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[摘要] 简单介绍传统机械制图教学中的不足，提出利用三维CAD软件solidworks进行机械制图辅助教学，来培养学生空间立体感及提高学生学习兴趣和质量，同时降低教师教学工作量及提高教学质量。
[关键词] 机械制图 辅助教学 空间立体感 Solidworks 三维模型
工程图样被誉为“工程界的语言”，世界各地不同语言的工程技术人员都可以通过技术同样进行沟通和交流，它在技术创造、革新和加工过程中起着非常重要的作用。因此，《机械制图》是所有机械类大专和本科专业学生的必修课。
1. 机械制图课程教学的现状
传统的机械制图教学中，教师主要采用的是粉笔、圆规加三角板在黑板上作图的方式进行绘图，再就是利用掛图和模型等直观形象的手段来帮助学生体会和建立空间概念，培养学生的空间想象能力。这样的教学方式有很大的局限性，对于简单的平面图形还比较好理解，但是对于立体的截交线、相贯线，甚至后面的组合体部分由于要求有一定的空间立体感，而学生才刚开始接触这部分内容，空间立体感还没有建立起来，所以理解上就比较的困难了。再一个原因就是，高职高专的教育模式是培养具有一定理论基础的高级技能型人才，实际教学中实际操作能力的培养占到很大的比重，理论教学的时间就相应的压缩，这就又增加了学生的学习难度。此外，在教学的过程中为了让学生明白作图的过程和方法，老师必须很仔细的在黑板上用三角板和圆规等工具画出图形，还要用不同颜色的粉笔来区分线条，这样的一堂课下来能够展示给学生的是很少的实例，使得教学进度落后于计划，也得不到良好的效果，而模型和挂图只能够帮助学生熟悉这些视图所对应的空间形体，引导学生认识实物与图形间的关系，这对学生的空间想象力的培养只能够起到一定的辅助作用，并不能够从根本上帮助学生提高绘图的能力。
显然，传统的粉笔、三角板、黑板、挂图加模型的教学模式已经远远不能够满足我们当前教学的需要。
2. Solidworks在机械制图教学中的应用
随着现代教育技术的发展和应用，尤其是计算机的普及和多媒体课件的应用，在一定程度上提高了学生的学习主动性和积极性，但是还不能够完全满足机械制图的特殊教学的要求。我们是不是可以利用学生对计算机的浓厚兴趣，引入三维CAD软件进行辅助教学呢？
比如Solidworks，就是一款易学易用的集零件的实体造型、装配和工程图生成及动画仿真于一体的三维CAD软件，使教师可以形象的展示模型的外形、内腔结构及其交线形成的过程，更好的帮助学生形成可见立体感。
比如我们在讲截交线的时候，学生很不容易理解截交线是怎样形成的，那么作图的时候就更加困难了。
2.1平面立体截交线
我们如果利用solidworks软件可以很方便的建立如图1所示的四棱柱零件图，平面立体截交线是平面截切立体时在立体表面产生的交线，是截平面与立体表面的共有线，同时也是一个封闭的平面图形。这个特点导致空间立体感稍差的学生在绘制其三视图时，因为无法想象其形状而在绘图的时候具有很大的困难。那么我们可以利用solidworks具有的四视口功能（如图2所示），按照我们第一视角三视图的画法进行设置，同时向学生展示立体图和三视图之间的对应关系，利用其较强的直观性可以使学生更好的理解截交线的意义及画法。
图1图2
2.2 曲面立体截交线
1）圆柱的截交线
我们都知道圆柱在截切的时候，根据截平面与其轴线的位置关系不同而形成圆、椭圆和矩形等三种交线形状，但是很多时候在我们的零件上出现的不是单一的平面截切圆柱，而是两个或以上的平面在截切，因此学生在绘图的时候就会感觉很难想象截交线究竟是什么样的了，这时我们也可以利用solidworks建立其三维实体模型（如图3所示）来进行分析，学生就会很好的理解圆柱截交线的形成及作图原理了。
2）圆锥的截交线
