用逆向工程的思路进行Inventor软件教学

周灿

摘 要：如何提升三维设计软件的课堂教学效果一直是大家关注的问题。将做产品逆向工程的相关步骤和方法引入到三维设计软件Inventor的课堂教学当中，通过在本校模具班进行不同方法教法方法对比，发现采用逆向工程相结合的教学方法能够解决学生在软件学习中被动接受、缺乏主动性和创新性的问题，从而获得了良好的教学效果。本文对如何用逆向工程的思路进行Inventor软件教学进行了详细阐述。

关键词：inventor 逆向工程 三维设计软件 软件教学 教学效果

一、三维设计软件教学中遇到的问题

在当前技工学校三维设计软件教学中，存在着以下问题：上课套路固定，老师先讲指令，然后根据指令配套相应的图纸练习，指令会用就完成要求。教学要求主要体现在把软件操作方法学会，而不是提升学生利用软件解决问题的能力。教学形式单一，老师手把手地去教，学生被动地去接受，学习过程中学生没有形成主动思考问题的能力。缺乏解决实际问题的综合技能，教学模式与实际企业生产模式脱离，学生只会操作软件本身，没有太多与本专业实际要求相结合的项目式体验。在学习的过程中学生缺乏必要的团队协作、协同与沟通意识。

二、将做逆向工程的方法应用到Inventor软件课堂教学的思路

产品的逆向工程是指在产品的模具生产中，由客户提供手版，设计人员首先通过对手版进行测绘做出产品的设计模型，通过设计模型进行模具设计开发的过程。在课堂教学中，我们也可以模拟这种环境，把现有的一些产品或者零件提供给学生，让学生自己去进行测绘，测绘时需要用到的指令提前教给学生。学生需要在规定的时间内完成所需要的工作任务。有些零件装配的时候需要学生协同配合，合理分工，进行总装后再提交工作任务。在这个学习过程中，老师并不提供产品的图纸，零件所有的数据都是由学生自己利用工具测得的，数据测量的位置、方法、步骤都会对作图产生影响。这种模式更贴合企业生产实际，更能锻炼学生的综合能力，激发学生的创造力与协同能力。

三、具体案例说明课堂教学的方法

1.采用产品逆向工程相结合方式教学所需要做的前期准备

首先，这种教学方式所针对的学生主要是机械类及相关专业学生，他们学习过互换性与测量技术课程。

另外需要配置相应的测绘工具，并确认学生都掌握工具的使用方法，如：游标卡尺、直尺、高度尺、万能角度尺、绘图工具等。如果需要对学生能力提出更高要求的话，可以配备3D扫描设备，可以对复杂零件的曲面进行测绘。

在教学任务实施前，教学中所需要用到的零件需要提前准备好，零件在绘制过程中需要用到的指令可以提前进行讲解或者以文档、纸质文件的形式发给学生，让他们在对零件进行测量后能够把零件顺利地进行造型。

2.教学实施过程

以虎口钳为例，这是钳工台上使用的部件，很容易在车间中找到实物。传统的教学模式中首先会将台式虎钳的零件图发给学生，让学生根据图纸的数据和老师演示的操作步骤一步步进行操作，最后完成装配和动画演示。

在结合逆向工程的教学过程中，老师是不提供绘图所需要的数据的，数据的获取需要学生自己去进行测量。由于台式虎钳由多个零件构成，可以把虎钳零件拆散后采用分组的方式让每个小组负责几个零件的测绘。由于最终零件还需要组装在一起，所以每小组在测量过程中的数据必须是准确无误的。在测量过程中涉及选择测量顺序方法和基准的选取等问题，学生在独立操作的过程无形中就提升了对零件结构的理解，对其构建模型具有很好的指导意义。

以上面的台式虎钳的滑动卡板零件为例，学生要利用工具测量出所有相关的尺寸，可以用草图的形式标注出相应的数据。要绘制出此零件只需要几个简单的指令就可以了，涉及的指令包括拉伸、作螺纹、作孔、作圆角以及作草图。需要让学生理解软件的指令只是工具，真正学懂要做到指令的灵活运用。而灵活运用离不开多种项目的练习，采用逆向工程的操作思路进行项目的演练对学生的软件操作水平的提高是非常明显的。

当零件测绘完成后，也要考虑零件与零件的装配问题。这无形中也会加强学生相互间的协作与沟通，并不是单一个体可以全部完成的。所有零件按照此种方式测绘完成后组装在一起后，由老师来检查是否有干涉以及配合面的装配情况，发现问题，指出问题并让出现问题的相关小组进行修改。之后可以根据各小组的表现情况和提交模型的质量给出相应的评分。

四、小结

在实际教学实践中我们感受到：当学生在学习中体验到团队协作和贴合工作实际情况的教学项目时是比较感兴趣的。这些学习项目可以由浅入深地进行开发，当学生能够灵活运用指令去解决实际中的问题的时候，会越学越有信心，会变被动学习为主动学习，会逐渐学会举一反三，达到 良好的教学效果。

（作者单位：广东省国防科技高级技工学校）