三维CAD技术在机械制图教学中的应用

摘要:在高校的机械制图课程中引入三维CAD技术是有重大意义的,其关键在于改善了传统课堂上机械制图的授课形式与方法,与此同时还能培养学生的空间想象能力,构建一个学生自主学习的环境。当前的机械制图课堂,广泛采用了三维CAD技术,这样做不但符合科学社会的发展趋
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  摘要:在高校的机械制图课程中引入三维CAD技术是有重大意义的,其关键在于改善了传统课堂上机械制图的授课形式与方法,与此同时还能培养学生的空间想象能力,构建一个学生自主学习的环境。当前的机械制图课堂,广泛采用了三维CAD技术,这样做不但符合科学社会的发展趋势,也满足当今知识经济时代的专业人员培养需求。文章以CAD技术为切入点,主要分析了三维CAD技术在机械制图教学中的具体运用情况,以此找到符合中国经济现状的发展模式。
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  关键词:三维CAD技术;机械制图教学;应用
  伴随着经济社会的迅猛发展,在国内工业化的进程中,数字化三维设计软件收到了多方的青睐,三维CAD系统的优势在于能够提供真实性极高的图像,这将成为供需双方进行交流的重要手段。在实际运用中,企业工作人员表明,三维设计软件的出现极大的改善了从业人员的工作环境。执教者在进行机械制图教学时,应该重点关注三维建模方面的教学,以此提高学生的创新能力、空间想象能力以及探索发现能力。
  一、CAD技术概述
  CAD技术的汉语译为计算机辅助设计技术,具体而言,就是在进行设计时,将计算机作为主要的辅助工具,协助工程师开展产品研发工作。计算机辅助设计已经发展了数十年,最早甚至可以追溯到上个世纪六十年代左右,当时的CAD技术虽然有了一些理论上的设想,但是由于计算机技术发展的局限性,使得CAD技术也没有得到较大的发展。三维CAD技术优势较多,其能够产生真实度极高的图片,它不但能够在互联网上浏览图片,还能够将三维产品的相关数据直接传输给需要的部门。再利用对应的数控加工程序进行仿真分析,以在最短时间内输出产品。故而,三维CAD技术被广泛应运用于机械设计流程之中,其同时也在机械制图教学中发挥着关键作用。
  在进行传统的机械制图教学时,教师首先会描述对象的一些三维特征,然后用二维的形式来体现三维,在这个过程中二维平面是关注的重点,对于三维平面的关注力度明显不够。随着制造业的不断向前发展,传统教学已然无法满足需求,必须对其进行必要的改革,第一步就是要破除老旧的教学理念,将视野跳出二维平面绘图教学,更多的去关注一些三维CAD技术,强化对三维建模的相关教学,除此之外,还要充分结合工程实际展开教学,重点对学生的创新思维进行培养。
  二、三维CAD技术在机械制图教学中的应用
  (一)在解决复杂零部件教学难点中的应用
  对于机械制图而言,在以往的教学中,一般都是利用教学模型进行教学,把抽象投影直接转化为直观的视觉图像。而在当下,机械制图教学中由于引入了三维CAD技术,故而能够更快的搭建三维模型,如此一来,实物模型教学就完全退出了历史舞台,但是实物教学的效果丝毫没有减小。而且,有一些零件的结构相当复杂,以装配体为例,其实物模型是几乎不能完全表示其内部结构的,但是三维模型却能够实现这一功能,不但如此,还可以根据需求随时制作剖切爆炸图,并模拟仿真运动,这将使得各部件装配与连接关系更加明朗,学生接受起来将变的更加容易。此外,再辅以视频展示,教学就会变的更加生动形象,学生接受的时间也将大大缩短,教学过程将变的更加流畅。
  此外,三维CAD技术还有一项特殊的功能,那就是一旦教学需求发生了变化,模型就能及时被修改,可以想象,这个过程如果使用实物模型进行教学,将使模型数大大增多。三维CAD技术还有一个独特的优势,那就是该模型可以存储在任意介质上,携带方便,这样一来,又可以轻松避免实物模型的实体条件限制。于此同时,生成的CAD模型文件具有复制功能,这就让教师之间的交流变得十分便捷。再者,此种方式有着极大的容错率,这就在一定程度上降低了教学成本,充分体现了多媒体教学的优势。
  (二)在培养学生空间想象能力中的应用
  教师在进行机械制图教学时,应该重点关注对学生空间思维能力的锻炼。这就意味着,教师在进行教学时,需要同时兼顾二维思维与三维思维,通过大批量的习题锻炼,达成教学目标。在进行传统教学时,教师往往不能对学生犯的错误进行批评指正,对于学生的畏惧心理也不能及时的纠正,学生难以提升学习兴趣。举例而言,在进行组合体视图授课时,教师可以借助CAD软件搭建模型,按照意愿建立各种形状的组合模型,并且通过对模型的随意旋转,使学生能够直观感受到六个面的视图情况,以及相互之间的关系,然后,学生通过对视图信息的分析理解,自己动手建出三视图。
  伴随着科技的不断进步,计算机技术的运用范围也越来越广泛,学生也对计算机有了一些全新的理解,学生可以借助三维软件进行建模。在进行教学实践时,教师要在教学任务上重点关注对学生动手能力的锻炼,给学生更多的实践机会。在进行建模的过程中,学生可以清楚的认识到学习中的不足之处,不仅如此,这个过程还能验证他们的想法,这不但培养了学生对于制图的学习兴趣,而且还强化了学生的理解。通过高强度的练习,学生可以清晰的把握三维视图的变化规律,这对于培养其空间想象能力至关重要,这也为今后的学习打下了基础。教师必须清楚的意识到,空间感并不是短期内就能培养的出来的,这需要一个时间的沉淀。教师在进行教学时,要首先分析学生思维习惯,运用科学合理的教学办法,培养学生的空间构图能力。
  三、结束语:
  根据一线教师的反映可以知道,在机械制图教学中引入三维CAD技术,可以将传统教学中的重难点更加生动形象的表现出来,这对于培养学生的空间思维能力而言至关重要,当然,这也是提升教学质量的关键所在。于此同时,三维CAD软件凭借建模、标准件库等功能,革新了以往机械制图教学里的固有模式,使其在教学方法上焕发出了新的活力。学生可以利用CAD三维软件,创建更加快捷、精准的三维产品。故而,在?C械制图教学时,创造性的运用CAD技术,将极大的提高学生的图形表达能力、机械工程素养、空间思维能力,进而更好的服务于社会。
  参考文献
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  [2]张艳, 张琦. 三维CAD技术在机械制图教学中的应用[J]. 求知导刊, 2016(23):143-143.
  [3]王洋. 三维CAD技术在机械制图教学中的应用研究[J]. 读写算:教师版, 2016(47):16-16.
  作者简介:武斌,1976-08-05,男,汉族,籍贯:吉林省蛟河市人,学历:本科、延边大学 经济管理专业,研究方向:机械制图,单位:珲春矿业集团技工学校。

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