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[摘要]机械制图是工科专业的一门实践性较强的技术基础课，该课程的重点和难点是培养学生空间想象能力和空间思维能力， 使用Soliworks软件建立三维的空间模型，通过立体、有光、有色的生动画面表达立体模型和零部件，将图形的分析过程和想象的过程动态、形象的表达出来，并根据教学内容的需要不断进行修改和实时更新教学模型，在教学中结合多媒体的教学手段可很好地达到教学的目的。
[关键词]机械制图 Soliworks软件 空间模型 教学
机械制图是工科专业的一门实践性较强的技术基础课，该课程的主要任务是培养学生绘制和阅读机械图样的能力。培养学生空间想象能力和空间思维能力是该课程的重点和难点，也是学生读图和绘图的基础。
由于高职院校学生没有一定的实践经验，缺乏相应的感性认识，空间想象能力普遍较差，为了使学生理解图形与实物的一一对应关系，教师必须使用实物模型、挂图进行辅助教学。由于实物模型简单、数量品种有限、携带不便且不能修改，已满足不了现代教学的需要。使用Soliworks软件建立三维的空间模型，以立体的、有光的、有色的生动画面表达立体模型和零部件，并且可根据教学内容的需要不断进行修改和实时更新教学模型，在教学中结合多媒体的教学手段可很好地达到教学的目的。
应用Soliworks软件优化多媒体课件的制作
机械制图课程的核心问题就是研究如何用二维平面的“图”来表达三维空间的“物”，课程的性质决定了在教学过程中应以图形为主。由于平面图形无立体感，描述过程抽象、单调，学生听课吃力，注意力容易不集中，影响教学效果。因此在教学课件制作时，需要把投影图和立体图有机地结合起来，运用丰富的色彩和直观的图像来展现课程的内容。如：在讲授“复合回转体求截交线”实例时，利用Soliworks软件进行三维建模后再利用渲染功能，把组成复合回转体的不同部分及截平面设置成不同的颜色和材质，经渲染后，复合回转体各部分的截交线逼真的展现出来，并利用Soliworks软件形成工程图，直观生动的把立体图和平面图的转换规律表现出来，然后通过Soliworks软件输出渲染图像，可作为教学的立体图形素材，如图一所示。
动画是制作多媒体课件的一种强有力的工具。Soliworks软件自带的动画功能可方便制作AVI动画，如：制作实体模型组合与分解的动画，动态模拟装配体的工作方式以及装配体中零件的装配关系,在动画中仿真装配体装拆的顺序等，这样在课堂教学和学生课后自学时,能使学生生动形象地了解教学内容。图二、图三为讲述切割式组合体时，利用Soliworks软件软件制作AVI动画的一个实例。在制作过程中，通过改变切割部分几何体的颜色，得到一个不同色彩的空间基本体，通过动画逐步演示切割组合体的切割过程，使学生直观、清晰地了解切割组合体的形成过程，可帮助学生逐步形成完整的空间形体概念，提高学生的空间想像能力和看图能力。
应用Soliworks软件优化机械制图的教学
在课堂教学中，利用Soliworks软件进行实时造型演示，可增强学生的感性认识，培养学生的空间概念。
1.应用Soliworks软件进行基本几何体教学
在回转体教学当中，教师可演示回转体的造型过程，使学生直观了解回转体的形成过程、结果，并可通过观察不同投影方向的视图结果，启发学生归纳总结出回转体的画法。
截交相贯是本课程的又一个难点，在课堂讲授时，可充分利用Soliworks软件的三维建模功能及由零件自动生成工程图的功能，动态显示截交线、相贯线的形成、形状及变化，这样，学生既能形象地了解截交线、相贯线的形成，又能充分理解截交线、相贯线的性质。
如：在讲解两圆柱相交时，可通过Soliworks软件演示两圆柱正交及偏交时相贯线的形状变化，还可通过修改两相交圆柱的直径，让学生观察两圆柱正交时圆柱直径对相贯线弯曲方向及弯度的影响，使学生在探索和发现的过程中总结规律，掌握知识。为了在教学演示中让学生看得更清楚,可对挡在前面的圆柱进行透明度的设置，把前面的圆柱变为透明，使其达到最佳的显示效果，如图四、图五、图六所示。
