中职机械制图教学中采用inventor软件的教学效果研究

余艳玫

摘要：机械制图是中职类学校机械专业的基础课程。学生如果要想学好机械类专业课程，机械视图是绕不开的门槛，非常考验学生的想象力。本文主要根据中职学生的认知特点，结合中职机械制图教学经验，在教学过程中利用Autodesk inventor软件进行教学，能够激发学生的学习兴趣，锻炼了学生的三维想象能力，希望能够给相关研究人员以借鉴和参考。

关键词：中职学生;机械制图;Autodesk inventor软件;教学效果

0  引言

机械专业中，机械制图是专业的基础，也是进一步发展的跳板，同时与后期学生实习生产等有着密切的联系，需要引起学生的重视。在机械制图课堂中，老师需要引导学生对原有的二维样图进行分析，确定空间形状以及位置关系，然后利用想象力，反映整个物体的形体，模拟画出三维视图，为后期能够看懂机械图纸奠定了良好的基础。

传统的中职机械制图教学采用挂图或者是多媒体教学模型的方法，使得学生缺乏对知识的迁移能力，难以对案例进行举一反三，同时长期观看多媒体模型也无法锻炼学生的想象力，取得的教学效果难以令人满意。因此需要正视中职机械类学生的基础特点，不断调动学生的学习积极性，在机械制作教学中将Autodesk inventor软件应用到课堂教学中，让学生能够在自己动手绘制，感悟机械制图知识，收到了非常好的教学效果。

利用Autodesk inventor软件绘制实体模型，能够使得学习更加生动形象与逼真，使得学生增加对于机械制图学习的兴趣。并且Autodesk inventor软件建模技术非常易学，特别是常见的拉伸旋转以及圆角等造型，通过简单操作就能够完成，学生只要设立工作面进行绘制草图以及约束，都能够创建模型。经过短期培训后，学生就能够具备inventor软件实体建模的能力。需要借助于三维模拟去想象二维图纸线面的关系。即使有些二维图纸难以理解，也可以利用inventor软件来建造辅助造型，验证目标形状，以激发学生学习的热情。

1  使用inventor软件二维命令巩固制图基础知识

在机械制图课程中，基础知识非常重要。比如说对于图纸格式要求、字体要求、线形线宽的要求、比例要求等等，基础知识在教学过程中必须要严格执行，不能随便修改，如果学生无法掌握这些基础知识，将影响后期其他专业课程的学习。基础知识有些是比较枯燥无味的，学生很难理解。此时任何老师可以借助于inventor软件中绘图以及编辑的命令，将机械制图课堂上所讲解的理论知识与机械图样相结合，在实践中动手操作，得到真切的感受，对于机械制作的二维命令进行有针对性的训练，有效提高机械制图的教学效果。

机械制图三視图中各种线面之间都遵循着一定的原则，需要让学生能够理解这些原则，并且要看懂视图，想象出物体的真实形状呢？利用inventor软件可以真实再现这一点。

比如说，任课老师在对组合体投影方法讲述完毕之后，可以让学生去做第三视图的补图的练习。主要是已知主视图俯视图，然后补充左视图。可以要求学生在软件上抄画已知的视图，根据线面之间的原则，充分发挥自己的想象力，补充画出左视图。学生画装配图或者是其他投影图也可以采取这种方法。在实践中利用二维绘图的软件，能够让学生夯实绘图基本功，避免出现基础性错误。

2  应用inventor软件完成零件建模

组合体是学习机械制图的基础，可以将组合体思维简化的零件，这是重要的连接内容。基础体可以通过切割以及变化等形式变化成为组合零件，对于这一变化过程，如果仅采用口头表达或者是多媒体进行演示的方法，学生的理解可能是比较空泛的，因此可以用inventor软件来模拟过程。

通过inventor软件绘制各种命令操作形成三维零件视图，在利用工程图完成绘制，形成整个三维造型的表达，最后加上标注。通过对组合体三维造型的亲自绘制，让学生能够熟悉二维图纸，同时也能够通过二维图纸来验证三维模型的正确性。

系统中二维图纸主要由三维图纸生成的，有剖视图以及投影视图，同时还有局部的放大图，利用软件能够自动标注尺寸以及行为公差，也可以标注技术参数。所得到二维图纸与组合体零件具有关联性，能够有效解决学生空间想象力不足的难题，从而打破思维水平限制，提升学生的读图能力。

在机械制图的教学中，有一些自身比较复杂的零件，虚线以及实线相互重合，给视图的辨别带来了困难，并且这种比较复杂的零件标注极不方便。利用软件提供的视图表达方法，能够有效帮助学生理解机械制图的基本样式，特别是比较难以理解的剖视图，在由三维视图向二维视图转变的过程中，通过各种变化关系，能够逐步掌握剖视图的特征。同时还可以利用其他学习的方法，比如说进行局部的放大或者是简画方法，让课本中较为枯燥的案例变为实际应用的现实水平，能够有效提升学生的想象力空间。

