浅谈Inventor在机械制图教学中的应用
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摘 要：机械制图课程是机械类专业高职学生必修的一门技能基础课，主要训练和培养学生识图和绘图的能力。借助Inventor软件辅助课堂教学，提高学习的兴趣和积极性，同时改善了教学效果。
关键词：机械制图;三维建模;工程图;Inventor
【中图分类号】G 【文献标识码】B 【文章编号】1008-1216（2019）03B-0041-02
一、机械制图课程的性质和教学中现存不足
机械工程图样是工业生产的重要技术文件，也是技术交流的重要工具。设计者通过图样表达设计的对象;制造者根据图样指导生产;使用者通过图样了解机器设备的结构和性能，进行操作、维修和保养。因此，图样是传递和交流技术信息的媒介和工具，是工程界通用的技术语言。
机械制图课程是通过教会学生运用投影的基本原理，按照相应标准要求绘制和阅读机械工程图样的课程，是高职教育机械类专业课程体系中一门重要的专业基础课，主要任務是培养高职学生的空间想象力，并能够熟练阅读图样信息、准确完成图样绘制，以适应今后从事工程技术工作的需要。
本课程教学的主要内容包括：制图基本知识与技能、正投影作图基础、机械图样的表示法、零件图和装配图的识读与绘制等。教学方法从传统的使用实物模型和挂图展示辅助教学，到利用电脑、投影仪和多媒体课件进行授课，在一定程度上减轻了教师的负担，也使教学效率有了提高。然而，对于学生的接受程度而言并没有质的提升。一方面，高职学生基础比较薄弱，中学时几何想象能力没有得到锻炼，空间结构方面的思维和理解力不足，导致学习时困难重重，如此以往极易产生畏难和厌学的情绪;另一方面，在教学过程中，教师的授课条件较为单一，由于教学模型和挂图的数量和尺寸有限，尤其是对于复杂结构的内部环境缺乏展示手段，致使直观性和通透性并不理想，不便于学生理解和掌握，知识教学的效果不甚理想。笔者从事机械制图课程理论和实践教学近十年，深感心有所求，力有不逮。
二、Inventor软件简介
Inventor是Auotodesk公司出品的三维参数化实体绘图软件，广泛应用于机械、汽车、模具等工程领域。Inventor作为一款三维建模软件具有强大的功能：快速便捷三维实体模型创建、参数化的零件部件设计和装配设计、三维模型向二维工程图的转化、利用仿真和有限元分析零件部件的性能等。该软件对于使用者非常友好，一目了然的操作界面、细致入微的操作提示以及亲民的运行环境要求，十分易于使用和学习。
三、Inventor在机械制图课程教学中的应用
Inventor三维建模的强大功能对于机械零件的表达具有天然的良好支持性。工欲善其事必先利其器，近年来笔者尝试利用Inventor软件作为教学工具辅助授课有一些心得，下面就针对课程教学做几点陈述。
（一）利用Inventor进行“三视图”教学
“三视图”是机械制图课程教学的一项重要内容，培养学生良好的空间想象能力是学好“三视图”的基础。对于一些简单的零件和形体，教师通过言语启发和模型展示便可以使学生了解其结构特征。如果遇到相对比较复杂的零件和形体，由于学生空间想象能力存在差异，想要达到良好的教学效果仅靠上述手段就显得乏力了。利用Inventor软件进行教学，笔者课前预先对复杂零件或形体进行三维建模，课堂上利用Inventor软件提供的模型空间对事先创建好的模型进行旋转、缩放、投影等操作，把零件或形体的每一面、每一个视角都展示在学生面前，使学生能够清晰直观地看到零件或形体的每一处特征和细节，也便于学生把握模型特征，在大脑中形成所有视图的印象。
（二）利用Inventor进行“剖视图”教学
“剖视图”是表达零件或者形体的一种很重要的方法，也是机械制图课程的一个难点。零件或者形体如果内部结构比较复杂，进行剖视图表达就会对学生的空间想象力提出很高的要求。利用实物模型展示不便于学生观察形体内部，掌握内部结构局限性不可谓不大;若是利用挂图或者课件来展示剖切后的图样，则会导致学生出现只知其然不知其所以然的情况，遇到实际问题仍然无法应对，而图样中大量相交线、相贯线以及虚线的存在也会干扰学生做出正确的判断。利用Inventor软件的剖切功能，对具有复杂内部结构的零件或者形体进行多角度多位置的剖分，学生在剖切的展示过程中会看到每一个线条和轮廓，从而在绘制“剖视图”中对线型表达做出正确的选择。
（三）利用Inventor进行“装配图”教学
绘制“装配图”是机械制图课程教学中对学生看图、绘图和空间想象能力综合要求最高的一个环节，同时也是评判学生该课程学习成绩是否达标的重要标准。然而机械制图是最早开始学习的专业类课程，学生没有任何专业知识和素养的积累，对于零件、机构以及机器的加工、运行以及工作原理等完全不了解。这些都会成为学生看懂和画好装配图的障碍。Inventor软件对多零件装配模型有打散和隐藏零件的功能，利用打散功能可以全方位展示装配中所有零件的关系，利用隐藏零件功能可以抽丝剥茧般解剖结构或者机器内部每一个环节，让学生直观面对装配中的每一处细节。
Inventor软件的辅助教学在机械制图课堂的应用还有很多，由于篇幅限制在此就不一一列举了。
四、利用Inventor软件辅助机械制图教学的意义
（一）提高学生的学习兴趣
在以往课堂上，由于教学内容相对枯燥，千篇一律的文字和图形很激发学生的兴趣，导致学生上课的注意力不易集中，部分学生出现开小差和打瞌睡的情况。在教学中引入Inventor软件作为辅助后，在很大程度上调动了学生上课听讲的积极性，使学生有了主动思考和参与的意愿，课堂上的互动性大为提高，学习氛围有了明显的改善。
（二）教学效果提升明显
Inventor是一款专业的三维建模软件，在机械制图课堂中借助其强大的功能和快速便捷的操作提高了课堂教学的效率，而Inventor对模型直观和清晰的表达也为学生轻松理解和学习机械制图提供了便利。从笔者在教学中使用Inventor软件辅助的尝试看，学生的识图和画图能力一定程度上有了提升，对于知识的掌握情况和应对作业与考核的能力也有了改善。
（三）课堂教学变得更加容易
传统教学中一般的表现手段不易表达和展示的内容，利用Inventor可以轻松表达和展示;Inventor丰富的表达方式也更容易调动学生学习的积极性，继而保障课堂教学有序进行;Inventor强大功能对于机械制图教学具有良好的支持性，可以用来逐章教学，课程多数知识点，Inventor软件都可以提供有针对性的应用。使用Inventor进行教学在一定程度上减轻了教师的负担，提高了教学的效率，使上课变得容易起来。
五、结束语
Inventor软件的使用为机械制图教学提供了便利，但并不能解决我们在教学中的全部问题。由于该软件并不是专门为了教学而开发的，只是其中的一些功能对我们的教学有益，而一些知识无法借助Inventor实现辅助教学。因此，我们还当继续发掘适合教学使用的新的功能，提升教学技能和教学水平。
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