强化三维CAD软件教学培养机械创新设计能力

黄自春

摘要：随着社会的不断发展，社会对人才的要求也越来越多，中职院校的开办是为了更好向社会输送专业对口的应用型人才。但是现阶段的中职机械设计课程仍旧保留着以二维设计为核心传统教学模式，教师在日常的教学中，一直通过使用二维的工程图表来向学生传递设计的内涵。这不利于学生的空间思维能力发展，也不符合现代社会对机械设计专业的需求。因此，教师应该积极转变教育理念，实现培养创新型人才的教学目标。

关键词：中职;三维CAD软件;机械设计

前言

社会的进步离不开科技的创新，没有创新意识，社会也会止步不前。因此，中职教师在日常教学中，除了要转变自身教育理念以外，还要有意识培养学生创新意识，实现机械设计从二维走向三维的转换，让学生能够独立自主的完成机械设计创新，提高学生实践操作能力，为学生今后步入社会工作打下坚实的基础。

• 掌握传统机械设计特点，通过实践激发创新意识

在传统机械设计教学中，设计的核心是二维设计，而工程图则被看作表达工程师想法的信息载体。一份好的二维工程图表中除了体现设计者内在的思想以外，还要将工程对象的具体结构、具体形状和各个部位的装配关系以三视图的方式展现出来，也就是将原本三维东西进行二维化的处理，以便在具体使用时更加的简便^[1]。因此，想要从事机械产品的设计，就必须要掌握能够将三维工程对象转化为二维对象的能力，并且通过工程图标进行准确的表达。这种空间转换能力绝对不是一朝一夕就可以获得的，而是要通过大量的时间进行练习逐步培養出来的。在我国各个层次的中职院校中，机械设计专业都是热门专业，因此，教师会通过使用大量时间练习的方式，培养出学生的空间想象力和思维逻辑性。然后，再掌握基础知识后，通过大量的实践操作和图表分析来锻炼学生的读图能力。这样，学生在获得读图能力后，就可以根据图表的设计立意解读获得初步的设计能力，进而在独立设计时活跃自己的思维，进而获得创新设计能力。

• 机械能力的创新，需要基础知识的支持

机械技术的发展离开计算机技术的提高，随着计算机技术的不断提升，机械设计技术也发展到了一个新的阶段。在现代的机械设计中，应用了计算机三维实体来表达设计的中心内容，通过大数据的不断交替，实现传递信息的目的。在现实教学中，教师在讲解如何应用机械设计制作具体模型时，通常都会让学生采取从二维过渡到三维在推导回二维的方式，以此培养学生的立体思维转换。在第一阶段的教学时，教师主要培养学生进行机械制图和画法几何的应用，让学生能够基本掌握工程制图的能力。在第二阶段，教师需要在二维的基础上逐步引入三维的设计，让学生能够实现二维到三维的自由转换，并检验学生第一阶段的学习成果。进入到第三阶段后，教师需要要求学生能够将三维图形转换为二维的技术所需要的图表。虽然三维制图可以更加的立体，但是目前市场应用范围最广的还是二维图表。由此可见，这种三段式的教学模式可以看出，虽然教学中仍以二维知识为教育核心，但是三维技术的应用在教学中起到承上启下的作用。从学生的角度来看，三维技术的转换可以有效的激发学生的创新意识，在课程设计时教师也要将三维设计放在主体位置。

• 机械创新需要完整的设计要求

机械创新的设计能力其实就是让创作者利用自己学习过的知识充分的发挥自身的创造能力，将原有的设计推陈出新，形成新的思路并通过自己的实践设计出新颖实用的产品。传统意义上的机械创新分为两个部分，一个是将现有的产品进行技术升级，也就是通过改进产品从而满足生产的需求。而另一个方面就是通过作者的创新，打造全新的产品来满足社会的需求。按照设计进程来讲，机械设计还可以分为运动设计、结构设计、动力设计三个部分。其中，需要学生拥有创新思维的就是结构设计。相较于传统的机械设计，创新设计更加看重学生在创造过程中创新思维的应用。当然，在实际使用时，教师也会发现，对于大学数学生来讲，结构方案在脑海中呈现的方式都是立体的，也就是三维的，如此直接应用三维CAD软件可以更加直观的将学生脑海中的立体设计呈现出来。

• 教师要重视三维CAD的软件教学

教师在培养学机械设计创新能力时，必须重视三维设计软件的应用。在实际教学当中，教师应该充分地利用好三维设计软件中的工具，实现模型制作与模型分析的同步进行。这样就可以大大缩短课堂的时间，为学生的实际操练保留了更多的空间。在目前教学流行的三维设计软件中，Pro/Engineer时应用范围最广泛的一款软件，该产品的CAD模块，可以在应用时培养学生的空间思维能力和创新意识。学生可以通过该软件实现将意识与图形的无障碍转化，这样也为学生能够进行设计创新提供便捷的途径。

总结

利用三维软件进行机械产品的设计可以有效的提高学生的创造能力，将学生的精力有二维制图转化为思维创新。作为一所职业院校，教师更应该注重学生学习的实效性。通过强化三维CAD软件教学，可以有效的提高学生的创造力和空间想象力。

参考文献

[1]王岗.基于信息化思路下中职机械识图教学与软件教学结合的探索[J].教育现代化，2017，4（27）：221-222.