張向穎　孟曉蕊

摘要：機(jī)械教學(xué)中多項(xiàng)教學(xué)內(nèi)容均有運(yùn)用到三維設(shè)計(jì)軟件，諸如零件建模、部件裝配、工程圖繪制、參數(shù)化設(shè)計(jì)等，能夠輔助學(xué)生深化理解課堂內(nèi)容，同時三維設(shè)計(jì)軟件具有自動化和智能化的優(yōu)勢?？勺詣咏Ｉ善矫婀こ虉D，有助于學(xué)生比對參考，糾正繪圖錯誤，三維設(shè)計(jì)軟件中可借助各種繪圖工具完成尺寸標(biāo)注和模型修改，智能化加強(qiáng)，機(jī)械教學(xué)中引用了真實(shí)圖紙，使學(xué)生在三維設(shè)計(jì)軟件上的繪圖更具實(shí)戰(zhàn)性，有效提高了學(xué)生學(xué)以致用的效果。教師可結(jié)合新型教學(xué)模式，引導(dǎo)式教學(xué)，提升學(xué)生操作三維設(shè)計(jì)軟件的能力。

關(guān)鍵詞：三維設(shè)計(jì)軟件;機(jī)械教學(xué);工程圖繪制

三維設(shè)計(jì)軟件種類繁多，高校機(jī)械教學(xué)中應(yīng)根據(jù)課程需求合理選擇軟件種類，并根據(jù)軟件發(fā)展情況及時更新和升級軟件，為學(xué)生創(chuàng)造優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境。三維設(shè)計(jì)軟件功能較多，其中設(shè)計(jì)的機(jī)械教學(xué)中的專業(yè)實(shí)踐知識較為全面，還需要教師從實(shí)際學(xué)生需求出發(fā)，將理論知識和軟件實(shí)踐相結(jié)合，使學(xué)生直觀理解到各模型設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，提高自行完成工程圖紙繪制的能力。

1.三維設(shè)計(jì)軟件在機(jī)械教學(xué)中的常見運(yùn)用種類

為了滿足各行各業(yè)不同需求，制作裝配、仿真、工程圖等，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)和高端設(shè)備，三維設(shè)計(jì)軟件種類不斷增加，功能日益齊全，其中AutoCAD、UR、Pro/E、3DMAX、Solidworks、Inventor、CATIA等三維設(shè)計(jì)軟件較為常見，各種類三維設(shè)計(jì)軟件根據(jù)功能迥異或者關(guān)聯(lián)，又具有互通性特點(diǎn)，各自保有優(yōu)勢和短板，通?？梢詥我贿\(yùn)用或者關(guān)聯(lián)運(yùn)用，在機(jī)械教學(xué)中會詳細(xì)講解各類軟件的基本功能，并合理運(yùn)動到課程實(shí)踐中，提升學(xué)生三維設(shè)計(jì)軟件的理論知識理解能力，確保學(xué)生學(xué)以致用的動手實(shí)踐能力。

2.三維設(shè)計(jì)軟件在機(jī)械教學(xué)中的運(yùn)用

2.1零件建模

零件建模是機(jī)械教學(xué)中的入門級知識，通過講解機(jī)械制度、車工等入門級別專業(yè)基礎(chǔ)機(jī)械教學(xué)課程，使學(xué)生直觀感受計(jì)算機(jī)上虛擬的空間物體形狀，學(xué)習(xí)繪制三視圖的能力，將機(jī)械教學(xué)理論知識實(shí)踐為真實(shí)的空間物體狀態(tài)，以剖視圖的形式引導(dǎo)學(xué)生觀察剖切面，最終按照指定空間物體形狀繪制物體基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。詳細(xì)操作步驟為：繪制草圖、構(gòu)造基本特征、構(gòu)造附加特征、修改模型。草圖建立在2D幾何元素基礎(chǔ)上，可繪制在主平面和參考平面坐標(biāo)系上或者零件平面上，定義零件的基本大小和形狀。構(gòu)造基本特征通過特征構(gòu)造命令或者工具選擇完成，可實(shí)現(xiàn)特征構(gòu)造添加。構(gòu)造附加特征基于草圖基礎(chǔ)上，進(jìn)行3D升級，實(shí)現(xiàn)修改模型上現(xiàn)有邊、在制定命令下增加屬性的繪制。借助修改模型工具，可以輕松快速的修改模型的3D尺寸，還可以應(yīng)用方向盤單獨(dú)選擇一個或者多個面進(jìn)行移動或者保留。

2.2部件裝配

部件裝配是機(jī)械教學(xué)的固有特色，以車床裝配為例，通過分解車床部件，讓學(xué)生對分散的刀架、箱體、杠體等裝置有明確的基礎(chǔ)認(rèn)知，再通過組裝部件，掌握理解模擬組裝過程，借助三維設(shè)計(jì)軟件操作裝部件裝配順序，詳細(xì)講解和演示車床的組裝過程，三維設(shè)計(jì)軟件能夠智能識別部件裝配情況，若裝配順序錯誤或者裝配部件不符，軟件能夠自動以聲音或者文字的形式進(jìn)行系統(tǒng)提示，有助于學(xué)生深入了解部件裝配的內(nèi)部和整體構(gòu)造，在操作失誤后便于及時更正。