2.应用Soliworks软件进行组合体教学
组合体是画法几何与制图的结合点，是简单几何体投影向复杂几何体投影的深入过程。组合体视图是机械制图教学的重点和难点，也是培养学生空间想象力的重要教学过程。这一部分题型多为补画第三视图和补缺线，学生在学习过程中常常因想象困难而导致不愿想、想不清，仅凭着头脑中模糊的形体映象，完成视图补画及线条补画，其结果就很难画出正确的三视图。在教学中借助Soliworks软件软件进行实体造型，逐步显示组合体的形成过程，每一步骤都让学生分析三视图的变化过程，并利用Soliworks软件形成的工程图，让学生观察视图变化的结果，逐渐增加他们对视图中线和框的感性认识，建立起二维视图和实物模型之间的对应关系，逐步训练学生的空间思维能力，使学生不仅掌握了知识，也学会了分析的方法和步骤。图七、图八为组合体教学中的一个具体的实例。
3.应用Soliworks软件进行剖视图教学
剖视图是表达机件内部形状和结构的常用方法，在传统的教学中，往往是采用模型或挂图给学生讲解结论，学生不知道如何合理选择剖切方法及剖切平面的剖切位置，在做图时搞不清哪些部分被剖切平面剖切，哪些地方要画剖面线。在教学中采用Soliworks软件软件进行实体造型后，利用"剖面视图"工具用不同位置的剖切平面进行剖切，并通过零件模型生成工程图，选择相应的剖切平面生成剖视图，引导学生分析剖切位置对剖视图画法的影响，由学生发现最合理的方法，教师进行归纳总结，从而加深对剖视图画法的认识。图九、图十为剖视图教学的具体实例。
总之，通过Soliworks软件实时造型演示，形象、直观，三维模型的变化可动态反映在视图的变化上，容易在学生的头脑里架起二维视图和实物模型之间的一座桥梁，有助于学生形成正确的空间立体概念，使学生在学习时以直接感知为主，进而使学生掌握所学知识。
应用Soliworks软件构建机械制图模型库
机械制图是一门实践性较强的课程，为培养学生空间思维能力，需要做大量的习题，如：根据给出的两视图补画第三个视图，完成相贯体的三视图等，这些练习往往需要学生在课后进行。学生做练习时，常常因想不清楚而产生畏难情绪，失去学习机械制图的兴趣。为了增加学生的感性认识，为学生提供必要的、良好的自主学习条件，利用Soliworks软件软件强大的实体建模功能，将制图教材和习题集上的较难理解的近百个实例和习题用Soliworks软件建立了相应的模型库，并载入学院《玩具制图与Autocad》精品课程网站，当学生在课后练习中遇到困难时，可以通过校园网进入模型库，下载模型库文件，在库中找到所需要的模型，利用Soliworks软件软件的旋转、放大、缩小、剖切、视图变换等功能，从不同角度观察形体，与视图反复对照，来增强学生对实物的感官认识，辅助完成课后练习。这样学生在自学自练过程中，能从及时判断自做习题的正误及问题所在，从而不断拓展思路，提高空间思维能力。如图十一所示。
随着计算机网络的发展，基于Internet平台的网络教育是教育未来的发展方向。基于Soliworks软件软件开发的模型库、图库与网络技术结合，更方便学生的调用，优化学生的课后学习。
结束语
由于Soliworks软件有强大的实体造型功能和相对简单的操作方法，且可进行二维和三维图形的动态显示，将图形的分析过程和想象的过程动态、形象的表达出来，克服了现有多媒体课件实时性、交互性差的缺陷，整个教学分析过程有利于训练学生的空间思维能力，激励学生发现规律，有利于提高学生的兴趣，有效地优化机械制图教与学过程。
参考文献：
[1] 黄爱华，刘燕蓉. 运用三维建模是改革制图教学的有效途径[J].成都航空职业技术学院学报，2004，（3）：33-34.
[2] 叶东. ＵＧ在机械制图教学中的应用[J]. 桂林航天工业高等专科学校学报，2003，（4）：36-38.
[3] 钟雪兰．浅谈三维目标在数学教学中的整合设计 ．职业教育研究，2004．(12).
[4] 汤国平．三维教学目标的设计与实施U1．上海教育科研，2006，(9).
[5] 李 媛.CAD在工程制图教学中的应用.职业教育研究.2005年8月.
