《汽车机械基础》制图模块教学改革研究

杭州市乔司职业高级中学 陈丽萍

对于中职学生而言，大部分学生都比较厌倦教师纯理论知识讲解书本内容。如果教师以学生所厌恶的形式开展教学，有可能造成教师上课没效果，学生不乐学的窘境。而《汽车机械基础》这门课程作为汽修专业核心基础课程既具有重要的铺垫意义，又具有很深的理论知识，给任课教师造成极大的挑战。

笔者经过多年的《汽车机械基础》课程教学发现，《汽车机械基础》中的制图模块知识显得尤为抽象。教师为了让学生充分理解课堂知识，只能一遍遍地在黑板上绘制相应的图形，造成课堂教学效率低下且学生理解不足的困境。

基于改变《汽车机械基础》中制图模块教学成效低下现状的考虑，笔者通过认真研究SolidWorks制图软件的功能，提出SolidWorks制图软件在《汽车机械基础》中制图模块的运用场合并以“套筒剖视图绘制”教学案例的形式呈现SolidWorks辅助教学与传统教学的区别，最后通过问卷调查及测验的形式明确SolidWorks辅助制图模块开展教学的优势。

1 SolidWorks软件简介

SolidWorks是一种集三维和二维视图为一体，基于Windows开发的CAD系统，既可用于绘制三维视图，也可从三维模型中自动导出工程图，同时还具有视图的剖切、尺寸标注及局部图等功能，其绘图操作平台如图1所示。

在制图模块中引入SolidWorks三维建模软件，教师可随时根据学生理解难点，有针对性地展示三维模型，使学生快速、准确地突破理解障碍，提升教学效果。

2 SolidWorks在《汽车机械基础》制图模块的应用场合

笔者通过深入学习SolidWorks软件后认为SolidWorks在制图模块中可以辅助教师开展基本视图投影、剖视图及装配图的图形分析教学。而这三部分图形分析也恰恰是制图模块中的教学难点。

2.1 SolidWorks在基本视图教学中的应用

在基本视图投影过程中运用 SolidWorks制图软件，可通过对图形的旋转观察其各个角度的形状。同时，也可通过图形视口的切换了解各个面的投影视图，大大降低了知识理解的难度，减轻了教师上课过程中绘制多幅视图的工作量。基于SolidWorks制图软件所绘制的基本视图（三视图与轴测图）如图2所示。

2.2 SolidWorks在剖视图教学中的应用

在传统的制图模块教学中，对于图形的讲解还停留在结论性的层面，学生对于图形的真实形状大多采用形体的组合方式进行猜测、分析，在理解上会存在一定的困难，更不要谈在这种教学形式下要求学生对形体内部结构进行分析和理解了。

而当教师采用SolidWorks制图软件进行剖视图教学后，可以当着学生的面对形体进行多方位剖切，让学生更直观地看到形体内部结构，从而消化、理解知识点，达到事半功倍的效果，基于SolidWorks制图软件所绘制的剖视图如图3所示。

2.3 SolidWorks在装配图教学中的应用

在装配图的学习过程中，学生对于装配图各零件之间的装配关系、结构形状、装配图工作原理分析一知半解的情况屡见不鲜。为了更好地让学生读懂装配图，可利用SolidWorks爆炸视图功能展示零部件之间的关系；同时，也可通过SolidWorks Animator功能制作零部件装配动画，观看零部件的装配过程，使学生轻松地理解仪器、设备和各零部件的结构形状及装配关系。基于SolidWorks制图软件所绘制的齿轮油泵爆炸视图如图4所示。

图4 SolidWorks绘制的齿轮油泵爆炸视图展示（截屏）

3 SolidWorks辅助教学与传统教学的对比分析

为了更好地凸显SolidWorks辅助教学与传统教学之间的差别，笔者以“套筒剖视图绘制”教学内容为例分别做了基于SolidWorks辅助教学和传统教学两份教学设计，并分别在汽修一年级1班和2班展开区别教学，依次由学生阐述学习心得，明确差别所在。表1所列为SolidWorks辅助教学与传统教学对比分析。

