UG软件在职业院校制图教学中的应用

王来华+王进军

一、职业院校制图教学面临的困难与解决方案

制图课程是职业院校工科专业一门重要的专业基础课，主要研究空间立体与平面表达相互转化的问题。由于课程内容抽象，需要较强的空间思维能力，是学生公认的最难的课程之一。很多学生空间想象能力不强，想象不出复杂的空间立体的形状。教材中虽然有部分立体图形，教研室也有部分制图模型，但立体感不强，缺乏立体的形成过程，而且模型价格昂贵、数量有限，无法满足制图教学改革的需要。将三维绘图软件UG引入教学过程中，可以很好地解决这些问题。

UG是一个交互式CAD/CAM（计算机輔助设计与计算机辅助制造）系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。通过UG三维绘图软件，以真实、具体、形象的方式向学生展示空间立体图形与平面图形之间的转化过程，使复杂、抽象的问题简单、形象化。UG软件在制图课程的各个重难点领域的学习中大有用武之地。

二、uG软件在职业院校制图教学中的应用

1.uG在基本体切割和组合体教学中的应用

基本体切割是制图教学中的一个难点。在单个平面体切割中，由于切到的平面较多，学生普遍感到不好掌握。结合UG软件的切割操作，可以比较容易地向学生讲明单面切割规律：切到的面数即为多边形边数，与各棱的交点为多边形顶点。而多面切割立体可由单面切割立体转化而来，如图1所示。

曲面体的切割则可以通过实际切割总结出切面规律，学生在理解的基础上记忆，并由此过渡到多面切割，如图2所示。

组合体学习中，利用软件可以直观、真实地再现组合体的叠加和切割过程。经过这个过程，学生既“知其然”，又“知其所以然”，读懂组合体对学生来说不再是可望而不可即。

2.uG在相贯体中的应用

曲面立体相贯是教学的制图教学的难点。相贯线是曲面体相交自然形成的，但其形状学生难以想象出来，对孔的相贯的想象更是难上加难。利用UG软件的参数化功能，通过改变相交立体的直径可使相贯线的变化规律一目了然。孔的相贯可以利用视图的截面功能切开。经过几次演示，学生便对交线的形状了然于胸了，如图3所示。

3.uG在零件图和机件表达中的应用

在各种表达方案中，尤其是剖视图的表达中，要通过剖切表达内部结构，学生难以想象。通过软件可实现任意截面剖切；而采用工程图，则可生成各种方法剖切后的视图。由立体到平面剖视图水到渠成，如图4所示。

4.uG在装配图中的应用

装配图是制图教学中最难的一部分。UG具有强大的装配功能，利用装配模块，可以将不同零件组合成一个整体，和实际装配过程一样。通过爆炸图功能，又可拆开零件。通过仿真功能，还可模拟零件的相对运动。有了这些，学生学习、研究装配图的兴趣大大提高。

5.uG促进了学生对读图方法的理解

UG中很多立体图形是通过拉伸形成的。拉伸的思想与读图方法中抓特征视图的方法不谋而合。在切割体的读图中，拉伸思想构形比对基本体进行切割看图更简洁易懂。经过UG多次拉伸构图，学生很容易掌握这种方法。

对于部分形状复杂、难以想象的物体，用UG构图有显示出其无可比拟的优势。在完成三维建模的基础上，利用UG的工程图功能，还可以直接得到物体的平面图，实现二维、三维的相互转化。

将UG软件引入制图教学，大大降低了教学难度，取得了很好的教学效果。

课题：本文系山东劳动职业技术学院教改课题“《工程制图及CAD》精品课程建设”，编号：XJG201504012部分研究成果。

（作者单位：山东劳动职业技术学院）