[6] 林晓新.工程制图习题集第2版[M] .北京：机械工业出版社，2007.
[7] 林晓新.工程制图第2版[M] .北京：机械工业出版社，2007.
作者单位：广州番禺职业技术学院广东广州
[关键词]机械制图 Soliworks软件 空间模型 教学
机械制图是工科专业的一门实践性较强的技术基础课，该课程的主要任务是培养学生绘制和阅读机械图样的能力。培养学生空间想象能力和空间思维能力是该课程的重点和难点，也是学生读图和绘图的基础。
由于高职院校学生没有一定的实践经验，缺乏相应的感性认识，空间想象能力普遍较差，为了使学生理解图形与实物的一一对应关系，教师必须使用实物模型、挂图进行辅助教学。由于实物模型简单、数量品种有限、携带不便且不能修改，已满足不了现代教学的需要。使用Soliworks软件建立三维的空间模型，以立体的、有光的、有色的生动画面表达立体模型和零部件，并且可根据教学内容的需要不断进行修改和实时更新教学模型，在教学中结合多媒体的教学手段可很好地达到教学的目的。
应用Soliworks软件优化多媒体课件的制作
机械制图课程的核心问题就是研究如何用二维平面的“图”来表达三维空间的“物”，课程的性质决定了在教学过程中应以图形为主。由于平面图形无立体感，描述过程抽象、单调，学生听课吃力，注意力容易不集中，影响教学效果。因此在教学课件制作时，需要把投影图和立体图有机地结合起来，运用丰富的色彩和直观的图像来展现课程的内容。如：在讲授“复合回转体求截交线”实例时，利用Soliworks软件进行三维建模后再利用渲染功能，把组成复合回转体的不同部分及截平面设置成不同的颜色和材质，经渲染后，复合回转体各部分的截交线逼真的展现出来，并利用Soliworks软件形成工程图，直观生动的把立体图和平面图的转换规律表现出来，然后通过Soliworks软件输出渲染图像，可作为教学的立体图形素材，如图一所示。
动画是制作多媒体课件的一种强有力的工具。Soliworks软件自带的动画功能可方便制作AVI动画，如：制作实体模型组合与分解的动画，动态模拟装配体的工作方式以及装配体中零件的装配关系,在动画中仿真装配体装拆的顺序等，这样在课堂教学和学生课后自学时,能使学生生动形象地了解教学内容。图二、图三为讲述切割式组合体时，利用Soliworks软件软件制作AVI动画的一个实例。在制作过程中，通过改变切割部分几何体的颜色，得到一个不同色彩的空间基本体，通过动画逐步演示切割组合体的切割过程，使学生直观、清晰地了解切割组合体的形成过程，可帮助学生逐步形成完整的空间形体概念，提高学生的空间想像能力和看图能力。
应用Soliworks软件优化机械制图的教学
在课堂教学中，利用Soliworks软件进行实时造型演示，可增强学生的感性认识，培养学生的空间概念。
1.应用Soliworks软件进行基本几何体教学
在回转体教学当中，教师可演示回转体的造型过程，使学生直观了解回转体的形成过程、结果，并可通过观察不同投影方向的视图结果，启发学生归纳总结出回转体的画法。
截交相贯是本课程的又一个难点，在课堂讲授时，可充分利用Soliworks软件的三维建模功能及由零件自动生成工程图的功能，动态显示截交线、相贯线的形成、形状及变化，这样，学生既能形象地了解截交线、相贯线的形成，又能充分理解截交线、相贯线的性质。
如：在讲解两圆柱相交时，可通过Soliworks软件演示两圆柱正交及偏交时相贯线的形状变化，还可通过修改两相交圆柱的直径，让学生观察两圆柱正交时圆柱直径对相贯线弯曲方向及弯度的影响，使学生在探索和发现的过程中总结规律，掌握知识。为了在教学演示中让学生看得更清楚,可对挡在前面的圆柱进行透明度的设置，把前面的圆柱变为透明，使其达到最佳的显示效果，如图四、图五、图六所示。
2.应用Soliworks软件进行组合体教学
