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摘 要 黑板 挂图 模型,如何改变工程制图这种传统的教学模式,把学生感到头疼难学的内容,同三维绘图软件的生动、形象、直观结合起来,帮助他们尽快建立空间概念,提高学习效率和学习兴趣。
关键词 工程制图;Solid Works;教学改进
中图分类号:G23 文献标识码:A文章编号:1671-489X(2007)08-0013-02
Application of Solid Works in “Project Drawing” Teaching
Du Haixia,Chen Pengfei
Abstract Blackboard Wall Map Model is the traditional teaching mode, the paper presents how to set up the concept of interspace and promote learning efficiency and interests.
Key words project drawing; Solid Works; teaching improvement
Author’s address School of Mechanical Engineering, Shaanxi University of Technology, Hanzhong, Shaanxi 723003
进入21世纪,为了满足经济建设更高的要求,高等教育向宽基础、多方向发展,在校大学生所开设的课程越来越多,内容越来越丰富,而学时却在不断压缩。在新的发展形势下,传统的教学模式在“工程制图”课程中已经不能满足现代教学的需求。仅靠有限的实物模型和简单的PowerPoint课件来培养学生的空间想象能力和思维能力,不仅浪费大量的时间向学生解释如何对立体进行切割或叠加,还使学生感到非常的枯燥,甚至丧失学习兴趣。三维制图软件的运用使得教学模式得到很大的发展,相比Auto CAD、UG、Pro/E、3DMAX等软件来说,Solid Works具有使用简单、造型快、易于上手等优点。本文阐述Solid Works软件来构造三维模型在工程制图教学中的应用。
在切割体教学中,学生对截交线的形成、截交线的形状及其投影不易理解掌握。在课堂教学中可利用Solid Works进行基本体的切割变化演示,特别是进行回转体的切割时,学生可直观地分析不同的切割方法、不同的切割位置截交线的形状变化,并利用视图方向的变换,观察、发现其投影特征,培养形象思维能力。
在相贯体教学中,可利用Solid Works演示各种基本体相贯的方式、相贯体的形成、相贯线的形状及投影特点,例如圆柱与圆柱、圆锥正交、斜交、偏交时相贯线的变化,都能从形成、变化过程到投影特点进行连续演示分析。圆柱与圆柱正交时,相贯线的形状及投影特性由圆柱的直径决定,利用Solid Works的尺寸驱动功能,可实现不同直径圆柱相贯的连续变化演示。组合相贯线的空间形状难以想象,但是利用Solid Works制作模型时,就已经自动完成各个形体的相贯和截交。虽然这些工作由教师完成,但是降低了学习难度,直观而又方便,费时少、见效快。
在组合体教学中,读组合体的三视图和补组合体的第三视图是教学的重点和难点,旨在培养学生的空间想象能力以及用二维平面图形表达空间立体的能力,但大部分学生往往因为空间想象能力差,对组合体的学习效果不佳。在本章内容中利用Solid Works三维建模,可以在同一造型界面内设计出多个满足不同要求的造型,这一点在课堂教学中特别有用。可以把讲课内容先按顺序做成一个个的造型进行“抑制”(即不可见),随着课堂进程可分别对某个特征进行取消抑制操作以显示出相应的课程内容。抑制和取消抑制操作可反复进行,以保证讲课内容的可交换性。还可以使用回放功能将造型步骤播放出来,这样讲课清晰、连贯,对学生理解课堂内容也大有帮助。另外应用Solid Works从三维建模自动产生工程图的功能,可以校核学生所补组合体第三视图的正确性。
在剖视图教学中,学生对形体的组成方式较易分析,而对机件内部结构的理解有困难,对剖切方法的选择、不同剖切面的形式及剖切位置不同产生不同的剖视图的理解,更是难上加难,而课本上只有一个结论性的模型和图加以说明,学生是知其然不知其所以然。利用Solid Works在零件模块下可以选择剖切平面在规定位置剖开零件,以直观的三维旋转动态形式进行课堂演示,则能使这一难点迎刃而解。利用其快捷的剖切功能,逐步引导学生分析不同形体的剖切方法、不同剖切时产生的不同的剖视图,从而由学生发现最合理的剖切方法,再由教师进行归纳总结,真正体现以学生为主体,互动、合作、发现的教学方法,使学生所学知识融会贯通。
在装配体的教学中可插入Solid Works的装配图和爆炸图。介绍两种装配方法:“自顶而下”和“自底而上”。在装配的环境里,可以方便地查看装配体的所有运动,并且可以对运动的零部件进行动态的干涉检查和间隙检测。用Solid Works生成装配图,大大节省了拼图和拆图时量取和抄画所耗费的时间,提高了效率。
另外, Solid Works软件兼容Auto CAD所绘制的图形文件,即能直接把Auto CAD的图形文件数据导入到Solid Works主界面中,实现从2D到3D的转换,但是需要附加尺寸及约束几何关系。
总之,Solid Works在机械制图教学中的应用,不仅培养了学生的学习兴趣,也保证了学习质量,同时也是教学模式的一种改进,使学生对机械制图这门课程的感觉不再是那么的枯燥无味,那么的抽象,接触到的都是实实在在的一个个零部件。但是,不论Solid Works软件多么的优秀,使用起来是多么的方便,它也只能作为机械制图课程教学的一种辅助手段。因为本课程的目的是培养学生的空间思维和空间想象能力,在分析问题的过程中,在演示三维立体图及其过程中,应注意充分调动学生的积极性,注重互动教学,鼓励学生积极参与,启发学生去思维,去想象,去发现,在发现中创新,在思维中进步,达到教学的最终目的。
关键词 工程制图;Solid Works;教学改进
中图分类号:G23 文献标识码:A文章编号:1671-489X(2007)08-0013-02
Application of Solid Works in “Project Drawing” Teaching
Du Haixia,Chen Pengfei
Abstract Blackboard Wall Map Model is the traditional teaching mode, the paper presents how to set up the concept of interspace and promote learning efficiency and interests.