表1 SolidWorks辅助教学与传统教学对比分析

笔者在汽修一年级1班和2班分别开展基于SolidWorks辅助套筒剖视图绘制教学和套筒剖视图绘制传统教学以后都及时与学生沟通，所得信息如下。

（1）汽修一年级1班（采用基于SolidWorks辅助套筒剖视图绘制教学）。

教师：甲同学，你上次学基本视图时在睡觉，今天学剖视图不是更难吗？怎么没睡觉了？

甲同学：老师，你之前讲基本视图时我基本上脑袋晕晕了，压根不会画，你要我们根据实体想出三视图，我感觉像我这种空间想象力不强的人肯定是学不会了，那学不会我自然就睡觉了。今天你讲剖视图时起初我也是不想听的，无意间看到你用那个软件（SolidWorks）当着我们的面将那个东西（套筒）剖开，让我们能看到内部结构，我感觉就简单多了，所以我就又开始学了。

教师：那你希望老师以后还用这个软件（SolidWorks）给你们展示视图吗？

甲同学：呵呵，当然愿意，应该说是十分希望。

（2）汽修一年级2班（采用传统教学方式教授套筒剖视图绘制）。

教师：甲同学，刚才老师在黑板上绘制套筒剖视图的时候你怎么一直在闲聊呢？

甲同学：老师，今天上课不知道为什么，课堂刚开始时你给我们每一个人都发了一个套筒，我当时还挺感兴趣的，后来你一直对着书本讲剖视图该如何分析、如何绘制，后来就开小差了。后面你就一直在黑板上当着我们的面绘制套筒的剖视图，很多同学都开始讲话了。

教师：那你觉得老师怎么讲解这部分知识，你们才能更好地理解？

甲同学：那还不简单，要不直接拿个萝卜再拿把小刀剖给我们看。

教师：……（深思）

结合教师在课后对学生学习情况的了解及表1所呈现的信息，可以看出在制图模块教学中加入SolidWorks教学辅助工具不仅可实现多视角地对视图进行观察，还可以实现身临其境式地对实体进行剖切。因此，在传统制图模块教学中加入SolidWorks教学辅助工具在很大程度上可以减少教师在课堂中绘制图形所耗费的时间，提高课堂教学效率，同时，使制图模块抽象性知识理解难度变低。

4 SolidWorks应用于《汽车机械基础》制图模块教学实施效果

对于应用性研究而言，仅以一两节试验性教学就指出研究结论会显得苍白无力。为此，笔者自2014学年第二学期开始就在征得学校汽修教研组同意的条件下选取我校汽修1401班（48人）为实验班（基于SolidWorks制图软件开展教学），选取汽修1402班（47人）为对照班（按照传统教学形式开展教学）分别展开长期的区别教学。到目前为止，实验班和对照班《汽车机械基础》制图模块教学任务都已完成。

为了明确SolidWorks应用于《汽车机械基础》制图模块教学实施效果，笔者面向实验班和对照班分别发放“制图模块”学习知识测试练习及调查问卷，两者回收率都为100%。

经过笔者认真分析下发练习完成质量及统计调查问卷数据，得到结论如下。

（1）练习测试显示实验班学生图形分析能力高于对照班学生。笔者在经过区别教学以后给两个班学生下发同样的测试练习，通过分析两个班练习完成质量可以看出实验班学生测试练习及格人数远大于对照班学生。因此，可以认为基于SolidWorks制图软件辅助制图模块教学有利于学生对知识的理解与掌握。

（2）问卷数据显示实验班学生对制图模块学习兴趣等均高于对照班学生。笔者通过统计调查问卷数据的形式了解到两个班在经过长期的区别教学后，实验班学生不管是对制图的感兴趣程度还是对教师课堂教学效率、方式等各方面的认可程度都远胜于对照班学生。因此，可以认为基于SolidWorks制图软件辅助制图模块教学有利于教师课堂教学效率的提升，有利于学生学习兴趣的提高。

综上所述，SolidWorks辅助制图模块教学是在以语言描述分析各形体之间的位置关系，最終想象出整体形状的授课方式中加入三维软件进行教学的创新型教学方式，这种现代化的教学方式不仅可以使教学内容更加的形象直观，提高学生学习兴趣，降低学生学习难度，还可以将“教、学、做”融为一体，提高教学质量。