信息化思路下中职机械识图教学与软件教学结合的探究
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[摘 要] 机械识图是中职机械专业的核心课程，其教学质量直接影响学生的专业水平。基于此，对机械识图教学现存问题进行分析，然后结合实际情况，对CAXA3D软件、微课在机械识图教学中的应用进行探究有着重要的现实意义。
[关 键 词] 微课;机械识图教学;CAXA3D软件
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2019）11-0064-02
机械识图要求学生具备一定的识图能力、空间想象能力，但是传统的教学方式较为枯燥，导致学生出现了畏难心理。随着信息技术的不断发展，教师有必要应用新型教学方法改善目前机械识图教学中存在的问题。
一、中职学校机械识图教学现存问题
（一）学生基础较差
首先，大多数中职学生都是中考失利的初中生，学习习惯、学习能力较差，并且大多数学生的学习态度都比较消极，在课堂中玩手机、睡觉等情况屡见不鲜;其次，中職学生在初中学习阶段并没有接触到制图的相关知识，学生的空间思维能力、绘图能力较差，所以在教学的过程中，许多学生都会觉得知识内容枯燥难懂，产生了一定的畏难心理，进而影响了整个学习过程。
（二）教学内容不合理
机械识图中涉及大量机械制图的基本知识，如机件的三视图、视图、剖视图、断面图、局部放大图和简化画法、公差与配合、识读零件图、标准件和常用件、识读装配图等。基础教学内容十几年从未改变，教学模式也主要以“黑板白字”来完成。随着信息技术的不断发展，多媒体逐渐和机械识图教学进行了有机结合，但是其教学模式本质仍旧没有发生变化，多媒体设备只是成为机械识图课堂中的“电子黑板”，荧幕上显示的内容仍旧是平面图形，教师在课堂上采取灌输式的教学模式，整个课堂教学枯燥、乏味，久而久之，甚至有部分学生对机械识图教学产生了一定的抵触心理[1]。
（三）教学资源不丰富
当前，中职机械识图相应的教学视频、教学课件、教学案例虽然在不断更新，但是从客观角度上来看，中职机械识图教学资源呈现出碎片化、复杂化的状态，教师在教学过程中难以将其整合成有效的教学资源。同时，中职机械识图教学的内容依旧以基础知识教学为主，缺乏实际应用相关的内容，中职学生在完成一年机械识图课程之后，并不能将其付诸于实践，在遇到复杂的机械图纸时，依旧无法准确判断机械设备的构造[2]。此外，受到教学资源、教学模式的限制，当前中职机械识图整体教学效率较低，教学反馈周期较长，教师无法快速解决学生在学习过程中所遇到的问题，久而久之，原本有学习积极性的学生也受到了一定影响。
结合目前中职机械识图教学存在的问题，为提高中职机械识图教学的效率和质量，让知识内容以直观、全面的方式呈现出来，就需要改革现有的教学方式。在信息技术高度发达的今天，各类绘图软件（比如CAXA3D实体设计、UG、Computer Aided Design等）的应用越来越广泛，通过这些软件能够将原本抽象、枯燥、静止的知识内容转变为直观、形象的知识模型，帮助学生理解知识中的重点、难点，进而提升中职机械识图教学的效率，丰富中职机械识图的教学资源，激发学生的学习兴趣[3]。
二、信息技术视角下中职机械识图教学创新策略
（一）应用CAXA3D实体设计进行教学
1.CAXA3D实体设计软件概述
