中職學(xué)校設(shè)置的專業(yè)，機(jī)械專業(yè)包含《機(jī)械識(shí)圖》、《車工工藝》、《機(jī)械基礎(chǔ)》、《數(shù)控銑》等課程。如機(jī)械制圖是培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生空間想象能力，中職學(xué)生的想象力培養(yǎng)，需要不斷訓(xùn)練，我們可以使用Inventor軟件和機(jī)械制圖的繪制，來提高相應(yīng)的鍛煉效果;通過使用Inventor軟件三維建模各種參數(shù)化車刀，讓學(xué)生更加理性的理解車刀的立體結(jié)構(gòu);零件三維建模之后，可以用于強(qiáng)度分析、3D打印、數(shù)控銑編程、裝配圖和運(yùn)動(dòng)仿真等。那么如何使用Inventor軟件在機(jī)械識(shí)圖、車工工藝等課程，對(duì)學(xué)生的能力進(jìn)行提高？

關(guān)鍵詞：Inventor;機(jī)械教學(xué);應(yīng)用

一、在《機(jī)械識(shí)圖》課程中的應(yīng)用

1.三維輔助直觀化

以往學(xué)生在進(jìn)行機(jī)械制圖這門課程的學(xué)習(xí)中，由于缺乏空間想象能力，所以很難對(duì)復(fù)雜三維圖形有一個(gè)直觀的了解，如圖1-1的復(fù)雜三視圖。我們可以借助Inventor三維建模軟件，學(xué)生在通過對(duì)這些軟件學(xué)習(xí)后，就能自主進(jìn)行三維模型的構(gòu)建。針對(duì)不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容，來構(gòu)建不同的模型，通過對(duì)模型進(jìn)行構(gòu)建和使用，能夠幫助學(xué)生的想象能力從二維到三維的視角變換，同時(shí)也能夠幫助學(xué)生在繪制創(chuàng)建過程中，提高對(duì)三維圖形特征點(diǎn)的認(rèn)識(shí)。機(jī)械識(shí)圖這門課程與其他課程相比，最大的特點(diǎn)在于這門課程的推動(dòng)完全是以學(xué)生的空間想象能力作為基礎(chǔ)的，在此過程中，教師無論使用哪種教學(xué)技巧，都無法在短時(shí)間內(nèi)幫助學(xué)生，完成這一過程的過渡，只有學(xué)生通過長時(shí)間的練習(xí)或者其他的學(xué)習(xí)過程慢慢培養(yǎng)起較好的空間想象能力，才能夠完成對(duì)后續(xù)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)和掌握。三維模型的構(gòu)建，可以讓學(xué)生能夠真正參與到三維圖形的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，想要完成三維模型的構(gòu)建學(xué)生首先需要從表面對(duì)三維圖形的各種特點(diǎn)有所了解，并在繪制構(gòu)建的過程中將這些特點(diǎn)一一落實(shí)，在這一過程中，學(xué)生一方面能夠?qū)σ恍┨厥馊S模型的特征有更加深刻的印象，另一方面學(xué)生通過進(jìn)行模型的構(gòu)建也能夠逐漸培養(yǎng)對(duì)三維物體的感官習(xí)慣。隨著三維模型的構(gòu)建，學(xué)生對(duì)于三維物體的空間想象能力會(huì)得到持續(xù)的提高，且在整個(gè)過程中學(xué)生都是唯一的參與者和受益者，有助于持續(xù)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓其能夠在不斷獲得成果的基礎(chǔ)上獲得自信，進(jìn)行下一階段的練習(xí)，不斷鞏固空間想象能力的訓(xùn)練效果。

2.實(shí)現(xiàn)高效的二維三維二維互動(dòng)教學(xué)過程

與傳統(tǒng)教學(xué)方法相比，采用三維軟件輔助教育的方式，能夠讓學(xué)生更加明確的掌握各種三維物體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并且，學(xué)生可以在這一過程中，親身參與到模型的構(gòu)建，并通過進(jìn)行拉伸旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作，完成一些特定物體的構(gòu)建，學(xué)生通過二維的草圖來繪制三維物體，從而在腦海中對(duì)二維物體和三維物體之間的過渡有了一個(gè)完整的過程演算，使學(xué)生能夠在未來的學(xué)習(xí)過程中，熟練于將二維圖紙與三維物體進(jìn)行聯(lián)系。

