計(jì)算機(jī)繪圖教學(xué)效果提升途徑

時(shí)間:2022-02-05 11:28:11

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計(jì)算機(jī)繪圖教學(xué)效果提升途徑

摘要:伴隨時(shí)展、環(huán)保理念宣傳、協(xié)同化設(shè)計(jì)、異地聯(lián)合辦公等先進(jìn)設(shè)計(jì)思想的推廣,加工制造業(yè)中零件設(shè)計(jì)、建模等經(jīng)常采用計(jì)算機(jī)繪圖軟件設(shè)計(jì)繪制圖形,通過(guò)無(wú)紙化辦公模式,提高出圖效率。在日常教學(xué)方面,緊跟行業(yè)發(fā)展步伐,除了必要的手工繪圖外,主要采用計(jì)算機(jī)軟件繪制圖形,有助于提高學(xué)生專業(yè)水平,提升學(xué)生綜合能力,但在實(shí)際操作過(guò)程中,由于多種因素,學(xué)生繪圖往往達(dá)不到理想效果。本文以常見軸類零件為例,以點(diǎn)帶面講述提升繪圖效率的方式,僅供參考。

關(guān)鍵詞:軟件操作;精講多練;軸類零件;CAD;建模

在國(guó)務(wù)院印發(fā)的《國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》(職教20條)中提到,“隨著我國(guó)進(jìn)入新的發(fā)展階段,產(chǎn)業(yè)升級(jí)和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整不斷加快,各行各業(yè)對(duì)技術(shù)技能人才的需求越來(lái)越緊迫”“著力培養(yǎng)高素質(zhì)勞動(dòng)者和技術(shù)技能人才”。職業(yè)教育按照國(guó)家改革方案,積極認(rèn)真完善自身的人才培養(yǎng)方案,大部分加工制造類專業(yè)均開設(shè)“CAD/CAM軟件應(yīng)用”課程,該課程運(yùn)用前面所學(xué)專業(yè)知識(shí),進(jìn)行綜合訓(xùn)練提升,是加工制造類專業(yè)為培養(yǎng)技術(shù)技能人才必修專業(yè)操作課[1]。SolidEdge2019軟件是SiemensPLMSoftware公司旗下,基于Windows平臺(tái)、功能強(qiáng)大且易用的三維CAD軟件,能激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí),鍛煉基本操作技能。

1發(fā)現(xiàn)問(wèn)題

近期,學(xué)生訓(xùn)練項(xiàng)目為繪制軸類零件,根據(jù)課前發(fā)放的二維圖形樣例,建立三維立體模型,并操作軟件生成相應(yīng)的二維圖形,結(jié)合樣例,繪制規(guī)范的零件圖。初期熟悉軟件及講解基本操作后,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間操作練習(xí),發(fā)覺部分學(xué)生的繪圖效率不高,網(wǎng)絡(luò)提交圖形錯(cuò)誤點(diǎn)較多。部分人員操作計(jì)算機(jī),以一種很悠閑的姿勢(shì)繪制圖形,對(duì)計(jì)算機(jī)基本操作的標(biāo)準(zhǔn)姿勢(shì)掌握不佳,以致繪圖過(guò)程中顯得悠哉、閑散,或是手忙腳亂。

