利用Inventor软件提高中职机械识图教学效果的策略

祁建国

摘要：机械识图是中等职业院校工业类型专业开设的基础课程，它对于中职学生而言，能够帮助他们掌握文化知识，培养他们的机械识图和画图的技能。在实际教学过程中，采用先进的Inventor软件，能够克服原来教学过程中存在的不足，提高了教学活动的直观性，实用性和教学效率，能够提升教学效率并优化课堂效果。

关键词：中职教学  机械识图  Inventor软件  信息化教学

一、引言

机械制图是所有中等职业院校中机械类专业的重点基础学科，该课程重点培育中职学生的机械识图和绘画零件图纸的技能。黑板、粉笔、挂图加模型这些原来的教学模式，让课堂教学活动单一化，同学们在课堂学习过程中常常是事倍功半，不能达到理想的学习效果，这极大的影响了中职学生思维想象力的发展。为了更好地满足先进制造工艺的快速发展，把Inventor软件引入到中等职业院校中机械制图学科的具体教学活动中，来优化实际课堂教育，这已经变成了实际教学的有效渠道。

二、Inventor软件介绍

先进的Inventor软件是如今世界上广泛使用的一款立体参数化实体建模软件，有着先进性、前瞻性、仿真性、科学性等很多优势，并且也是全国技能大赛的《工业产品CAD》项目指明专用的一款软件。这款软件的最大优势就是关于工业机械和汽车零部件等方面的设计。通过多年来的发展，Inventor已经不断加强了对其他工业产品的研发设计，同时重新界定了“易用性”的具体标准，给出了许多且强大功能和专业板块，以提高产品的设计。在实际教学以及实际训练中，能够培育多个方面机械绘图的专业人员。

三、传统中职《机械识图》教学中存在的问题

1.学生空间思维能力的培养难度较大

《机械识图》课程，既具有较强的实用性又具有较强的实践性，它是中职学生进入中职学校既要学的课程，并且对以后的学习具有非常大的影响。该课程是通过形象、思维与空间想象能力的培养来实现。该课程的教育目标是为了培养学生的绘图与识图技能（主要是识图），教育的重、难点是培育同学们的空间想象能力。课程的内容非常抽象，在教学活动中应要理论和实践有机结合。所以，那些优势已成为师生教与学中的一个难题;空间想象力缺乏，物体展现效果不高，因此 会造成同学们不能理解，这极大地降低了同学们的学习兴趣。

例如，在传统教学过程中，对于三个视图的知识点，难以让同学们理解各个方向的投影，唯有利用点、线、面相结合并引导同学们开展想象，来讲解这一节的知识点，教学效果很难得以保证;那些难度较大的轴套类部件和后续的装配图，同学们难以理解平面图纸，这在一定程度上限制了教育效果。相反，在原来的机械识图教学过程中，运用的教育方法重点是多媒体课件里的图像、视频、原来的木制模具、挂图等方法。关于维图形的展示主要体现在二维图像与固定不变的立体形式，这需要同学们有一个良好的几何理论基础与空间思维能力，这对中等职业院校来说，难度可以说是不言而喻。

2.实物模型使用不便

在实际教学中，同学们的感性认知是最直接的，而老师大多是使用模型来辅助教学，因为受模型数量及结构的局限，尤其是那些复杂构造模型非常少，教学过程的直观性和模型设计的工艺性不足，让同学们更难以理解。

