基于三维CAD技术和新媒体的机械制图教学方法探索

毛忠民

[摘 要]机械制图是一门基础专业课程，对机械专业大学生来说十分重要。传统的教学方式的教学效果并不不好，还存在很多不足之处。基于此，本文介绍了一种基于三维CAD技术和新媒体的教学方法，通过利用三维软件绘图和模型展示功能加强课堂教学，并结合新媒体搭建自主沟通学习交流平台，获得了较好的教学效果。

[关键词]机械制图;教学;三维CAD;新媒体

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2018.20.100

[中图分类号]G642;TH126-4[文献标识码]A[文章编号]1673-0194（2018）20-0-02

0     引 言

机械制图课程是机械专业和泛机械类专业培养计划中必不可少的基本课程，着重锻炼大学生对工程图纸的理解和绘制能力，为以后走向工作岗位奠定坚实的专业基础，同时也有助他们塑造严谨认真的做事精神。但是，由于这门课程本身的抽象性以及目前大学生偏爱形象具体的事物以及追逐时尚潮流的特点，导致传统的教学方法让他们在学习机械制图的过程中产生了消极的态度，无法激发学习兴趣，甚至有抵触情绪。在这种情况下，一些新的教学理念和方法就需要应用在该课程的教学实践中，从而调动学生的学习积极性。本文在三维CAD技术和新媒体的基础上探讨了教学方法的改善。

1     利用三维CAD技术开展课堂教学

1.1   三维CAD硬件教学条件已经具备

目前，设计开始朝着数字化、无纸化以及高效化的方向的发展，三维CAD绘图设计技术被广泛地应用在各公司的产品设计、仿真模拟、动态演示中，有效节约了设计时间、设计成本，能够有效降低了出现失误的概率。

目前，从三维软件本身的稳定性和使用功能来看，这方面的技术已经处于比较成熟的状态。三维软件运行顺畅，功能强大，包含多个工作模块，不仅应用在了机械行业，在建筑行业等领域也发挥着重要的作用。对于机械行业而言，比较常用的三维设计软件主要有Pro/E、UG、solidworks、Catia、3Dmax和Auto CAD等，而这些软件的教学视频资源在网络上也十分丰富，初学者可以较为轻松地学习并掌握一门软件绘图技术。

以前对于很多大学生而言，能够借助计算机和三维CAD学习的机会很少，学生们大多只能从课堂多媒体教学中接触这方面的知识。但由于课堂时间少，教学资源短缺等因素的制約，大学生对于用三维CAD软件学习和掌握抽象的机械制图课程还存在一定的难度。但是随着人民物质水平的提高，现如今电脑这种硬件设备基本上成为标配，大部分学生都有自己的电脑，从而不再局限于课堂上的短暂时间，也不再受制于多人一台电脑上机操作的状况。

面对严峻的就业形势，打好专业课基础，掌握一个专业三维设计软件对刚毕业的大学生来说至关重要，能够为找到好工作增加筹码，同时还能帮助毕业生快速适应工作节奏，降低工作压力。

1.2   三维CAD技术应用在教学中的优势

相较于传统的机械制图课程教学模式，三维CAD技术具有诸多优势，主要体现在以下几点。

三维CAD技术可以将抽象的二维平面图以立体直观的形式呈现出来，尤其对于复杂的零部件，课堂上学生很难在短时间内读懂图纸的形状和结构，因此使用该技术在很大程度上可以促进师生交流，能够有效减少教师在讲台上努力讲解各知识点而学生仍然不知所云的情况。

任课教师在实际教学中有时需要根据课堂上学生的临场反应情况，来开展下一步的教学工作。而利用三维软件可以很方便地对课件上的教学模型做出调整，同时还可以现场绘制一些新的数模，减少因为实体教具种类的限制而影响教学效果。此外，三维CAD技术的另一优势在于它不仅可以将二维抽象转化成三维具象，而且还可以将三维零部件直接进行投影转化成二维图纸并进行标注，绘制出生产加工用图。

1.3   三维CAD技术在课堂教学中的应用

目前，三维软件中的Solidworks应用较为广泛，操作简单，适于大学生学习和掌握，因此本文主要以Solidworks软件为基础，开展机械制图课程教学探索工作。

首先，任课教师要提前备好课件，其中包含用Solidworks软件制作相对较为复杂的部件模型，目的在于让学生对本门课程产生好奇，激发他们的学习兴趣。其次，在充分调动学生学习热情的基础上，以传统教学和三维软件教学相结合的方式讲解各章节的知识点，降低知识点的理解难度。最后，随着课程的不断深入，教师逐步将Solidworks软件基础操作知识，以三维建模实例讲解分步绘制的方式对学生进行指导，在以后的课程中要求每个学生尽可能将私人电脑带到课堂上，跟随教师的教学步骤对零部件进行实际操作。课程期末测验不仅包含书面考试，同时增加软件实操绘制零部件测验。这些措施收到了比较明显的效果，学生能够更加扎实地掌握理论知识，同时也基本掌握了Solidworks软件的常用命令，为以后深入学习奠定了基础。