教師在上課過程中，當(dāng)學(xué)生有不理解的結(jié)構(gòu)，或者是二維空間想象有困難的時(shí)候，教師可以馬上進(jìn)行二維到三維建模，如圖1-1是學(xué)生上課有困難的圖紙，相貫線在哪里，什么方向搞不定，圖1-2就是教師借用inventor軟件進(jìn)行三維建模，并且生成二維圖紙，整個(gè)過程都是學(xué)生在觀察，非常有利于學(xué)生理解各種結(jié)構(gòu)。

3.能夠輔助學(xué)生讀懂裝配圖

利用軟件可以非?？旖莸?，對(duì)三維物體進(jìn)行拆解，整個(gè)拆解過程非常的直觀便捷，學(xué)生能夠通過反復(fù)觀察對(duì)三維物體的拆解，形成對(duì)三維物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，這與在課堂中進(jìn)行教具拆解相比，具有更加的直觀性，且對(duì)教室環(huán)境沒有過多的要求，學(xué)生可以隨時(shí)在軟件上進(jìn)行相應(yīng)的操作，一般來說，為了讓學(xué)生能夠掌握三維物體內(nèi)部特征，需要進(jìn)行不同三維物體的構(gòu)建和拆解，而采用傳統(tǒng)方式就需要學(xué)校提供數(shù)量不少于2套的相應(yīng)教具，隨著教具數(shù)量的增加，學(xué)校的教育成本投入也越大，而采用軟件，進(jìn)行相應(yīng)的操作教育成本投入增加值為零。

二、在《車工工藝》課程中的應(yīng)用

車工角度的講解是車工工藝這門課的難點(diǎn)和重點(diǎn)，如果借用Inventor軟件來模擬各種角度實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)，那學(xué)生就能很快理解各個(gè)角度和名稱的定義，如圖2-1。

三、在《數(shù)控銑》課程中的應(yīng)用

CAD/CAM的一體化是實(shí)現(xiàn)加工自動(dòng)化的重要基礎(chǔ)，中職學(xué)生利用Inventor軟件，先進(jìn)行零件三維建模，然后設(shè)置毛坯，生成加工軌跡，最后生成CNC加工程序，這個(gè)過程以前都是高大上的知識(shí)，但是現(xiàn)在我們中職學(xué)生就能熟練掌握。

四、在《3D打印》課程中的應(yīng)用

三維建模是3D打印的前期準(zhǔn)備工作，將3D打印技術(shù)應(yīng)用于三維建模課程教學(xué)，通過三維模型的3D打印，真正實(shí)現(xiàn)了“所想即所得”，不僅激發(fā)了學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，還提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)實(shí)踐證明，將3D打印技術(shù)應(yīng)用于三維建模課程，能提高課程的教學(xué)質(zhì)量，改進(jìn)課堂教學(xué)模式，創(chuàng)新教學(xué)方法，讓枯燥難學(xué)的建模過程變得生動(dòng)有趣，這是數(shù)字化技術(shù)帶來的變革。

五、在《機(jī)械基礎(chǔ)》課程中的應(yīng)用

中職的機(jī)械基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)講解、運(yùn)動(dòng)演示都比較不容易，而Inventor軟件自帶的強(qiáng)大的運(yùn)動(dòng)仿真功能，可以實(shí)現(xiàn)教師上課的所需要各種機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)演示，還可以實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的速度的計(jì)算和強(qiáng)度分析。

總結(jié)而言，傳統(tǒng)的二維繪圖模式已經(jīng)逐步被三維設(shè)計(jì)所替代，而在機(jī)械教學(xué)中應(yīng)用Inventor三維設(shè)計(jì)軟件，不僅能夠提升教師的教學(xué)質(zhì)量和效率，還能夠培養(yǎng)學(xué)生在設(shè)計(jì)相應(yīng)產(chǎn)品時(shí)自然而然地產(chǎn)生三維設(shè)計(jì)思想，同時(shí)其也屬于一種創(chuàng)新型的可行性教學(xué)模式，具有廣泛的發(fā)展前景。因此教師可以對(duì)其進(jìn)行科學(xué)合理的應(yīng)用，以此來協(xié)助學(xué)生充分理解專業(yè)知識(shí)，并能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)良好應(yīng)用到實(shí)踐中去。

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