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UG在《机械制图》教学中的辅助作用
刘明康海洋
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（营口职业技术学院机电系，辽宁营口115000）
摘要：《机械制图》是高职高专学生必修的一门专业基础课程，学生在学习中由于空间概念置乏，难以掌握知识的重点和难点内容，所以在教学中引入UG软件，对各种复杂的形体进行建模、制切、装配来辅助教学，培养学生的空间想象能力，培养学生的学习共趣和提高学生的学习效率。
关键词：机械制图；UG软件：辅助教学
机械制图是工科院校的一门必修课程，主要培养学生的制图、识图能力，是应用性很强的专业基础课。在教学中如何增强学生的感性意识，如何调动学生的学习积极性，如何让学生快速掌握知识要点成为投课教师必须要思考的重点间题。我们在教学中尝试采用UG软件来辅助教学，效果非常显著。
UGNX基于Window平台，是集CAD/CAE/CAM于一体的三维参数化软件，是当今最先进的计算机辅助设计、分析和制造软件之一。在它的CAD模块中包含有建模模块、制图模块及装配模块。在机械制图教学中应用UG软件中的这些模块，可以让学生全方位的观察机械零件的立体形状及它的三视图。这样既能提高学生的学习兴趣、学习效率，又能提高教师的备课、教学效率。
1UG在截切立体图形中的教学
在学习截切立体图时，由于很多学生空间想象能力欠缺，对于常规物体的形状还能够掌握，但物体被截切后，形状变的相对复杂，学生理解起来就困难了。虽有教具辅助，但形状单一，无法满足教学要求。用 UG软件进行实体建模，用多媒体展示给学生，学生可以从各个角度观察图形，就能够快速准确的绘制出立体的三视图，并逐渐培养了空间想象能力。如图1是用几个平面来截切一个正六棱柱和正五棱柱的建模展示教学。旋转三维图形，学生全方位观察，能清楚的看到截切面的形状、位置及截切方法，在视图表达中的截切线不再是难点。并为后面组合体的学习环节打下坚实的基础。
2UG在相贯线中的教学
相贯线的绘制是（机械制图》教学中的一个难点，学生不但不易掌握，而且在做作业时易出错。如果相贯线这部分基础打不好，后面学习箱体类就会变得相对困难。如图2所示，是圆锥台和球、圆柱相贯：圆柱和柱相贯：以及相回形体在不同位置的相贯时，得到的相贯线形状都是不相同的。用UG软件做出相贯的三维图形后进行旋转、副切后给学生展示。让学生不但明白了什么是相贯线，同时也明白了如何才能正确的绘会制相贯线，以及不同的情况下出现什么样的不同形状，这样全方位的展示是传统挂图无法比拟的。
3UG在组合体中的教学
组合体一般是由形体叠加或形体切判两种方式形成，但大多数是由两种方式组合而成。这样的组合体表面有许多截交线、相贯线。利用传统的挂图教学往往不直观，达不到期望的效果。我们用UG软件分别对组合体的每一部分进行建模，然后用UG中的制图模块生成相应的平面视图，最终完成整个组合体的建模和制图。这样学生一步步建立起三维形体与二维视图的对应关系，逐步掌握分析组合体的重要方法一形体分析法，最终提高了课堂的整体效率
如图3所示，组合体是由叠加形成，对于初学者，空间概念缺乏，看到这样的图形往往不知如何着手，很难通过三视图想象出立体图形，也很难看立体图做出正确的三视图。通过UG软件成功解决这一间题。它可以同时将三维立体和平面三视图给学生展示，还可以把组合体的各个部分分解开，让学生清楚的看出包含的各个部分的形状。特别在这道题中涉及物体相切的视图画法，用UG讲解比教师在黑板上用粉笔绘制更加清断、明了、易懂。
4UG在剖视图中的教学
内部有许多孔格的复杂零件，要想用视图清晰的表达，仅用基本的三视图不能达到目的，这时剖视图的教学显得尤为重要。讲解剖视图是如何形成时，传统教法是用挂图讲解，只强调用一个假想的平面将物体开，将假想的剖切面和观察者之间的部分拿走，对剩下的部分进行投影，学生通过这样的概念还是很难想象出怎么剖、为什么这么剖，更难
图1截切立体图
图4剖视图
图2相贯线
图3组合体
图5工程制图与三视图
想象出零件的内部结构，做习题时不但吃力面且错误百出。能用的教学模型结构很单一，我们在教学中运用UG建模先做出立体图形，再利用 UG软件中的视图一操作一剖面将立体图剖开，让学生了解到什么是假想平面、是怎么进行副切的，并清晰看到零件的内部结构。并能随意改变物体形状、构建不同形状的内部孔槽，不断变换教学情境，让学生全面的掌握知识点。采用这种方法，高效、易懂，对培养学生的空间想象能力作用很大。如图4所示。在课堂上动态展示全副、半剖及局部剖。
5UG在三视图教学中的辅助作用
能够正确绘制出立体模型的三视图是学习机械制图的最基本要求，学生的学习步骤是：观察立体模型，结合自已的空间想象能力和老师的讲解一步步做出三视图，对于相对复杂的形体，老师利用手绘在黑板上给出答案时，既费时费力又有可能不清晰，学生的学习注意力也不易集中，学习兴趣调动不起来。我们在这种情况下，应用UG软件中的制图模块，它能够根据建模的立体图形直接生成三视图，并能进行两者之间的转换。这一应用能激发学生极大地学习兴趣，学习效率高，效果好，同时也提高教师上课的教学效率，达到事半功倍的效果。教师可以利用节约出来的时间对学生进行个别指导，及时发现学生的不足，及时纠正错误。如图5所示，很多学生看到立体图会觉得复杂，无从下手，不感性趣，利用UG软件后.教学效果显而易见。学生不但能积极的学，还能提出一些有意义的间题，完全化被动学习为主动学习。日
6UG在装配图教学中的应用
在装配体的学习中，很多装配体学生平时没有接触过，很难具体了解装配关系。UG软件中的装配模块，应用动力学原理，可以将零件装配成部件或机器，还可以对装配体进行爆炸操作，动态的给学生演示每个零件的组装、分离过程。学生就像亲临生产装配车间一样，不但清楚看到每个零件的形状，还能了解各部分之间的相对位置关系，使学生学好制图的信心借增。
结束语
随着科技的高速发展，计算机辅助教学已成为一种趋势。把UG软件引入到机械制图的辅助教学中，弥补了以往用挂图讲解和在黑板用粉笔绘会制复杂图形的不足。通过老师高效的教和学生高效的学，学生在学习中建立了良好的空间想象能力、浓厚的学习兴趣，最终牢固掌握了知识的难点和重点，为学习专业课程打下良好的基础。
参考文蔽
[1]郑金.UGNX4应用与实例教程[M北京：人民邮电出版社，2009[2]金大鹰.机城制图[M}北京：机械工业出版社，2006
[3]主晓光机械制图课程教学改革方法探索[]科技信息,2012(5)：354
作者简介：刘明(1978-)，女，迁宁营口人，顾士，讲师，从事机械专业工程教学，主要研究方向：CADCAE/CAM