CAXA3D实体设计是一款面向工业设计的三维设计软件，相较于Computer Aided Design，CAXA3D实体设计软件更容易上手，并且在Computer Aided Design的基础上，支持协同设计。CAXA3D实体设计中使用的是基于Fluent/Ribbon构架的用户界面，用户能够根据自身习惯，设计定制个性化的操作界面，进而提升用户的操作效率[4]。简单来说，CAXA3D实体设计具有以下几个特点：首先，该软件功能丰富，可进行草图创建以及模型置入;其次，CAXA3D实体设计相较于CAD、UG等软件，其操作更方便，操作过程更简单;最后，通过三维零件的展示，能够将零件直观、全面地体现出来，也可通过三维接口，将三维模型转变为二维平面图。CAXA3D实体设计可以在三维展示状态下，对三维零件进行装配，并且通过运动仿真生成相应的零件分解图、爆炸图、装配图。将CAXA3D实体设计软件应用在中职机械识图教学中，就能够让学生直观地观察到零件从三维状态到平面草图之间的转换，而且通过装配图的应用，还能加深学生对公差知识的理解[5]。
2.CAXA3D实体设计在三视图教学中的应用
三视图相关的知识内容是机械识图中的基础知识，传统的中职机械识图教学主要是通过让学生观察、摆放模型来完成的，分析模型三个视角的平面图，并且将平面图在图纸上绘制出来，而从三维到平面之间的转换则全靠学生的想象以及教师的口头描述，在这种情况下，空间想象能力较差的学生就会觉得机械识图知识枯燥且抽象，其学习积极性就会受到一定的影响，加上中职生的学习态度、学习能力、学习水平都比较差，传统三视图教学方式无法取得良好的教学效果[6]。
利用CAXA3D实体设计软件，教师可以结合相应的三维模型，通过旋转模型或者将模型转化为平面图，学生就可直观、全面地观察到模型各个方位平面图的形式，进而就能理解“为什么部分弧形在平面图上反而成了直线，换一个视角又成了直线，为什么看不见的部分需要用虚线表示”等内容。 3.在几何体教学中的应用
所有机械零件都是由基本几何体构成的，针对目前中职学生实际应用能力差的现状，教师利用CAXA3D实体设计软件中的模型资源，就可让学生直观地对当前机械行业中典型的零件进行观察，然后教师就可将零件进行“爆炸、分解”处理，让学生再观察其基本的构成方式。通过这种教学方式，学生就能理解“复杂几何体都是基础几何体组成”这一概念，其畏难学习心理就能得以消除。此外，教师还可直接将当前行业应用较多的零件用CAXA3D实体设计软件体现出来。
4.在組合体教学中的应用
组合体是中职机械识图教学中的重点也是难点，传统机械识图教学，往往用“补画视图”的方式进行教学，但是许多学生在自主绘图的过程中常常会出现漏线、错线的情况。究其原因发现，学生没有接触过相关的实物，在绘图的过程中难免会因为无法想象实际物体而出现错误[7]。通过CAXA3D实体设计软件，教师就可以将不同的几何体装配起来，然后将组合体转化为二维平面图，学生就能直观地观察到组合体的平面体现形式以及图形形成过程。教师在教学的过程中，还可以调整模型的展现形式，让学生对模型的线、框进行针对性的学习，然后通过旋转模型，就能将其以更形象、直观的方式体现出来。
5.在截交线中的应用
截交线是中职机械识图教学中的重点，传统的教学方式主要依靠教师用手绘制，或者将相关平面图用多媒体设备呈现。这种教学方式虽然能够让学生对截交线有初步认识，但是却不适用于复习阶段的教学。针对这种情况，教师利用CAXA3D实体设计软件，就可让学生观察截交面的几何形状，分析截交线的变化，通过探寻二者之间的关系，就能加深对截交线的理解。
6.在装配图教学中的应用
装配图表达的内容较多，不仅要表示部件的几何形状、结构，同时也要显示出部件和机械设备的装配关系、工作原理、公差、技术标准，这部分内容是中职机械识图中的难点，而中职学生对机械设备的理解往往较为肤浅，对部分机械设备的实际运作只是简单的了解，所以大部分中职学生对这部分知识的学习效果都不够理想。对此，教师在教学过程中就可应用CAXA3D实体设计软件，将机械设备整个三维模型体现出来，然后再将机械部件从中分解出来，在学生对机械部件了解透彻之后，教师再将其装配起来。通过这种动态、静态结合的教学方式，能有效加深学生对装配图的理解。不过，教师在教学的过程中也要注意配合机械设备实际运作的视频进行教学，这样才能加强中职生的实际应用能力[8]。