2分析問(wèn)題

結(jié)合近期練習(xí)的幾種軸類圖形,較多同學(xué)拿到圖紙后,仍以前面訓(xùn)練的簡(jiǎn)易組合體思維考慮問(wèn)題,僅做簡(jiǎn)單的查看,甚至極少數(shù)同學(xué)直接進(jìn)行建模,不注重細(xì)節(jié)問(wèn)題,以致后面不好處理,導(dǎo)致浪費(fèi)較多時(shí)間,且繪制效果不佳,綜合查看主要存在以下兩種問(wèn)題。2.1界面不熟,效率低下。1)CAD課程有限,每次課不連續(xù)。正式操作前都需要引導(dǎo)學(xué)生再次查看,此外每個(gè)人自身差異,學(xué)習(xí)接受能力不一致。正常上課操作中,結(jié)合樣例,多數(shù)同學(xué)僅僅重點(diǎn)重復(fù)了教師講解的命令,其他延伸的命令,較少真正、切實(shí)有效的使用,甚至做好教師布置的樣圖,就算完成任務(wù),不再摸索嘗試,對(duì)整個(gè)軟件操作界面不熟悉,以致操作中僅用一種方法,不能根據(jù)不同圖形,做到舉一反三。比如,圖線選取,可以選擇“單一”“鏈”“面”,在同一個(gè)草圖或者疊加模型拉伸時(shí),選擇模式是否合理,影響建模效率;又如,繪制軸類零件草圖標(biāo)注尺寸時(shí),選擇直徑標(biāo)注,一目了然,減少錯(cuò)誤率。2)學(xué)生擁有個(gè)人電腦并安裝操作軟件較少,操作手機(jī)自控能力弱。課后較少觀看互聯(lián)網(wǎng)中專業(yè)操作教學(xué)視頻,網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資料不仔細(xì)閱讀,書籍類文字資料看的也較少,很多需要在課前做的事情沒有做好,占用一定的上課操作時(shí)間,故平時(shí)操作中,多數(shù)對(duì)界面及命令不了解,軟件操作使用不夠熟練。比如,擺正圖形,主視圖或者俯視圖,需要在右下角“圖標(biāo)”翻到相應(yīng)的位置,點(diǎn)擊后才能擺正,而采用快捷鍵“ctrl+h”,則很快到達(dá)設(shè)計(jì)界面,部分同學(xué)操作鍵盤及鼠標(biāo)的姿勢(shì)不當(dāng)(且極少數(shù)同學(xué)對(duì)鍵盤界面不夠熟悉,手勢(shì)沒有按照打字的標(biāo)準(zhǔn)姿勢(shì)),不記憶組合鍵,不注意相應(yīng)的命令菜單位置,僅用鼠標(biāo)緩慢點(diǎn)擊,逐個(gè)尋找,效果較差,有些命令還需要教育者重新提醒講述,以致繪圖建模效率低。2.2建模不當(dāng),操作較亂。建模操作命令使用不當(dāng),很可能出現(xiàn)事倍功半的效果。1)因軟件操作界面不熟悉。操作者很少嘗試課堂例題之外的命令,以致初始階段建模方式單一[2],對(duì)后續(xù)建模產(chǎn)生較大的負(fù)面影響,不便于后續(xù)軟件操作,甚至要全部刪除,重新建模,占用較多的修改時(shí)間,降低繪圖效率,影響建模效果。比如,對(duì)稱類零件,采用對(duì)稱拉伸,便于建模;又如,簡(jiǎn)單的類型,直接建模疊加的方式就可以,中等復(fù)雜程度,繪制草圖,旋轉(zhuǎn)建模,然后再“疊加”或者“切割”。2)整體識(shí)讀圖紙、分析圖紙能力較弱。尤其細(xì)微結(jié)構(gòu)的表達(dá)及建模處理,未能綜合全面考慮,只認(rèn)為做出來(lái)就行,以致前面做出的實(shí)體成為無(wú)用功,未對(duì)整體模型統(tǒng)籌思考,這也是目前普遍存在的問(wèn)題。比如,軸端部有對(duì)稱的四個(gè)平面,建模時(shí),若采用先“拉伸”軸端圓柱體,再進(jìn)行“切割”,比較費(fèi)時(shí)間,相對(duì)快捷的建模方式是,直接繪制成草圖,通過(guò)“修剪”命令,得到模型,再“拉伸”。