组合体是画法几何与制图的结合点，是简单几何体投影向复杂几何体投影的深入过程。组合体视图是机械制图教学的重点和难点，也是培养学生空间想象力的重要教学过程。这一部分题型多为补画第三视图和补缺线，学生在学习过程中常常因想象困难而导致不愿想、想不清，仅凭着头脑中模糊的形体映象，完成视图补画及线条补画，其结果就很难画出正确的三视图。在教学中借助Soliworks软件软件进行实体造型，逐步显示组合体的形成过程，每一步骤都让学生分析三视图的变化过程，并利用Soliworks软件形成的工程图，让学生观察视图变化的结果，逐渐增加他们对视图中线和框的感性认识，建立起二维视图和实物模型之间的对应关系，逐步训练学生的空间思维能力，使学生不仅掌握了知识，也学会了分析的方法和步骤。图七、图八为组合体教学中的一个具体的实例。
3.应用Soliworks软件进行剖视图教学
剖视图是表达机件内部形状和结构的常用方法，在传统的教学中，往往是采用模型或挂图给学生讲解结论，学生不知道如何合理选择剖切方法及剖切平面的剖切位置，在做图时搞不清哪些部分被剖切平面剖切，哪些地方要画剖面线。在教学中采用Soliworks软件软件进行实体造型后，利用"剖面视图"工具用不同位置的剖切平面进行剖切，并通过零件模型生成工程图，选择相应的剖切平面生成剖视图，引导学生分析剖切位置对剖视图画法的影响，由学生发现最合理的方法，教师进行归纳总结，从而加深对剖视图画法的认识。图九、图十为剖视图教学的具体实例。
总之，通过Soliworks软件实时造型演示，形象、直观，三维模型的变化可动态反映在视图的变化上，容易在学生的头脑里架起二维视图和实物模型之间的一座桥梁，有助于学生形成正确的空间立体概念，使学生在学习时以直接感知为主，进而使学生掌握所学知识。
应用Soliworks软件构建机械制图模型库
机械制图是一门实践性较强的课程，为培养学生空间思维能力，需要做大量的习题，如：根据给出的两视图补画第三个视图，完成相贯体的三视图等，这些练习往往需要学生在课后进行。学生做练习时，常常因想不清楚而产生畏难情绪，失去学习机械制图的兴趣。为了增加学生的感性认识，为学生提供必要的、良好的自主学习条件，利用Soliworks软件软件强大的实体建模功能，将制图教材和习题集上的较难理解的近百个实例和习题用Soliworks软件建立了相应的模型库，并载入学院《玩具制图与Autocad》精品课程网站，当学生在课后练习中遇到困难时，可以通过校园网进入模型库，下载模型库文件，在库中找到所需要的模型，利用Soliworks软件软件的旋转、放大、缩小、剖切、视图变换等功能，从不同角度观察形体，与视图反复对照，来增强学生对实物的感官认识，辅助完成课后练习。这样学生在自学自练过程中，能从及时判断自做习题的正误及问题所在，从而不断拓展思路，提高空间思维能力。如图十一所示。
随着计算机网络的发展，基于Internet平台的网络教育是教育未来的发展方向。基于Soliworks软件软件开发的模型库、图库与网络技术结合，更方便学生的调用，优化学生的课后学习。
结束语
由于Soliworks软件有强大的实体造型功能和相对简单的操作方法，且可进行二维和三维图形的动态显示，将图形的分析过程和想象的过程动态、形象的表达出来，克服了现有多媒体课件实时性、交互性差的缺陷，整个教学分析过程有利于训练学生的空间思维能力，激励学生发现规律，有利于提高学生的兴趣，有效地优化机械制图教与学过程。
参考文献：
[1] 黄爱华，刘燕蓉. 运用三维建模是改革制图教学的有效途径[J].成都航空职业技术学院学报，2004，（3）：33-34.
[2] 叶东. ＵＧ在机械制图教学中的应用[J]. 桂林航天工业高等专科学校学报，2003，（4）：36-38.
[3] 钟雪兰．浅谈三维目标在数学教学中的整合设计 ．职业教育研究，2004．(12).
[4] 汤国平．三维教学目标的设计与实施U1．上海教育科研，2006，(9).
[5] 李 媛.CAD在工程制图教学中的应用.职业教育研究.2005年8月.
[6] 林晓新.工程制图习题集第2版[M] .北京：机械工业出版社，2007.
[7] 林晓新.工程制图第2版[M] .北京：机械工业出版社，2007.
作者单位：广州番禺职业技术学院广东广州