UG建模技术在机械制图教学中的应用

张俏

(湖南有色金属职业技术学院，湖南 株洲 412000)

机械制图教学主要是使学生对识图和绘图的方法进行有效的掌握，传统的机械制图教学，教师在教学过程中主要借助投影法的一种由点、线、面到图像和物体的过程，学生在这种教学方法下比较难以理解，导致许多学生在学习机械制图时都有一种“跟着感觉操作”的感觉，对具体的概念和思路的了解始终是模棱两可，导致其逐渐和社会实际教学需求产生较大的偏差，较大程度的影响到其教学的质量和效果。

一、一般机械制图模式的欠缺和UG软件的优势

在传统的机械制图教学中，由于一开始接触机械制图的学生缺乏充分的思维想象力，导致其对空间几何问题理解起来相对较难。而传统的教学中教师主要的采用展示教学模型和挂图的方法，这样的乏味教学方法无法激发学生学习中的兴趣。当前学生在计算机方面的兴趣较大，利用UG软件有效的结合机械制图中的各种要求和制图标准，可以达到学生轻松掌握制图知识和UG软件的双重目的。

利用UG软件有效的演示零件的建模、装配、渲染、动画，可使学生对学习中的兴趣得到较大程度的改善，以有颜色的立体模型动态的演示，及剖视、旋转、组合、拆分等使学生对这一形体分析法得到有效的锻炼，既达到学生更好的认识、空间构思能力增强，学生学习兴趣激发的目的，还使学生的积极性和主动性得到极大的促进。

二、UG建模技术在机械制图教学中的应用

（一）利用对UG软件进行基本的几何体教学

通过对UG软件的实体建模功能进行有效的应用，合理的选择具有一定代表性的教学中的例子，建立三维教学实例。在具体的教学过程中可以通过对UG软件的有效应用建立相关模型，通过参数的设置可以获得相应的实例，使传统教学中缺少模型的问题得到妥善的解决。通过对UG设计草图的功效进行合理的利用对二维图形进行绘制，然后通过扫描、旋转、拉伸等得到三维实体不同的模型，促进学生通过大脑反复构思成像，并通过对标准视图的有效利用得到十多种视图，如正等测试图、左视图、右视图、主视图等，使二、三维图相互实现有效的转换。在课堂教学过程中，模型的翻转、修改、再生等过程可以利用UG软件进行演示，实现动态的仿真图形的目的。学生在这种动态的仿真效果中对真实的三维空间的想象更加可观，可对课程中有关各种投影关系的介绍获得深入的认识，进而构建起使学生熟练理解和掌握所学知识的投影视图和实体之间的桥梁。

（二）通过引用UG软件更好的进行相贯线教学

由于不管是平面立体与平面立体、曲面立体与曲面立体形成的相贯线或符合相贯线，都包括许多不同复杂的种类，所以师生都会觉得相贯线的教学是教学过程中的难点。通过对计算机技术UG软件的有效利用，可以建立起呈现多种类型的3D相贯线模型，并通过基准平面的建立替代辅助平面，还可以针对学生动态的演示相贯线的型状及其形成过程，促使传统教学中实物模型教学的缺陷得到有效的改善。同时相贯线的类型、空间型状及组合方式通过利用UG软件直观形象动态的演示，更好的让学生的想象空间得到极大的提高，促进其对该部分内容掌握的更加熟练，进而获得更好的教学效果。

（三）利用UG软件来对学生进行组合体教学

组合体作为画法几何和制图的有效结合，是几何体投影简单转为复杂转化的过程。在认识图和制作图过程中形体分析法是必备的技能，想要使学生更熟练的掌握形体分析法，培养方法起着关键作用。把一个几何体分成许多块，通过在教学中对UG软件的有效应用，其中每个摸块的创建方便用与软件的模块生成部分工程图，直到整个几何体完成绘制，完成的工程图由此生成。利用该流程可使几何体和线框各部分之间的关系更加明确，促进各视图之间的对应关系进一步实现，并通过二维视图之间和立体实物模型的对应关系建立，促使学生对形体分析法步骤和方法的有效掌握，在实际过程中加深对知识的应用。

（四）利用UG软件来进行剖视图教学

想要清楚的表达零件内部复杂的结构，机械制图中会用到断面图、局部视图、剖视图等表达方式，但在实际教学中只是向学生简单的介绍利用假象的面剖切零件，学生理解起来较难，导致学生在课程学习中对各种专业课程原理图的读图费劲，对专业课的学习造成较大的影响，甚至直接影响到机械课程与毕业的设计。利用UG软件对零件模型进行创建，通过执行“修剪体”命令，可以剖切任何片或面，还可利用工程图模块随意改变剖切位置，可以实时为学生展现剖切的结果，利用UG软件学生对剖切结果观看的更加直观，还可对自己在课本上或习题集中的作图练习的正确性进行验证，达到最大限度的提高学生的学习兴趣和学习效果的目的。

结语：综上所述，在机械制图教学中来引入UG特征建模技术，可使学生对零件的建模过程感受的更加直观、形象，可对其空间想象能力得到良好的培养，并培养起学习的兴趣。同时通过合理的分析三维模型的几何特征，可分解、简化复杂的组合体，使学生的学习难度进一步降低，而且利用UG软件根据实际教学需求建立零部件模型库，为学生自主学习提供了便利，促进学生的视野更加开阔，还可在购买教学模型环节起到重要的节约作用，降低教学成本投入。