试论高职机械制图教学中三维CAD技术的应用问题

1、.试论高职机械制图教学中三维CAD技术的应用摘要：本文通过对传统机械制图教学模式中的问题进行分析，并结合课堂教学实例，提出了三维CAD技术应用在机械制图教学中的策略，充分体现三维CAD技术在高职机械绘图教学中重要地位。关键词：机械制图、三维CAD技术、教学在工科专业高职教学中机械制图教学是一门专业基础必修课程，该课程具有实践操作性较强的特点。学科课程的优劣决定着学生对专业知识技能的掌握，该门课程主要目的是为了培养学生对空间的表达能力，使学生掌握机械制图的能力，以适应现代科学技术变革的要求。特别是三维CAD技术的不断发展和普遍应用，给机械制图课程的设置带来了新的挑战，只有恰当的根据课程需要设置教

2、学内容，才能适应现代设计制造的发展，为社会培养具有较高专业素质的人才。1.传统高职机械制图教学模式中存在的问题传统高职机械制图教学的模式比较单一，一般情况下多使用课堂讲授的方式，辅之以教学工具、教学模型展开知识的讲授。通过教学模型和教学挂图相结合的讲授方式，向学生讲解该课程的基本原理和方法。这种教学模式多以理论讲授为主，而实际的操作实践较少，使学生接受的信息量较少，严重影响了课堂教学效率；课堂上教师和学生在尺规作图上花费了很多时间，而且效率也不高，导致绘图速度和质量都不高。由此可见，这种传统的机械制图教学模式不能满足当下高速发展的工程技术对机械制图的要求。特别是近年来，经济的迅速发展，计算机技

3、术广泛应用于各个学科，机械制图相关的各类CAD或CAM软件，从原来的AutoCAD到Inventor不断更新的软件，标志着制图计算机时代的到来。此外，三维设计和制造也呈现迅猛发展之态势，正在以迅雷不及掩耳之势取代传统二维技术。新的设计理念和理论在不断更新，承载技术工程信息的工具和传统的图板绘图的工作方式终将会被计算机技术所取代。计算机软件的使机械制图正式进入三维世界，标志着绘图设计者的重心将发生重大改变。正是计算机技术的迅速发展给现行的机械制图教学带来了严峻的挑战，要求机械制图的课程体系应根据时代变化及时调整，传统的教学模式也应该因时而变，不可僵化。2.三维CAD技术背景下的高职机械制图教学模

4、式的策略2.1创新高职机械制图的教学模式在高职机械制图的教学中，传统的机械制图的教学模式相对较为落后，特别是实践环节比较缺乏，使学生的动手操作能力较弱。而且，传统的教学课堂上教学模型的使用毕竟和实物差距较大，呈现出的是较为抽象的视觉印象，影响学生实物比例的判断。随着三维CAD技术的普遍应用，可以在课堂上建立形象逼真、规模相同的高精度三维模型。三维CAD技术的应用主要有以下几个优点：首先，传统教学中的实物模型所不能展示出来的复杂机械零件，都可以利用三维CAD技术建立新的模型，并生动形象的展示出模型内部的切面，能够将机械的各个装配零件进行连接的过程真实的、直观的展现出来，同时也可以在设计过程中增加

5、一些动画效果，使得教学内容丰富多彩，内容清晰、明确，让学生能在最短的时间内掌握机械绘图的基本过程；其次，三维CAD技术所建立的模型，能够存储在各类存储空间，比如U盘、硬盘、笔记本等，便于携带，从而克服了携带各类实物模型的不便情况。例如在课堂上教师通过三维CAD软件，设计课堂教学内容，对于课堂上需要变化的一些地方或模型，都可以随时更改，保证课堂的展示，同时教师在课程讲完以后，学生如果有不理解的地方也可以，向老师复制资源，这样既加强了师生交流，也促进了学生的学习。2.2 生动形象的三维CAD模型可以激发学生的积极性在高职机械制图教学中，建立三维CAD模型，能够将所要讲授的内容利用文字、图像、动画或

6、者视频的方式展现给学生，能够使课堂生动形象、动静结合、生动活泼。CAD三维模型的设计，可以丰富课堂教学内容，使课堂承载更多的知识量，通过生动形象的展示，很容易吸引学生的关注，调动学生学习的积极性。随着计算机技术的不断更新，机械制图课堂教学中三维CAD技术的应用将成为必修。例如，在机械制图的课堂教学中，教师利用三维CAD技术设计模型，通过配置一些音乐、视频动画让学生印象深刻，让学生感受到三维CAD技术的优越性和魅力，学生便会主动参与到学习中来，提高课堂教学效果。2.3机械制图课堂教学中培养学生的空间思维能力在机械制图课堂教学中，特别是制图需要学生在二维空间和三维空间的范畴中不断转化，可见学生空间

7、能力的培养非常重要。只有通过各类习题的系统训练，才能真正实现学生空间思维能力跌转换。比如，在课堂教学中经常会出现这样的例子，实体画出的三维视图和由三维视图想象出来的三维实体的结构形状等等，这些都需要学生在平时的练习中不断训练转化。由于学生是初学制图，空间思维能力相对较弱，加上他们对机械实体的感性认识缺乏，很容易导致学生在平时练习过程中，空间转化能力不足，产生厌学心理，失去学习兴趣。这需要教师要改善教学现状，提高教学质量，为学生提供良好的学习条件，解决学生的各种困难。3.高职机械制图教学中三维CAD技术应用的教学实践机械制图教学中基础章节装配识读一课上，教师要求学生通过图纸的阅读，了解装配体的工

8、作原理及其各类结构，使学生弄清楚各个配件之间的关系，对零件的结构形状与应用价值有所了解，通过想象构造装配体的动作过程。教学重点是对装配图识读，让学生认真分析视图，充分调动学生的想象力：例如减速器的识图过程，应从减速器的剖面视图（图一）着手，和学生一起讨论各个零件的配置，分析减速器各个零件的装配与连接，通过空间想象减速器的装配体工作过程中的零件运行状况，总结出工作原理。 图一：减速器剖面图 图二：减速器装配体模型 图三：减速器爆炸视图图二、图三就是通过CAD技术的应用设计的减速器的三维模型，可以多角度的呈现给学生减速器的主要零件和装配形象，让学生很直观的了解减速器的工作原理。与此同时，在教师的指导下，可以让若干学生分组进行三维图形设计，这样虽然有些困难，但是对学生的学习兴趣的激发有很大作用。结语随着计算机技术的普及，高职机械制图教学中三维CAD技术的普遍应用，将成为提高机械制图课堂教学效果的必备手段