圆锥截切的时候，根据截平面与其轴线之间的位置关系不同而形成圆、椭圆、抛物线、双曲线和三角形等五种交线形状，只用黑板作图及挂图学生很难理解截交线的作图，教师利用solidworks建立其三维实体模型（如图4所示）来进行分析，就可以大大降低课程讲解的难度，又可以使复杂的问题变得容易理解。
图3
图4
3）圆球的截交线
圆球截切的时候，不管截平面的位置如何，其交线实形都是圆，但是因为截平面与投影面的关系不同而形成不同的投影，学生在理解上就尤其的困难了，教师利用solidworks建立其三维实体模型（如图5所示）来进行分析，对于培养学生的空间立体思维起到很大的作用。
图5
4）综合截交线
实际生活中我们的很多零件不是单一的一种基本立体构成的，那么我们的学生在绘图与识图的过程中就必须理解图形中所有图线的含义，这对于初学者来说就增加了难度，因此我们必须在学习绘制截交线的时候就让学生理解图形中交线形成的原理，如图6所示，教师利用solidworks建立其模型分析综合截交线的形成原理及其绘图方法，降低学生的理解难度。
图6
3. 结束语
我们可以根据课程的需要，建立各种实体模型，并按照需要采用剖视来展现立体的内腔结构，或者组装成相应的装配体，运用solidworks自身的旋转、放大和平移等功能，让学生对立体有非常感性的认识，同时降低教师的工作量。因此，把solidworks应用到《机械制图》课程的教学中，能够改变传统教学中粉笔加黑板的呆板、单调的表现形式，能够将抽象、生涩的知识形象化，激发学生的学习兴趣，调动其学习的主动性和积极性，同时使在传统教学方式下难以实现和难以观察到的过程形象直观地显示出来，客服传统教学模型的不足，而且降低了教学的成本，提高了教学的质量和学生的综合分析能力。
参考文献：
[1]王波.solidworks在机械制图教学中的应用.
[2]康佃海. 浅谈高职高专院校机械制图课程的教学改革.
[3]刘庆伦. 基于solidworks的高职机械制图教学方法尝试.
[4]张平霞，朱永强，贺贵生. solidworks在机械制图教学中的应用.
[5]张燏. 三维造型软件Solidworks在机械制图教学中的运用.
作者简介：
何彩颖（1979.12-），汉，四川广元，工程硕士，讲师，主要从事机械制图、机械设计等课程的教学和机械机构设计研究。
[关键词] 机械制图 辅助教学 空间立体感 Solidworks 三维模型
工程图样被誉为“工程界的语言”，世界各地不同语言的工程技术人员都可以通过技术同样进行沟通和交流，它在技术创造、革新和加工过程中起着非常重要的作用。因此，《机械制图》是所有机械类大专和本科专业学生的必修课。
1. 机械制图课程教学的现状
传统的机械制图教学中，教师主要采用的是粉笔、圆规加三角板在黑板上作图的方式进行绘图，再就是利用掛图和模型等直观形象的手段来帮助学生体会和建立空间概念，培养学生的空间想象能力。这样的教学方式有很大的局限性，对于简单的平面图形还比较好理解，但是对于立体的截交线、相贯线，甚至后面的组合体部分由于要求有一定的空间立体感，而学生才刚开始接触这部分内容，空间立体感还没有建立起来，所以理解上就比较的困难了。再一个原因就是，高职高专的教育模式是培养具有一定理论基础的高级技能型人才，实际教学中实际操作能力的培养占到很大的比重，理论教学的时间就相应的压缩，这就又增加了学生的学习难度。此外，在教学的过程中为了让学生明白作图的过程和方法，老师必须很仔细的在黑板上用三角板和圆规等工具画出图形，还要用不同颜色的粉笔来区分线条，这样的一堂课下来能够展示给学生的是很少的实例，使得教学进度落后于计划，也得不到良好的效果，而模型和挂图只能够帮助学生熟悉这些视图所对应的空间形体，引导学生认识实物与图形间的关系，这对学生的空间想象力的培养只能够起到一定的辅助作用，并不能够从根本上帮助学生提高绘图的能力。
显然，传统的粉笔、三角板、黑板、挂图加模型的教学模式已经远远不能够满足我们当前教学的需要。
2. Solidworks在机械制图教学中的应用