Key words project drawing; Solid Works; teaching improvement
Author’s address School of Mechanical Engineering, Shaanxi University of Technology, Hanzhong, Shaanxi 723003
进入21世纪,为了满足经济建设更高的要求,高等教育向宽基础、多方向发展,在校大学生所开设的课程越来越多,内容越来越丰富,而学时却在不断压缩。在新的发展形势下,传统的教学模式在“工程制图”课程中已经不能满足现代教学的需求。仅靠有限的实物模型和简单的PowerPoint课件来培养学生的空间想象能力和思维能力,不仅浪费大量的时间向学生解释如何对立体进行切割或叠加,还使学生感到非常的枯燥,甚至丧失学习兴趣。三维制图软件的运用使得教学模式得到很大的发展,相比Auto CAD、UG、Pro/E、3DMAX等软件来说,Solid Works具有使用简单、造型快、易于上手等优点。本文阐述Solid Works软件来构造三维模型在工程制图教学中的应用。
在切割体教学中,学生对截交线的形成、截交线的形状及其投影不易理解掌握。在课堂教学中可利用Solid Works进行基本体的切割变化演示,特别是进行回转体的切割时,学生可直观地分析不同的切割方法、不同的切割位置截交线的形状变化,并利用视图方向的变换,观察、发现其投影特征,培养形象思维能力。
在相贯体教学中,可利用Solid Works演示各种基本体相贯的方式、相贯体的形成、相贯线的形状及投影特点,例如圆柱与圆柱、圆锥正交、斜交、偏交时相贯线的变化,都能从形成、变化过程到投影特点进行连续演示分析。圆柱与圆柱正交时,相贯线的形状及投影特性由圆柱的直径决定,利用Solid Works的尺寸驱动功能,可实现不同直径圆柱相贯的连续变化演示。组合相贯线的空间形状难以想象,但是利用Solid Works制作模型时,就已经自动完成各个形体的相贯和截交。虽然这些工作由教师完成,但是降低了学习难度,直观而又方便,费时少、见效快。
在组合体教学中,读组合体的三视图和补组合体的第三视图是教学的重点和难点,旨在培养学生的空间想象能力以及用二维平面图形表达空间立体的能力,但大部分学生往往因为空间想象能力差,对组合体的学习效果不佳。在本章内容中利用Solid Works三维建模,可以在同一造型界面内设计出多个满足不同要求的造型,这一点在课堂教学中特别有用。可以把讲课内容先按顺序做成一个个的造型进行“抑制”(即不可见),随着课堂进程可分别对某个特征进行取消抑制操作以显示出相应的课程内容。抑制和取消抑制操作可反复进行,以保证讲课内容的可交换性。还可以使用回放功能将造型步骤播放出来,这样讲课清晰、连贯,对学生理解课堂内容也大有帮助。另外应用Solid Works从三维建模自动产生工程图的功能,可以校核学生所补组合体第三视图的正确性。
在剖视图教学中,学生对形体的组成方式较易分析,而对机件内部结构的理解有困难,对剖切方法的选择、不同剖切面的形式及剖切位置不同产生不同的剖视图的理解,更是难上加难,而课本上只有一个结论性的模型和图加以说明,学生是知其然不知其所以然。利用Solid Works在零件模块下可以选择剖切平面在规定位置剖开零件,以直观的三维旋转动态形式进行课堂演示,则能使这一难点迎刃而解。利用其快捷的剖切功能,逐步引导学生分析不同形体的剖切方法、不同剖切时产生的不同的剖视图,从而由学生发现最合理的剖切方法,再由教师进行归纳总结,真正体现以学生为主体,互动、合作、发现的教学方法,使学生所学知识融会贯通。
在装配体的教学中可插入Solid Works的装配图和爆炸图。介绍两种装配方法:“自顶而下”和“自底而上”。在装配的环境里,可以方便地查看装配体的所有运动,并且可以对运动的零部件进行动态的干涉检查和间隙检测。用Solid Works生成装配图,大大节省了拼图和拆图时量取和抄画所耗费的时间,提高了效率。
另外, Solid Works软件兼容Auto CAD所绘制的图形文件,即能直接把Auto CAD的图形文件数据导入到Solid Works主界面中,实现从2D到3D的转换,但是需要附加尺寸及约束几何关系。
总之,Solid Works在机械制图教学中的应用,不仅培养了学生的学习兴趣,也保证了学习质量,同时也是教学模式的一种改进,使学生对机械制图这门课程的感觉不再是那么的枯燥无味,那么的抽象,接触到的都是实实在在的一个个零部件。但是,不论Solid Works软件多么的优秀,使用起来是多么的方便,它也只能作为机械制图课程教学的一种辅助手段。因为本课程的目的是培养学生的空间思维和空间想象能力,在分析问题的过程中,在演示三维立体图及其过程中,应注意充分调动学生的积极性,注重互动教学,鼓励学生积极参与,启发学生去思维,去想象,去发现,在发现中创新,在思维中进步,达到教学的最终目的。