SolidWorks在机械制图教学中的应用

摘 要：从课程教学改革的角度出发，运用SolidWorks 软件并结合多媒体技术进行教学，讲解机械制图教学中的重点、难点问题，从而提高课堂教学效率。主要针对机械制图空间三维实体的讲授问题，介绍了运用SolidWorks 软件分别在模型辅助、机件的表达方法、实践教学中的应用。并通过相关案例，详尽阐述了该软件与制图教学有机融合的方法，激发学生学习兴趣与理论理解能力。

关键词：机械制图；SolidWorks；软件应用

1 引言

《机械制图》是高校机械类及相关专业的一门非常重要的技术基础课， 主要任务是培养学生具有一定的绘图和读图能力，包括图形表达能力、对物体的观察能力、空间思维能力、空间形体分析和构形能力等。但影响这些能力的主要因素，是空间想象能力，从而教学的难处也就在于如何激发学生的学习兴趣、培养一定的立体空间想象力。

传统式教学存在的缺陷：实物模型数量有限，携带不方便、不能随意剖切，且不能从多个角度进行观测；多媒体课件一定程度上改善教学状况，但存有一定的局限性，缺乏对学生的发现能力和创造能力的培养。因此，在机械制图的课堂教学中，引入日益工具化的三维软件，能为我们提供一个很好的解决办法。

2 SolidWorks 在模型辅助教学中的应用

实际教学中发现，既能给学生观看实物，又能帮助学生完成对形体形状的抽象和重组，在大脑中形成该形状的形状知觉，教学效果比较理想。在此过程中，最好的方式莫过于进行SolidWorks 三维实体造型。学生既能轻松愉快地在大脑中形成三维形状与二维图形之间的直觉思维，又能从二维到三维、从三维到二维的反复应用。虚拟模型部分替代传统的实物模型已是大势所趋。

SolidWorks是一款全参数化三维CAD造型软件，是世界上第一个基于Windows平台开发的，功能强大、易学易用。SolidWorks进行三维实体建模，在计算机中建立虚拟模型库。课堂教学时，直接调用﹡.prt 格式文件浏览；也可利用插件eDrawings预先将其转存成﹡.exe 格式文件，在不需要安装SolidWorks软件的课堂教学情况下进行跨平台查阅，包括动态三维旋转、缩放、色彩变换，形象逼真，能为该课程的模型教学提供更丰富的内容[2]。

如图1所示，在相贯体部分的教学中，相贯线的形成及形状是教学难点，学生往往很难对相贯线形成、投影有深入的理解。这时，便可利用SolidWorks预先建好实体模型，设置好透明度与光泽度，课堂教学中直接旋转查看，感性认识大大增强。

可以对于两正交等直径圆柱体和两正交不等直径圆柱体的相贯线进行比较，随着尺寸的动态缩放，结合模型进行分析讲解，电脑不仅能生动形象演示出相贯线的特征，而且能把关键转变点也充分突现出来。学生可以明显地看出相贯线随着形体尺寸变化而发生的变化，从而加深了对相贯线的形成及形状的理解。

3 SolidWorks 在机件表达方法中的应用

各种剖视图是表达零件的关键方式之一，而学生对剖视图难以理解，很多的内部结构想象不出来。利用Solidworks构建零件，可以让学生从不同的角度来了解零件。如图2所示，阀类零件的内部结构较复杂，若用Solidworks建成三维实体模型，再用虚拟的方法将其剖切开，对学生画出剖视图有直接而且有效的帮助。

4 SolidWorks 在实践性教学环节中的应用

为了使工科专业的学生毕业后能快速的在生产第一线胜任实际工作，必须在学校学习过程中加强实践能力的培养，实践性教学的目的就是使学生能够综合地应用所学知识解决实际问题。在教学过程中，教师可以预先建好实体模型，然后让学生借助SolidWorks软件的测量与装配功能，模拟对零件的测绘过程以及装配体的拼装，最后进行零件图的绘制以及装配图的拼画。这种虚拟制造的环境在装配、渲染、动画等方面效果逼真，再加以SolidWorks软件提供的力学仿真功能，极大地激发了学生的观察力、发现力、想象力、逻辑联想力，更有利于认知思维的深化与发展， 增强了分析能力， 开阔了学生的视野，有效提高了学生的实际操作能力。

5 小结

随着信息化技术的发展，借助三维软件SolidWorks 进行辅助教学，能把机械制图从传统 “静态”的挂图、模型式讲解，变为三维“动态”教学演示[3]，使学生能从多个角度观察到实体模型亦或其内部结构，提高学生的学习兴趣及理论理解能力，对培养学生具有较强的空间构思能力、现代工程的设计理念具有不可低估的作用。结果表明， 基于三维造型软件SolidWorks的教学方式， 可轻松实现教考分离， 真正达到检验学生水平的目的， 适应现代制造业发展的趋势。并且学生的感性认识增强了，所获得的信息量也增大了，同时减轻了教师的辅导工

作量。

参考文献

[1] 缪朝东，SolidWorks 在机械制图教学中的应用研究[J]。重庆工业高等专科学校学报， 2004， 19（3）。

[2] 李志梅，SolidWorks 軟件在机械制图教学中的应用。沙洲职业工学院学报 Vol. 14， No.1 。

[3] 刘友和，郑继昌，SolidWork 入门[M]。北京： 清华大学出版社，2002。

作者简介

李曼（1980—），女，陕西西安人，工学硕士，机械工程专业，讲师，西安外事学院教师。