2.3工程圖繪制

三維設(shè)計(jì)軟件具有3D立體特點(diǎn)，可完成平面2D工程圖的3D繪制，機(jī)械教學(xué)中會細(xì)化工程圖繪制過程，使學(xué)成掌握繪制3D工程圖的能力。首先學(xué)習(xí)平面輪廓圖尺寸標(biāo)準(zhǔn)，通過三維設(shè)計(jì)軟件的模型導(dǎo)出功能，摘出工程圖平面輪廓圖，詳細(xì)解說平面輪廓圖結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識和理解工程圖，在課堂實(shí)踐中讓學(xué)生在實(shí)訓(xùn)圖紙上練習(xí)尺寸標(biāo)準(zhǔn)，還可使用工業(yè)生產(chǎn)中的真實(shí)圖紙，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力。其次詳細(xì)講解三視圖課程，深化學(xué)生對工程圖長寬高尺寸的理解。三維設(shè)計(jì)軟件具有強(qiáng)大的自動建模功能，能夠自動生成2D平面工程圖，可作為學(xué)生參考標(biāo)準(zhǔn)，通過和自行繪制的工程圖紙比對，發(fā)現(xiàn)偏差問題，糾正錯誤提升繪圖水平。

2.4參數(shù)化設(shè)計(jì)

參數(shù)設(shè)計(jì)是三維設(shè)計(jì)軟件虛擬和現(xiàn)實(shí)結(jié)合的方法，能夠?qū)⒗碚撝R和軟件操作相結(jié)合，使軟件接收參數(shù)指令繪制出想要的圖形，是調(diào)整最初設(shè)計(jì)模型尺寸的常用方法。例如：機(jī)械教學(xué)課程中講授相貫線知識時，理論知識以普及相貫線知識的方法使學(xué)生認(rèn)識和理解相貫線，運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件在圓柱直徑上直接利用參數(shù)修改，則可使學(xué)生直觀的看到相貫線的關(guān)聯(lián)變化，進(jìn)而將相貫線內(nèi)容深化實(shí)踐到其他物體建模中。機(jī)械教學(xué)課堂理論知識講授使學(xué)生認(rèn)識和掌握專業(yè)知識，課堂實(shí)踐操作知識能使學(xué)生深化理解和提高動手操作能力。三維設(shè)計(jì)軟件中涉及的參數(shù)化設(shè)計(jì)較多，是機(jī)械設(shè)置或者維修時必用到的選項(xiàng) ，為機(jī)械化工作提供參考，還需學(xué)生注重消化理解，以實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用的目標(biāo)。

3.三維設(shè)計(jì)軟件在機(jī)械教學(xué)中的運(yùn)用優(yōu)化措施

自計(jì)算機(jī)技術(shù)日益進(jìn)步和發(fā)展以來，相關(guān)設(shè)計(jì)人員實(shí)現(xiàn)了三維設(shè)計(jì)軟件的創(chuàng)新研發(fā)，為機(jī)械教學(xué)提供了良好的教學(xué)工具保障，為了提高學(xué)生學(xué)以致用能力，為社會培養(yǎng)應(yīng)用型人才，還應(yīng)積極改進(jìn)教學(xué)機(jī)械教學(xué)模式，提升教學(xué)效果。機(jī)械教學(xué)課程復(fù)雜專業(yè)性強(qiáng)，對學(xué)生三維設(shè)計(jì)軟件動手操作能力要求高，只具備理論知識的學(xué)生無法真正學(xué)以致用，教師應(yīng)從自身出發(fā)，提升教書育人的綜合能力，以新理念、新方法、新技術(shù)教授教學(xué)內(nèi)容。還需要培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐操作能力，教師應(yīng)注重對學(xué)生創(chuàng)新思維和自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，以人本教學(xué)理念為基礎(chǔ)，引導(dǎo)式學(xué)習(xí)，提升學(xué)生課堂參與積極性，使學(xué)生能夠以興趣愛好的狀態(tài)探求理論和實(shí)踐知識問題，積極參與到課后自主學(xué)習(xí)和課堂師生互動中，消化和理解課堂知識，進(jìn)而提升三維設(shè)計(jì)軟件操作水平。

結(jié)語：2D繪圖模式已經(jīng)不能滿足機(jī)械行業(yè)需求，在此基礎(chǔ)上3D繪圖模式得以實(shí)施，機(jī)械教學(xué)中需緊跟時代發(fā)展，提升教學(xué)水平，充分利用三維設(shè)計(jì)軟件向需學(xué)生講解專業(yè)知識，將理論知識和實(shí)踐操作相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生操作能力，為社會培養(yǎng)應(yīng)用型人才。三維設(shè)計(jì)軟件在機(jī)械教學(xué)中廣泛運(yùn)用，還應(yīng)在此項(xiàng)便利教學(xué)工具的基礎(chǔ)上，優(yōu)化教學(xué)模式，進(jìn)而提升三維設(shè)計(jì)軟件在各課程內(nèi)容中的利用率。

參考文獻(xiàn)

[1]王紹華.淺談三維設(shè)計(jì)軟件在機(jī)械教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國新通信，2020，22（05）：202.

[2]彭莉.三維設(shè)計(jì)軟件在機(jī)械教學(xué)中的實(shí)踐探討[J].現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息，2017（15）：441.