3  掌握好软件的图层功能

完整的零件图是由视图尺寸以及技术要求所组成的，利用inventor软件的二维功能，能够组建多组图层，每一层的图层上都能够展示相应的绘制的图像，方便教学。机械制图老师可以借助于图层命令，在图层之间可以相互对齐，对点线面的独立参数都可以进行设置，并且能够控制图层是否需要隐藏以及显示。在机械制图课堂教学中，需要时可以打开图层，展示相应的实体，不需要的时候就可以关闭图层，这样有助于控制教学节奏。

比如说在讲解形体分析时，可以利用软件将图形预先画好，根据所需要的内容来控制图层的开关，展示所需要表达的形体。需要将所有的形体投影在一个图层上，在图层中组合有底板和三角板和半圆形，在教学过程中逐步展开。在讲解时，也可以利用这种方法构建多个图层，利用图层管理的教学功能，相较于挂实体模型，或者是直接利用多媒体进行演示，有着更为形象的效果，它能够使得学生参与其中，得到更好的学习体验。

4  利用软件三维功能创建实体模型

组合体的三维模拟功能在软件中也比较强大，需要将组合体首先转化成立体的模型，然后根据软件的工具栏选择视图的方向，比如说可以选择主视图左视图或者是俯视图，分别对立体模型进行投影，这样能够帮助学生去观察不同方向投影的变化，随后补充缺少的三视图的模型，以开发学生对于视图的辨别能力。使用软件不但可以画出立体图形，同时，还能够将组合体进行有效的分解成各個单体，这样能够使得学生对于组合体的结构了解更为深入。增删一部分组合体结构能够看到不同的变化，让学生能够明确这种改变给视图所带来的明显的变化，有助于探寻其中的对应的关系。这种教学方法能够让学生掌握到机械制图变化的精髓所在，也能够省去模型学习的时间，提升了课堂教学的效率。

比如说在进行支架零件的教学时，可以先选择支架零件的视图方向，然后观察不同方向投影的变化，将支架零件进行分解，主要分为耳板，圆柱直板内板以及底板几个部分，同时改变立体模型组合部分，演示出更多图形，达到举一反三的教学效果。

机械知识的教学有许多难点内容，特别是相贯线以及截交线投影，形体内部出现这种投影时，则更为难以理解。任课老师可以借助于inventor软件的剖视图功能或者是直接在软件上绘制草图，进行剖析观察，将无法用肉眼观察到的内部结构直接呈现在学生面前，这样能够与相贯线和曲线特征讲解，相互配合增强学生的理解能力。对于截交线来说，可以利用软件的分割功能进行修剪或者是去除，便能看到截交线的形状。利用视角观察器以及动态观察的功能，能够将组合体任意的旋转，学生能够从不同的方向去浏览视图的特征，加深学生对于三视图的理解。软件所提供的观察的功能，能够增加学生的感性认识，有助于降低机械制图教学的难度，同时也能够开发中职学生的想象力，在实践中增强学生对于图纸的理解程度。

5  使用inventor软件进行虚拟装配

机械设备由若干的零件以及构件所组成，各个构件应该保持一定的运动关系才能够使得机械完成操作内容。在相对运动过程中不能有干扰的现象发生。制图老师可以将所设计的零件图纸通过软件生成三维的模型，然后利用该模型对于机械设备进行虚拟装配，然后再观察各个零部件之间的运动情况，这样就能够及时发现在设计中存在着不合理之处，再去修改二维的图纸，将修改后的图纸再进行虚拟装配，这种反复性的验证修改，使得图纸设计更为合理。

对于装配图的理解，首先要了解它内部的结构和功能，然后对零部件的拆卸以及装配的顺序要掌握，在教学过程中可以利用inventor软件来完成这一课题。软件中可以制作零部件的爆炸分解图，对零部件各个职务关系能够准确的描述，特别是位置关系以及装配关系，帮助学生能够更好的理解，组合体进行装配的过程，帮助学生更好的理解装配图。

在软件中还设置了创建动画的功能，任务将零部件的拆分以及装配录制成动画的形式，保存为独立的状态，将零部件进行组装以及拆卸的全过程进行动态的模拟，使得整个拆装过程更为形象化。在inventor软件中装配是通过零件约束条件而产生的，利用约束条件还可以进行运动仿真，动态的展示各个零部件之间的运动关系，加快学生对于装配工作原理的理解。

中职机械制图老师借助于inventor软件能够帮助学生对专业基础知识进一步巩固，同时加深学生对于机械制造流程的理解，提升自己在机械制图方面学习的能力。

6  结束语

借助于机械制图软件inventor的强大功能，能够使得学生在机械制图课堂中充分参与，做好对图纸的分析，并且动手进行绘制，解决在机械视图教学中所出现的问题，同时能够提升学生的空间想象力，为后期机械专业其他课程的学习奠定了良好的基础。借助于inventor软件，学生可以直观形象学习机械制图基本知识，掌握三维制图的应用，为以后的职业发展奠定良好的基础。

参考文献：

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