作者：张灵富
[摘 要] 面对职业教育倡导“创新教法、有效教学”的要求，打造中职机械识图教学的高效课堂怎么做？不但需要顺应课改的步伐，而且尝试了基于CAD软件三维仿真建模教学模式的中职《机械识图》教学实践，并以其在组合体教学中的巧用为例开展探究，从教学现状、巧用优势以及实施策略等几个方面来进行论述，并以此来提高学生主动参与CAD建模的积极性，从而提高课堂效率。
[关 键 词] 机械识图；组合体；CAD软件
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2017）29-0158-02
每位教过《机械识图》的教师都有体会：教师教得辛苦、学生学得痛苦。这种痛点问题，促进了专业课教师的进一步探究：如何更加有效培育学生的空间想象能力，这需要教师在教学中不断开拓思路、创新教法。对机械专业教师而言，《机械识图》教科书中有关组合体的表达与识读这一章节既是该门课程的核心部分，又是深化学习复杂形体结构的基石，所以培养学生空间想象能力还是关键环节。毫无疑问，学生能否学好后续内容的决定性因素还在于组合体模块教学。
当下的首要任务是培育学生的兴趣和想象力，CAD三维仿真建模的教学恰好可以实现。通过学习，可以让学生亲身体验从抽象的图纸到视觉直观的三维模型以及从无到有的过程，还可以让自己的创意、想象变成真实的模型。
一、明晰当前《机械识图》教学实况
（1）中职学校的学生在录取的时候，大部分比普高学生的文化课分数低，基础知识相对薄弱，学习习惯较差。（2）大部分学生思维方式、空间想象能力和思维能力较差。所以上课的时候，教师在讲台“手舞足蹈、激情四射”，学生在课桌上云里雾里、不知所措。特别是在组合体的教学中体现得更为明显，可谓学生学习举步维艰，教师教学无从下手。
仔细分析原因，令我们感触最深的便是学生的空间想象能力不高，所以教学效果可想而知。
二、巧用CAD三维软件教学机械识图
通过巧用CAD三维软件，笔者把学生平时没有见过的抑或是认为不可能生成的东西展现给学生，把课本里枯燥的图片变成生动的三维模型，其具有几大优势：
（一）直观易懂，成为教学必备利器
在有效的教学实践中，我们不难发现：将CAD软件技术应用在机械识图教学中，通过直观的动画效果、鲜艳的色彩，可以将平时口头很难表达清楚的结构以既生动、直观又形象的形式展示在学生面前；也可先让学生接受简单的形体，再组合成复杂的形体，这样就顺理成章，水到渠成，问题迎刃而解。
（二）兴趣激发，提高空间想象能力
对职业学校的学生来讲，由于其缺乏生产实际经验，又缺乏空间想象能力，学生对图样所表达的含义几乎没有感性认识。反观机械专业学生，他们的动手能力并不差，只是缺少学习的兴趣，所以在培养时要从学生兴趣出发，充分调动学生积极性，通过生产实践尤其是借助三维绘图软件等辅助教学手段让学生积累对形体的感性认识。当他们对所学课程产生求知欲望后，就会变得勤于进取、善于思考、敢于质疑、勇于探究，只要能寻找到训练空间想象能力的方法，就会解决空间想象能力低下的难题。
（三）优化融合，强化师生教学能力
在教学过程中，教师不仅要辅助学生“识图”，还应注重对CAD软件操作水平的提升和优化，从而确保三维技术能随时适应学习内容的多元化发展，为学生掌握知识、形成技能、发展智力等提供有力保障。对较为复杂的组合体，须掌握其灵巧的仿真设计造型方法，以优化后的技能来传授“制图”的方法。当然，还要从本质上认清该软件是一种动态的辅助教学软件，这就要求教师不断增强自身的实际操作本领来应对现代教学的必然需要。更为重要的是，教师要引导学生积极参与CAD软件技术与专业课程整合的学习过程中，共同探究它的内在奥秘，提升教与学的双重本领。
三、实施CAD建模在组合体教学中的策略
为了使学生了解三视图的结构，教师可以事先或者现场三维建模，最后把三视图与三维模型相对比。同时，还可以利用该软件的三维造型逐步显示“叠加”与“切割”类组合体的形成过程。
（一）对比分析，凸显三维技术的良效
如上图所示的组合体，对还没有入门的学生来说是个较复杂的形体，更何况要求根据两视图补画第三视图。用以前的形体分析法来分析，其步骤为：（1）划线框，分形体；（2）对投影，想形状；（3）合起来，想整体。这样的过程对空间思维能力较强的学生可能还需要一段时间的思索才能想出基本形体，更不用说对空间想象力中下的学生，他们体会不到成功的喜悦，甚至有可能产生厌学情绪，或者放弃学习。如果在这个时候，我们在教学中借用CAD三维建模来帮助分析，教学效果就会大相径庭。
利用CAD三维辅助教学，方法同样是利用“形体分析法”，但并不是凭空想象，而是先让学生探讨该组合体的基本形体，然后根据学生所想、所说，教师巧用CAD软件建模，这样不但可以检验学生自己所想的立体形状是否正确，而且可以帮助想象能力差的学生训练空间想象能力，培养他们的自信心。
（二）学生在体验中，掌握三维建模技巧
根据主、左视图，结合三视图的投影规律（长对正、宽相等、高平齐），在总体结构上可以将形体分为两大部分：水平放置的圆柱体和底板叠加而成。底板开了个四个阶梯孔，底边开了U形槽。具体形成过程如下：
（三）建模赏析，奠定思维想象的基础
以CAD三维建模的融入来解决“组合体教学”这一项目的难点，不仅有效培养了学生的空间想象能力，还提高了学生的识图绘图技能。随后，，便可利用工程图模块生成相应视图（如图8）。可见，整个教学过程清晰、明了，循序渐进地帮助学生完成了平面图形—空间形体—平面图形之间的转化。
（四）软件助教，促成建模教学的建构
CAD软件建立的三维模型，不但形象逼真，而且色彩丰富，又可以在任何角度观察里面或外面的结构，在以后的教学中可以取代实物模型。而巧用CAD三维软件强大的造型功能进行《机械识图》辅助教学，又能把学生从枯燥的抽象思维中解放出来。此外，学生在学习过程中，一旦产生兴趣，并且能够学到一些实用的技术，他们就会喜欢这门课程，也能尝试着开展“自主、合作、探究”的有效学习之旅，完全有能力把与识图课相关的专业知识学得扎实。同时，我们还能欣喜地发现，在CAD软件的助教模式下，学生还能借機把这种广泛用于企业工业产品设计的常用软件练习得很熟练，在理论中实践，在实践中探索，进而实现专业知识与软件操作的无缝对接。的确，较传统教学相比，当学生一旦获得了这两方面的必备知识技能后，再加上教师适时对其进行的成果展示与激励评价，就能促进专业教学与软件巧用的齐头并进。由此可见，整个课程的教学效果也就自然而然地得到了显著提升，也会有力促成三维建模教学模式的知识建构。
巧用CAD软件不仅简化了教学手段，完成了教学任务，而且促进了学生绘图能力的提高，更为后续专业课程的学习奠定了扎实的基础。但同时也给专业课教师提出了更高的要求。总之，在追求软件辅助教学进行“激趣、促学、强能”的目标下，更应注重在中职专业课程教学中对CAD软件技术进行长效探索。
参考文献：
[1]张海霞.利用三维软件技术提高工程制图教学[J].中国水运，2004，8（4）：56-57.
[2]初宪宝.浅析专科院校计算机软件教学[J].民营科技，2012（7）.
