Unigraphics在機械制圖教學中的應用研究

1、1 / 3Unigraphics 在機械制圖教學中的應用研究山東科技大學王嫦娟 曹明通摘 要：本文根據(jù) Uni graphics 軟件的特點，分別在機械制圖的組合體、立體相交、零件圖和裝配 圖教學中進行了應用研究，并提出了由計算機虛擬模型庫取代實物模型庫等方面的教學改革設想。關鍵詞：Un igraphics機械制圖教學研究0引言近年來，計算機技術(shù)的應用給制圖教學帶來了革命性的突破，AutoCAD、Uni graphics（簡稱 Ug ）、3Dmax 等計算機軟件與制圖教學緊密地結(jié)合， 使多媒體技術(shù)給制圖教學模式注入了新鮮血液。 他 充分利用圖、文、聲像、畫等先進技術(shù)和良好的交互式教學方式，以極

2、其生動活潑的教學風格， 對教育思想，教學內(nèi)容，教學體系，教學方式和教學管理等方面產(chǎn)生了深刻的影響。多媒體教學 已成為現(xiàn)代教育科學與現(xiàn)代教育技術(shù)的重要的組成部分，成為科學研究的戰(zhàn)略任務和教學改革的 方向。1 課程性質(zhì)分析與基本設想?畫法幾何與機械制圖？是一門工科專業(yè)的技術(shù)基礎課，其主要任務之一是培養(yǎng)學生空間思維 能力，空間想象能力，和解決空間問題的能力。而在教學當中首先要培養(yǎng)學生由物畫圖，由圖想 物。建立學生的空間想象能力，這是教學的重點，又是教學的難點。長期以來在該課程的教學中， 主要是用黑板、粉筆、掛圖等傳統(tǒng)教學手段來傳遞教學信息。由于講解內(nèi)容的需要，一次課需要 演示相當數(shù)量的圖形。用傳統(tǒng)的

3、教學手段，實現(xiàn)這些圖形的演示，需要掛圖和黑板圖，由于受到 工具和版面的限制，繪圖質(zhì)量和效率較低。所以講課效果不佳。目前采用多媒體教學，基本克服 了以上缺點，但隨之而來的是，教學風格千人一面，也比較死板，不能體現(xiàn)出教師的個人風格。 教學過程是教師的個性化的活動過程，教師的思路、方法各有不同，教學對象在發(fā)生變化，教學 課件制作就要符合教學的基本規(guī)律，滿足教學的要求。并具有一定的開放性，使教師在應用課件 的同時，仍能方便的結(jié)合實際組織教學，并能體現(xiàn)出教師的個人風格。用 Ug 軟件結(jié)合視圖講解就如同我們站在模型室里講解一樣，生動、直觀而逼真。在教學當中我們可以先把習題做成虛擬模 型，當學生想象不出事物

4、，就把虛擬模型展示給學生看，由此培養(yǎng)學生的空間想象能力。2.Ug 在組合體教學中的應用使用 Pwerpoi ng 和 Uni graphics 就能充分體現(xiàn)教師的個人風格，我們在組合體的教學中，應 用形體分析方法，使用Uni graphics 軟件，就能很好地發(fā)揮其形象直觀的效果，其基本方法是：先做幾個基本幾何體，然后將他們迭加成復雜的組合體，或切割出復雜的組合體，再用旋轉(zhuǎn)按鈕 可以看到物體各個部位的所有表面和剖面。其效果如同在實物面前，可以隨意翻2 / 33 / 3（b） 三視圖圖 2 由軸測圖畫三視圖動，轉(zhuǎn)動物體的任何角度和位置，直至看清每一個表面（如圖1 所示），同時還可以對照實體看該實

5、體的視圖是否正確。有一定效驗和檢查視圖正確與否的作用。該軟件提供了視圖對立體的功能，如果改動實體的尺寸，相應的視圖也會隨之改動，這樣學生就能很簡單的發(fā)現(xiàn)自己是否出現(xiàn)錯誤。 在構(gòu)型設計中，學生經(jīng)常設計出的零件是以線連接，或以點連接，那么用該軟件展示給學生看就 會克服此項錯誤，學生對各形體之間的連接關系就清楚了，形成一個整體的概念，使學生的設計 能力得到了較大的提高。（a）半剖軸測圖（b）旋轉(zhuǎn)后的軸測圖圖 1 軸測圖3.Ug 在立體相交教學中的應用在立體相交教學中，應用該軟件可以在視圖顯示模式和實體顯示模式之間隨意切換，還可以通過抽殼及分割操作使相貫線、截交線能清楚地展現(xiàn)在眼前，可以將實體放在不同

6、的位置形成不同 形式的相貫線將切割平面放在不同的位置可以形成不同的截交線。該軟件的運用就如同實體放在 眼前可以用刀隨意的切割，形成不同的截交線 （如圖 1 所示）。有效的提高了學生對空間取線的靈活視為能力。4.Ug 在零件圖教學中的應用在零件圖教學中的應用， 對大一的學生來說是非常困難的，因為他們沒有參加金工實習和生產(chǎn)實踐活動，對零件的加工和裝配過程只知甚少，對零件的工藝性結(jié)構(gòu)更是一無所知。因此按以往 的傳統(tǒng)教學方法，學生對零件圖的學習非常吃力。使用ug 軟件，可以按照機械加工的方法，一個工序接著一個工序的加工出零件來，還可以通過挖孔、（該軟件給出了不同類型的按國家標準規(guī)定的孔）切槽、（多種形

7、式的槽，如燕尾槽等）等加工方法。對于內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜的零件也可做成透明 體，使學生們能夠觀察到零件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。然后通過旋轉(zhuǎn)，又可以看到零件結(jié)構(gòu)之間的關系（如 圖 2 所示）5.Ug 在裝配圖教學中應用. 在裝配圖教學中應用，是用該軟件可以根據(jù)動力學原理將零件裝配成部件或機器。將裝配或 拆卸過程做成動畫 （如圖 3 所示），學生就如同親臨裝配車間的現(xiàn)場將一個零件一個零件的把機器 親自裝配和安裝好。還可按逆向裝配過程將機器一個零件一個零件的拆卸下來。比如一對齒輪嚙 合，如果設計得不好就會出現(xiàn)干涉，該軟件能夠計算出該齒輪的曲線和干涉點。這樣通過對典型 零件的加工過程、裝配過程、拆卸過程的模擬仿真動畫，為

8、學生提供了一個虛擬的金工實習基地。 使他們提前接觸和具備了學習機械制圖所應具備的機械設計和加工工藝基本知識。學生學起來也 就變得簡單易懂容易接受了。同時也使教學過程變得生動形象，妙趣橫生。充分激發(fā)了學生對機 械制圖學習的興趣和積極性。（a） 軸測圖4 / 3圖 3 齒輪泵的裝配過程6 結(jié)束語uni graphics 軟件在機械制圖教學中的應用研究僅僅是一個開始，通過我們初步的教學實踐研究，我們已經(jīng)感到該軟件在機械制圖教學中應用潛力很大，開發(fā)前景非常廣闊。特別在教學工作中正確合理的采用 ug 軟件，不僅使教學活動生動、形象、直觀，提高課堂教學效果和教學質(zhì)量，而 且還有助于培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，開發(fā)學生智力，提高學生的素質(zhì)。另外隨著對 ug 軟件的進一步開發(fā)應用，我們設想由計算機虛擬模型庫取代實物模型庫。我們將應用ug 軟件設計制作多種多樣、生動形象的教學