2     以新媒体为媒介辅助课下学习巩固

2.1   新媒体课下教育的背景和意义

在大学阶段，大学生能够自由支配的时间较多，可以去做一些自己喜欢做的事情。随着网络的发展、计算机的普及和智能手机的普遍使用，当代大学生的课余生活发生了明显的变化，在电脑和手机上花费的时间占据了大量的课余时间。大学生属于接触新兴事物比较快的群体，他们追求时尚潮流的生活学习方式，因此目前很多大学生乐于从网上获取需要的信息、知识和技能。

目前，新媒体平台呈现的方式多种多样，受到众多大学生的青睐。教师可以借助新媒体的力量将学生的课下时间利用起来，让机械制图课程的教学工作从课堂教育不断向外延伸。

2.2   新媒体课下教育实施方案

《机械制图》课堂教学的时间相对较少，学生们仅仅凭借课堂上短暂的几十分钟很难完全消化和理解知识点，容易滋长厌烦和畏难学习情绪。而利用新媒体进行课下教学，不仅可以有效避免学生们浪费闲暇时间，还可以弥补课堂教学的不足。同时，这一教学探索方案还紧紧抓住大学生的生活学习特点，学生们乐于接受这样的方式来充实提升自己。更重要的一点，借助新媒体的课下学习巩固方式，教师和学生之间可以针对某一问题或某一主题进行具体的讨论和交流，实现完全互动和参与，双方都能够通过彼此反馈的信息进行及时调整，增进了师生之间的感情，改变了以往机械制图课程呆板式的教学方式，能够有效调动学生的学习积极性。

2.2.1   充分利用网上教学平台

目前，网络上已经建成了很多机械方面的教学平台，这些平台都有很多关于机械制图方面的资料，比如课程知识点详解辅导、电子版的讲义及练习题库、对应的解题答案、三维数模成型库、名师授课视频录像以及众多三维机构动图展示等，提供了完整的“学、看、练”一条龙网络教学。这些资源将生硬抽象的机械制图课程以多种多样生动形象的方式向学生们展示，很容易被学生接受。因此，授课教师可以从网上搜集此类资料比较全面专业的教学平台，积极向学生推广，引导学生在闲暇时间多去平台进行自主学习。

2.2.2   建立班级学习沟通交流群

为了更好地指导学生学习和了解学习结果，教师可以借助QQ和微信等网络联系方式建立班级学习沟通交流群。教师通过甄别在平台上选取一些比较经典的例题向学生推介，并定期在群里向学生提问，以得到反馈信息。同时，学生们遇到疑惑之处，也可以像教师询问，从而师生之间可以形成及时有效的互动交流，并且可以让学生养成良好的主动性和持久的自主学习习惯。

2.2.3   建立微信公众号和微博公众号

教师还可以结合学生们常用手机上网的特点，建立个人微信公众号和微博公众号，让班级学生关注。在公众号内，教师可以将自己在教学过程中积累的素材资料、心得体会、难点要点归纳整理好放进去供学生们阅读学习。另外，教师还可以将平日布置的《机械制图》作业发布到公众号上，在课堂上进行答案讲解后及时将其更新到公众号内。不仅如此，教师还可以将自己操作三维软件绘制三维模型和二维工程图的过程录制成视频放进公众号，供学生们随时用手机观看学习。除此之外，教师同样可以将每个学生在学习该课程期间的所有作业作品、历届优秀学生的制图作业、各种机械竞赛方面的成果等在公众号上进行展出，供学生课后交流学习。

3     结 语

要想提高机械制图课程的教学效果，教师要充分发散教学思维，不断提高自身能力，掌握大学生生活学习的特点和途径，借助各方面的资源不断探究机械制图课程的新教学模式。教师可以采用基于三维CAD技术和新媒体相结合的机械制图教学模式，将课堂讲授与课外辅导巩固、线上线下学习交流有机结合起来，让学生通过课堂上三維CAD技术所展示的模型以及课下网络化多途径的辅助教学，以一种轻松愉快的心情学好书本中的知识点，充分调动学生的学习积极性。

主要参考文献

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