3解決措施

通過(guò)筆者自身學(xué)習(xí)情況來(lái)看,除了常規(guī)的培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣外,還需要綜合多方面調(diào)整,理清學(xué)生學(xué)習(xí)觀念,養(yǎng)成良好學(xué)習(xí)習(xí)慣,建立規(guī)范的操作方式[3],結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況,初步采用以下措施運(yùn)行調(diào)整。3.1分析圖形,初步思考。引導(dǎo)學(xué)生建立仔細(xì)看圖、統(tǒng)籌思考的習(xí)慣,圖紙擺在面前,不要著急繪制,正所謂“磨刀不誤砍柴工”,鼓勵(lì)學(xué)生將之前學(xué)習(xí)的專業(yè)課程的圖形,尤其“機(jī)械制圖”中經(jīng)典圖例,對(duì)照?qǐng)D紙,稍微細(xì)致分析下圖形,頭腦中形成粗略的建模步驟,明確各部分結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)特點(diǎn),然后再結(jié)合不同部位,有針對(duì)性地建模,這樣既減少返工的概率,又提高了繪圖效率。整體建模過(guò)程中,綜合對(duì)比,綜合選用,考驗(yàn)學(xué)生對(duì)圖形分析情況,對(duì)軟件操作掌握程度。以代表性的圖例,講述不同的操作方式,通過(guò)操作,查看時(shí)間,明確思考意義,減少任何圖形都是那套“三板斧”現(xiàn)狀。比如,簡(jiǎn)單的臺(tái)階軸,尺寸較少,適合直接建模,一端建模,采用“疊加”的方式,逐步疊加;若有錐度或者帶有偏心的軸類零件,對(duì)于錐度及偏心部分不適合直接建模,一般采用繪制草圖,根據(jù)圖紙,約束尺寸,旋轉(zhuǎn)建模;涉及兩端對(duì)稱的軸類零件,采用“對(duì)稱拉伸”直接建模,比較快捷;而多數(shù)軸類零件,則是綜合建模,有時(shí)先采用草圖繪制主體部分,細(xì)節(jié)之處再采用端部建模(疊加),最后采取“切割”的方式建模。3.2軟件操作,精講多練。相對(duì)而言,常規(guī)軸類圖形典型樣例,除了端部結(jié)構(gòu)有變動(dòng)外,其他基本都是相同的操作步驟,這需要教師引導(dǎo)學(xué)生,歸納常規(guī)的操作方式,帶領(lǐng)學(xué)生將軟件操作界面熟悉一遍,尤其是針對(duì)性的操作方式,借助圖例講解,將圖形預(yù)先發(fā)到班級(jí)群里,根據(jù)圖紙,談?wù)勛约旱慕K悸?,討論?yōu)化幾種方案,營(yíng)造學(xué)習(xí)的趣味性,然后建模驗(yàn)證。當(dāng)然相同的圖形,有多種建模方式,這也要結(jié)合學(xué)生實(shí)際操作習(xí)慣、理解程度而定,學(xué)生練習(xí)過(guò)程中,可以通過(guò)人為的、多選擇性的分組“PK”方式,以實(shí)際操作驗(yàn)證最優(yōu)的操作思路。課堂練習(xí)中,不以完成零件建模為主要的考評(píng)方式,在完成基本的軟件操作任務(wù)后,還可以開創(chuàng)性的鼓勵(lì)學(xué)生,結(jié)合例圖,自己摸索嘗試,探索練習(xí),尋找不同的操作方式,以工匠精神追求精益求精[4],激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)持久度。3.3展示評(píng)價(jià),經(jīng)驗(yàn)推廣。每次的課堂練習(xí)及課后作品,都選取優(yōu)秀作品進(jìn)行展示評(píng)價(jià),及時(shí)查看,適時(shí)評(píng)價(jià),綜合點(diǎn)評(píng),操作較好的同學(xué),進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)分享,并給予相應(yīng)的學(xué)業(yè)積分,促進(jìn)學(xué)生向更好的方向努力探索。根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況,允許已完成基本任務(wù)的同學(xué),開創(chuàng)性的設(shè)計(jì)作品,借助網(wǎng)絡(luò)及時(shí)展示,激發(fā)學(xué)生拼搏、進(jìn)取意識(shí)。采用多方位、多渠道展示優(yōu)秀作品,比如在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下,借助班級(jí)主頁(yè)、班級(jí)群、班級(jí)微信公眾號(hào),以及傳統(tǒng)的班級(jí)櫥窗,采用截圖、彩色打印張貼的方式展示作品,有助于學(xué)生建立自豪感,此外定期推送網(wǎng)絡(luò)中比較經(jīng)典的圖例,建立“比、學(xué)、趕、忙、操”的良性學(xué)習(xí)氛圍。部分掌握不佳的同學(xué),小組成員互幫互助,促進(jìn)操作能力提升,以鼓勵(lì)、引導(dǎo)為主,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性,結(jié)合學(xué)生自身學(xué)習(xí)情況,制定相應(yīng)的規(guī)則要求,提高課堂學(xué)習(xí)效果。