随着现代教育技术的发展和应用，尤其是计算机的普及和多媒体课件的应用，在一定程度上提高了学生的学习主动性和积极性，但是还不能够完全满足机械制图的特殊教学的要求。我们是不是可以利用学生对计算机的浓厚兴趣，引入三维CAD软件进行辅助教学呢？
比如Solidworks，就是一款易学易用的集零件的实体造型、装配和工程图生成及动画仿真于一体的三维CAD软件，使教师可以形象的展示模型的外形、内腔结构及其交线形成的过程，更好的帮助学生形成可见立体感。
比如我们在讲截交线的时候，学生很不容易理解截交线是怎样形成的，那么作图的时候就更加困难了。
2.1平面立体截交线
我们如果利用solidworks软件可以很方便的建立如图1所示的四棱柱零件图，平面立体截交线是平面截切立体时在立体表面产生的交线，是截平面与立体表面的共有线，同时也是一个封闭的平面图形。这个特点导致空间立体感稍差的学生在绘制其三视图时，因为无法想象其形状而在绘图的时候具有很大的困难。那么我们可以利用solidworks具有的四视口功能（如图2所示），按照我们第一视角三视图的画法进行设置，同时向学生展示立体图和三视图之间的对应关系，利用其较强的直观性可以使学生更好的理解截交线的意义及画法。
图1图2
2.2 曲面立体截交线
1）圆柱的截交线
我们都知道圆柱在截切的时候，根据截平面与其轴线的位置关系不同而形成圆、椭圆和矩形等三种交线形状，但是很多时候在我们的零件上出现的不是单一的平面截切圆柱，而是两个或以上的平面在截切，因此学生在绘图的时候就会感觉很难想象截交线究竟是什么样的了，这时我们也可以利用solidworks建立其三维实体模型（如图3所示）来进行分析，学生就会很好的理解圆柱截交线的形成及作图原理了。
2）圆锥的截交线
圆锥截切的时候，根据截平面与其轴线之间的位置关系不同而形成圆、椭圆、抛物线、双曲线和三角形等五种交线形状，只用黑板作图及挂图学生很难理解截交线的作图，教师利用solidworks建立其三维实体模型（如图4所示）来进行分析，就可以大大降低课程讲解的难度，又可以使复杂的问题变得容易理解。
图3
图4
3）圆球的截交线
圆球截切的时候，不管截平面的位置如何，其交线实形都是圆，但是因为截平面与投影面的关系不同而形成不同的投影，学生在理解上就尤其的困难了，教师利用solidworks建立其三维实体模型（如图5所示）来进行分析，对于培养学生的空间立体思维起到很大的作用。
图5
4）综合截交线
实际生活中我们的很多零件不是单一的一种基本立体构成的，那么我们的学生在绘图与识图的过程中就必须理解图形中所有图线的含义，这对于初学者来说就增加了难度，因此我们必须在学习绘制截交线的时候就让学生理解图形中交线形成的原理，如图6所示，教师利用solidworks建立其模型分析综合截交线的形成原理及其绘图方法，降低学生的理解难度。
图6
3. 结束语
我们可以根据课程的需要，建立各种实体模型，并按照需要采用剖视来展现立体的内腔结构，或者组装成相应的装配体，运用solidworks自身的旋转、放大和平移等功能，让学生对立体有非常感性的认识，同时降低教师的工作量。因此，把solidworks应用到《机械制图》课程的教学中，能够改变传统教学中粉笔加黑板的呆板、单调的表现形式，能够将抽象、生涩的知识形象化，激发学生的学习兴趣，调动其学习的主动性和积极性，同时使在传统教学方式下难以实现和难以观察到的过程形象直观地显示出来，客服传统教学模型的不足，而且降低了教学的成本，提高了教学的质量和学生的综合分析能力。
参考文献：
[1]王波.solidworks在机械制图教学中的应用.
[2]康佃海. 浅谈高职高专院校机械制图课程的教学改革.
[3]刘庆伦. 基于solidworks的高职机械制图教学方法尝试.
[4]张平霞，朱永强，贺贵生. solidworks在机械制图教学中的应用.
[5]张燏. 三维造型软件Solidworks在机械制图教学中的运用.
作者简介：
何彩颖（1979.12-），汉，四川广元，工程硕士，讲师，主要从事机械制图、机械设计等课程的教学和机械机构设计研究。