面向數字化製造的機械製圖論文

摘要：針對機械製圖傳動教學中平面及三維轉化困難，學生學習不紮實的現象，進行了教學改革創新，將三維數字化構型融合到製圖的教學及實訓中，文中重點闡述了教學方法及教學側重點的研究。根據職業技能將教學目標及考核方式以項目驅動為依據，實現以“以學生為中心的實踐性教學模式”，在教會學生學會製圖基本技能的同時，培養學生的實踐動手能力，及視覺聽覺上的綜合調動學生學習的興趣及動力，使學生學會獨立分析，應用，解決實際的工程繪圖能力，對培養職業技能及創新型人才具有重要的意義。

前言

作為高職機械專業課程體系的一部分，機械製圖課程的學習及實訓及閲讀圖樣等知識的應用體現了高職教育培養目標中的“應用性”和“實踐性”特點，那麼如何幫助學生快速及牢固的掌握正投影法閲讀，繪製簡單的平面和空間三維的轉換是教學的難點。傳統教學上學生都是教師課堂利用多媒體，PPT，模型展示及講練結合的方式來幫助學生理解繪圖的要點及平面和空間的轉化。學生有時候課堂上聽懂了，但是課後又很難舉一反三地應用正投影法做題及識讀圖樣。所以針對這種課堂上聽懂又不能達到知識的舉一反三，筆者提出在機械製圖教學中引入數字化構型教學。使學生在掌握傳統機械製圖基本理論的基礎上融合數字化構型，將難懂的理論結合數字化構型軟件將我們的想象過程具體化，可視化，動態展示化從而加深學生的實際動手能力，提升專業認知水平和實際的製圖能力，建立讀圖，繪圖三維構型動態仿真，提高學生的動手能力及繪圖興趣。面臨智能機械，智能生產計算機軟件的應用已經成為機械製造專業的必備技能，故將機械製圖課程教學與計算機CAD結合適應高職教育中的職業技能化教育。傳統的機械製圖課程體系的表現有兩種：一種是基於工作過程為導向設計的“學習情境”形式來涵蓋教學內容；另一種是課程內容模塊化教學，針對課程的知識點練級及必備技能將教學以模塊化的銜接方式實施教學。不管哪一種教學方式，課程的基本知識理論都是不變的。都包涵了“利用正投影發實踐平面與立體的相互轉化”。整本書的核心內容思想正投影的思想轉化都比較抽象，學生學習起來比較吃力，故將製圖與數字化構型結合起來教學可以將比較抽象的知識倫倫及難以想象的空間三維模型變成可視化，轉化思想變成一種看得見得形象思維方式，從而提升自己的教學效果。

1教學改革實踐中的具體教學方法

1.1理論課時分配

機械製圖的課程的'核心內容是如何利用正投影法繪製機械圖樣，重點難點是掌握正投影法繪製的基本規律實現三維到平面的相互轉換。鑑於傳統教學中的學生想不明白，筆者在教學中引入CAD軟件將圖形可視化，實體化讓學生在讀懂基本圖樣的基礎上構型出三維模型幫助孩子理解繪圖規律及要點。具體課時分配如表1。

1.2教學方法

（1）課堂講授教師利用PPT，板書講解基本理論概念，案例驅動知識理解，學生小組討論分享學習效果，利用構型軟件動態仿真讓學生360度各個視角去觀察模型及圖樣的知識點討論，課後演練。將難懂的知識點通過數字構型去講解演示，強化理解。（2）小組討論，模塊教學，實踐繪圖加深理解。課前網絡資源預習達到心中有備的去學習重點難點，消化演練基本理論紮實的掌握基本，提升建模動手實踐能力。（3）計算機軟件構型實訓練習。CAD在三維建模及二維繪製上都具有強大的功能，所以針對比較難懂的截交線，相貫線，切割體，剖析額方法上，我們利用CAD建模實踐二維及三維機房的實訓繪製出實體模型，同時利用Flash動畫播放具體的形象思維過程。來探討相關抽象理論的規律及在製圖的應用。例如可以用CAD的布爾運算來繪製圓柱相慣，從而探究當直徑相對大小變化時對相貫線形狀和位置的影響。通過動手操作，上機實訓，建立三維模型，Flash動態仿真播放等強化，加深對其所學的相貫線變化的理解。其它知識點也一樣。（4）考評方法。平時作業20%，課堂上機實訓30%，討論探索，總結規律20%，類型圖的繪製30%。在做中思考，在做中理解掌握零件圖及製圖知識的理解，在討論中提升自我的認識深度，逐步養成良好紮實的製圖能力。（5）以賽促教。依據工匠精神建設高職教育提出卓越工程師培養計劃的目標以及機械製圖課程性質和主要的性質及任務，分析機械製圖課程教學目標及現狀，採用靈活多變的融合三維構型及生產實踐項目，改變以“應試”為創新，興趣引導，提高實際的繪圖能力從而提出依託“技能競賽和考試”促學，促教提倡以學生為中心的混合學習，引導教師課程體系改革，以學生實踐為主，老師引導，答疑來解決實際問題。提升學生的實際動手能力及真正通過手繪，機繪，構型來掌握製圖的基本知識，提升創新高科技能力人才。結果表明：我們去參加高職技能大賽“工業產品造型設計”技能大賽獲省二、三等獎等。

2教學效果及思考

機械製圖及數字化構型教學基於課堂探究，同時不排斥其它教學方式，重點在於融合手工繪圖與計算機二維及三維模型建立提升課堂效率，提高學生的動手能力及實踐認知深化認知，同時成立製圖構型興趣社團促進學生自主探究學習能力及各種校賽來激發學生的興趣及動力，從而體現“以學生為中心，做中學，學中做”，培養企業歡迎的人才。

3結語

通過課程體系的重新調整及實踐教學，教學內容排序和學時分配合理，教學效果良好，本校在2014年全國大學生高職技能大賽“工業產品造型設計”比賽中獲得陝西省二、三等獎。同時提升了學生的學習效率，興趣，實踐動手能力。符合高職技能型人才培養目標的培養。機械製圖及數字化構型的結合教學是一種新型的教學模式，通過手繪，計算機繪製的相互融合，彌補了學生在抽象思維的知識理解上的感性認知不足，增強學生的空間想象能力及三維構型能力。實現創新學習，自主學習的一種新型、實踐型製圖教學。

參考文獻

[1]郭豔豔.基於三維造型技術的機械製圖課程體系研究.科教導刊

[2]劉德鳳.提升《機械製圖》課堂教學效果方法分析.時代農機