7.在剖视图教学中的应用
剖视图能够显示出机械部件的内部构造，在传统的中职机械识图教学中，教师往往是采用可拼接的实物模型进行教学，然后让学生想象其他部件的剖视图，这种教学方式能够让学生对剖面图有基础的认识，不过当学生遇到复杂的零件时，就会出现无法想象出相应的剖面图或者绘制出的剖面图存在诸多不合理的地方的情况。利用CAXA3D实体设计软件，教师就可随时对模型的剖面图进行分析、展示，学生通过大量的观察、联系，让自身的空间想象能力得到锻炼。
（二）应用微课进行教学
微课是5～10分钟的短视频，视频中往往只针对某一个知识点进行教学，目前在职业教育中已经得到了广泛应用。在中职机械识图教学中，教师可将CAXA3D实体设计软件教学和微课教学结合起来，首先让学生通过微课对CAXA3D实体设计软件中模型的体现形式有所了解，然后在课堂上教师再进行深入地讲解，最后教师再将其中难点、重点录制成微课，让学生在课余时间可以进行自主学习，这样就能让整个教学流程都得以优化，让学生的学习效果得到针对性的提高。
1.课前预习
教师可以利用微课，对简单的理论性知识进行讲解，学生在课前利用互联网、移动设备就可观看微课视频。比如，在教授“三视图”相关的知识内容之前，教师可先利用微课让学生在课前了解左视图、俯视图、主视图的相关知识，然后在课堂教学的过程中，教师可直接应用CAXA3D实体设计软件将基础理论知识进行深化，这样就能让整个课堂教学效率有所提高。
2.课中强化
在课堂教学阶段，教师可应用微课进行“课堂导入”以及“知识点讲解”，将学生分散的注意力集中起来，并让学生明确接下来要学习什么知识。在遇到难点、重点的时候，教师可以利用微课进行针对性的讲解，在这个过程中教师就可以观察学生的学习情况，然后通过提问的方式，检查学生的实际学习情况，进而让课堂教学质量得到保障。
3.课后复习
针对课堂上所教授的知识点，以及CAXA3D实体设计软件操作过程，教师录制相应的微课教学短视频，并在每一节课结束之后将这些视频发送给学生，学生若在课堂上有未理解透彻的部分，就可在课余时间观看微课视频，加强对知识内容的理解，同时机械识图课堂在这种情况下也得到了有效延伸。
针对目前中职机械识图教育的诸多问题，中职机械识图教师有必要应用CAXA3D实体设计软件进行教育，以此激发中职学生的学习热情，加强其对知识内容的理解。同时，教师也可利用微课视频，让课前、课中、课后的教学都得以强化，进而使机械识图教学质量有所提高。
参考文献：
[1]刘汉田.谈《机械识图》空间想象力的教学[J].都市家教月刊，2017（1）：122-123.
[2]魏新红，杨大成.试析信息化技术在机械识图教学中的运用[J].职业，2016（9）.
[3]金曙.中职轴类零件图的教学分析与探讨[J].职业，2017（23）.
[4]徐梦迪.浅谈CAXA3D实体设计软件在中职机械识图课堂教学中的运用[J].职业教育（中旬刊），2018（6）：55-57.
[5]吴梅燕.论培养中职学生汽车机械识图能力的策略[J]. 考试周刊，2017（35）：18.
[6]袁莹莹.基于课堂教学实例谈机械识图课改教材的教学体会[J].新课程（下），2016（1）：176-177.
[7]张杰.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].现代职业教育，2016（12）：116.
[8]郑建明，徐玲俊.扶放结合扶而有度放而不滥：构建中职机械识图“快乐课堂”的金钥匙[J].考试周刊，2016（27）.
编辑 张 慧
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