3.技能大赛效果不好

因为计算机制图练习的时间不能保障，同学们操作不熟练，同时平面图形转换到立体图形的难度比较大，所以同学们难以在全国技能大赛中获得比较理想的成绩。

4.传统手工绘图已过时

目前，随着高科技的迅猛发展，新的技术、产品、方法不断涌现，结构相对复杂的部件在市场上日益受到欢迎，原来的手工制图方式不再适宜高科技时代的发展。

四、Inventor软件提高机械识图教学效果的应用

1.在零件图教学中的应用

对中等职业学院的学生而言，由于他们不清楚零件的加工工艺，不知道部件的技术性构成，因此，他们在学习中感觉比较难[4]。假若采用原来的黑板、挂图、模型的教育方式来进行教学，同学们将感到十分困难，而使用Inventor软件，能够将零部件部分的加工流程一步步展现给同学们，使同学们了解这些过程。具体方法是：先使用草图工具来构建大致模型，并使用拉伸和旋转工具来构建零部件的基本体素特征;接着，采取挖孔，切槽，倒角和圆角等指令来做好技术结构，针对部分内部构造比较复杂零件，能够把零件制成透明体，可以让同学们直观看到部件的内部构成，也能够利用旋转和缩放使同学们从多个角度来观察零部件结构以及零部件结构间的联系。零部件绘制结束之后，通过Inventor软件里的绘图板块能够直接生成零部件图。

2.在装配图教学中的应用

装配图是展示机械（或零件）的图，因为组成装配有许多且复杂的零件，同学们没有关于零件的实用了解，裝配图纸已成为学习机械制图中的一大难题。 Inventor软件有着爆炸和隐藏部件的作用，利用爆炸功能能够制成拆装的动慢，让同学们能够在视觉上看明白零件的装配环节以及零件之间的装配联系;利用隐藏性功能，能够使同学们看明白装配体中内部的结构造型，规避了原来的静态课堂教育的不足，让课堂会更加有趣、活泼起来。

3. 提供三维实体模型与直观操作

现有的教学模型重点有如下几个模型：平面视图模型，立体模型与动画模型。它们的实际功能操作如下所述：

（1）基本视图的观察。该模型打开以后，显示在屏幕图形窗口处，能够利用右上方的View Cube来进行控制，这种定向控制总共是有26个，也即是6个面、12个边、8个角，实际操作时，仅需滑动鼠标点击这些面、边、角，就能够得到所需的视图。

（2）剖视图的观察。观察该模型时，应观察它的横截面图，以现在的模型作例，鼠标在屏幕的空白空间，点击右键，显示出快捷菜单，再选择“横截面”—— “xz平面”。这个横截面的位置也能够被编辑，选择Y轴，也能够竖向移动XZ平面;选择原点，能够移动二维坐标系的位置;选择X轴或Z轴头部，能够旋转xz平面。

（3）移动、旋转模型。在Autodesk Design Review中，有两个移动与旋转。一个是在动态观察下的平移与转盘指令对模型的移动与旋转，可和View Cube一同移动，它们间的相对位置没有发生改变;二是移动与旋转都在点击右键的快捷菜单中，在移动与旋转模型以后，该模型和前面的视图会发生改变。

（4）装配模型的观察。对该模型的观察，能够利用上面所说的指令移动与旋转每个零部件，并开展逐个零部件查看。如果想要恢复每个组件回到原来的位置，仅需在每个部件上进行双击。

五、结论

综上所述，机械识图课程，重点是培育中等职业院校学生的识图技能、空间想象能力与思维能力、绘制部件图技能等，能够给学生们将来的学习与工作打好良好的基础。在中职院校机械专业机械识图课程的教学过程中，引入 Inventor软件，能够提高同学们的学习积极性，提升老师的课堂教学效果，促进中职学生的整体发展，为我国的现代化建设培育出更多高水平的专业技术人才。

参考文献

[1]张杰.基于信息化思路下中职机械识图教学与软件教学结合的探索[J].现代职业教育， 2016（12）：116-116.

[2]王树芸.浅谈BIM在《机械识图》一体化教学中的应用[J].中小企业管理与科技旬刊， 2019， 567（02）：116-117.

[3]潘玮洲.浅谈如何优化课堂教学，提高中职《机械识图》课堂教学效率[J].小作家选刊（教学交流），2018，000（018）：62-62.

[4]张成.信息化教学手段在机械识图中的应用分析[J].中国金属通报，2019，1001（02）：250-251.