4效果與反思

4.1效果。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的調(diào)整與完善,多數(shù)同學(xué)能夠較好的熟悉軟件界面,較好的進(jìn)行三維建模,完成基本的操作任務(wù),部分同學(xué)能夠設(shè)計(jì)有創(chuàng)意性的作品。4.1.1效率提升,效果明顯。界面操作熟悉,基礎(chǔ)圖例基本都能有效完成,基礎(chǔ)薄弱同學(xué)能在周邊伙伴的協(xié)助下有所收獲。學(xué)生識(shí)圖能力有一定的提升,沒有一開始的輕視或者茫然,能客觀、針對(duì)性的描述,初步建立較好的建模思維模式,明晰了幾種建模方式,能夠活學(xué)活用,有效思考。在中等難度圖形三維建模方面,以往唉聲一片,只做老師講過(guò)的樣圖,稍微有點(diǎn)難度,等待老師分析,現(xiàn)在各小組爭(zhēng)相積極主動(dòng)表述,各小組成員軟件界面熟悉度較好,三維建模效果提升明顯。4.1.2探索練習(xí),學(xué)以致用。自開展創(chuàng)意設(shè)計(jì)三維建模以來(lái),學(xué)生創(chuàng)意思維不斷激發(fā),各類操作命令及操作想法層出不窮,不斷激發(fā)了學(xué)生探索練習(xí),學(xué)以致用的良好態(tài)勢(shì),也促進(jìn)筆者教學(xué)相長(zhǎng),不斷提升。4.2反思。整個(gè)課程的學(xué)習(xí)提高了學(xué)生專業(yè)建模技能,雖然取得一定的成效,但實(shí)際操作及課堂檢查中,還存在以下不足。4.2.1綜合分析有待提升。也許是專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)的不扎實(shí),也許是個(gè)人對(duì)軟件操作有極大的排斥感,極個(gè)別同學(xué)操作水平提升緩慢,圖形綜合分析能力較弱。而身邊掌握較好的伙伴,基本在探索自己的創(chuàng)意作品,無(wú)暇兼顧,任課教師忙于解答各類層出不窮的操作問(wèn)題。對(duì)于分析能力不佳的同學(xué),還需要耐下心來(lái),不斷補(bǔ)充講解,避免少部分同學(xué)掉隊(duì)太遠(yuǎn)。4.2.2規(guī)范繪圖還需加強(qiáng)。由于三維建模軟件的強(qiáng)大功能,只要模型建好,就可以直接轉(zhuǎn)化為二維圖形,相對(duì)出圖比較方便快捷,但軟件畢竟也有瑕疵,生成的二維圖形還需要再次完善。比如,尺寸標(biāo)注、技術(shù)要求、中心線等環(huán)節(jié),多數(shù)同學(xué)缺乏足夠的耐心,稍微粗糙調(diào)整,不能有效按照國(guó)標(biāo)進(jìn)行,還需要加強(qiáng)學(xué)生的規(guī)范意識(shí)。

參考文獻(xiàn):

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[4]姚鋼.工業(yè)機(jī)器人技能人才工匠精神的培育探索[J].南方農(nóng)機(jī),2020,51(15):22-24.

作者:方杰 孫石 單位:1.霍爾果斯中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 2.江蘇省高淳中等專業(yè)學(xué)校