創造機械制圖的三維空間

2013-05-26 by:廣州有限元分析、培訓中心-1CAE.COM 來源:仿真在線

機械制圖是一門抽象難懂的課程,反復的講解不能讓學生有效地掌提求作第三視圖的技巧,其原因在于大多數學生幾乎沒有三維空間概念。要形成三維空間必須改變原來的教學方式,尋求一種新的有效的教學方式。當前計算機繪圖與機械制圖相結合來進行制圖課教學,收到了費時少,見效快的效果。

盧亭玉來源:萬方數據
關鍵字:三維空間 Solidworks AutoCAD 機械制圖

機械制圖是工程技術人員必修的一門專業基礎課,是機械行業的通用“語言”,每個機械專業學生都必須掌握這門“語言”,具備一定的讀圖能力、繪圖能力、空間想象和思維能力以及形體表達的實際技能。如今,各學科的復雜交叉令很多學生目不暇接,面對抽象的機械圖樣更是頭痛不已。同時,當前職業枝術教育要求我們加強創新教育,培養高素質的勞動者,培養應用型人才。如何利用有限的課時讓學生學有所得,并且樂在其中,是我們課程老師面臨的最迫切的問題。

1 機械制圖課的創新

機械制圖的學習應是看一想一畫的過程。我們的教材沿用一種舊的教學模式:讓學生看平面圖形,想象立體形狀,再畫平面投影。這一過程顯得抽象,反而增加學習難度,我們不妨另外設計一種程序:先給學生看一些直觀的三維形體,讓他們憑借自己生恬經驗所產生的直覺識別一些簡單的立體圖,如長方體、正方體、圓柱體、圓球體等,從而對三維空間有一個感性認識。再提出間題:如何將這些形體表達出來?借此引出三面投影。通過這種方式讓學生全面觀寮三維空間體系向二維平面圖形的發展和演變過程。使他們容易形成“長對正,高乎齊,寬相等”這一基本投影理論。這一理論貫穿了畫圖,讀圖的全過程,是學好機械制圖的重點。通常我們用模型來做這些三維形體,但不能滿足變動的要求,而計算機繪圖軟件AutoCAD, Solidworks, UG等的廣泛應用卻正好給我們提供了一個教學創新的便利條件,在它們的三維空間中可以形成靈活多變的三維形體,用這種方式進行模型教學可以收到事半功倍的效果。其次,以前設計思想的表達多采用二維圖形,所以教學中更多地是研究二維圖形,而三維圖形只是附帶一提的。現在,由于計算機技術的發展,三維圖形的顯現比過去容易,在設計概念中用三維圖形來傳遞信息已成為極為重要的手段。

2 認識三維空間

當前制圖教學趨向于抽象理論。目前一些學生由于知識結構的差異,幾乎沒有什么空間概念,直接向初學者介紹投影理論和三視圖會增加其理解上的難度,使其產生畏難心理。囚此我們要先開發出他們的空間想象能力。形象思維是歸結于對表象的儲備積累。針對這一特點,在學習正投影和三視圖之前,我們先利用AutoCAD提供的三維實體命令畫出一些基本體,用三維動態觀察器使學生很容易看懂其上下、前后、左右的形狀結構,然后切換到三視圖,進行對照分析,其間可將形體進行多種多樣的切割,給學生演示形體上面的變化引起三視圖中線條的變化,讓他們可以初步了解立體輪廓與三視圖線條的對應。通過大量的看立體圖練習,可以引發學生的好奇心,讓他們有興趣面對機械制圖這門課。通過這種方式,首先在每個學生頭腦中形成一個三維空間,讓他們認識到每個形體都有上下方位、前后方位和左右方位,并且如何來判斷這些方位,那么他們白然就會找到三個參照面,也就是我們要認識的三個投影面V面、H面和w面,可以分別用教室黑板面、地平面和教室側面代替。同時也理解到了什么是正投影法,只要有堆確的方位感井清楚三個投影面的位置,然后我們再來學習三視圖就顯得簡單而又輕松有趣,再來介紹蘭視圖“長對正、高平齊、寬相等”,的關系就容易讓學生接受和理解。

3 機械制圖的學科關聯

機械制圖教學應該與計算機繪圖教學結合起來,不應有明顯的界線。

在教學過程中實行手工制圖與計算機繪圖的結合是完全必要的,可以把繪圖基本知識與AutoCAD繪圖環境放在一起介紹:比如投影原理與AutoCAD的繪圖命令結合,基本體與AutoCAD的實體命令結合,組合體與AutoCAD的實體編輯命令結合,機件表達方法融入圖案填充及視圖縮放與移動,標淮件和常用件鏈接圖塊和屬性的操作。這樣可以改善教學效果,提高教學效率,并為工程圖學注放新的生命,為學科的發展創造了機遇。目前我們培養的學生對制圖知識的應用以讀圖為主,CAD/CAM技術的普及也要求我們要加強對學生計算機知識的教育。隨著電子信息技術的發展,知識經濟時代的到來,現代設計技術的興起和發展,利用計算機繪圖。搞三維實體造型將會成為一種不可逆轉的歷史潮流,CAD/CAM技術是每個機械專業學生必須掌握的一種工具。

4 機械制圖的超前性

目前,我國機械行業的不景氣是暫時的,新的機械加下需求即將來臨。因此,學校的教學應當具有適當的翅前性。只有在教學過程中融入新技術、新知識、新工藝才能培養出適應社會發展的應用型人才。“思維的本質是表達,表達的核心是創造”,創造性思維是我們的最終目的,創造本身是一種突破和超前。在機械制圖教學中要不失時機地給學生介紹Solidworks, UG這類廣泛應用的CAD/CAM集成軟件,尤其是對模具專業的學生。

5 結語

任何課程的教學都應該是由易到難的過程,學生的學習也是從興趣開始,基本畫法的練習可以讓學生有成就感,但重難點地方更應該突出。制圖課的教學改革是一個長期任務,有待我們去進一步研討,發現和總結,從而將機械制圖變成易學易懂的一門課程。

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