张灵富

摘 要：机械专业是当前大部分中职学校设置的专业，机械专业包含《机械识图》、《车工工艺》、《机械基础》、《数控铣》等课程。如机械制图是培养和训练学生空间想象能力，中职学生的想象力培养，需要不断训练，我们可以使用Inventor软件和机械制图的绘制，来提高相应的锻炼效果;通过使用Inventor软件三维建模各种参数化车刀，让学生更加理性的理解车刀的立体结构;零件三维建模之后，可以用于强度分析、3D打印、数控铣编程、装配图和运动仿真等。那么如何使用Inventor软件在机械识图、车工工艺等课程，对学生的能力进行提高？

关键词：Inventor;机械教学;应用

一、在《机械识图》课程中的应用

1.三维辅助直观化

以往学生在进行机械制图这门课程的学习中，由于缺乏空间想象能力，所以很难对复杂三维图形有一个直观的了解，如图1-1的复杂三视图。我们可以借助Inventor三维建模软件，学生在通过对这些软件学习后，就能自主进行三维模型的构建。针对不同的学习内容，来构建不同的模型，通过对模型进行构建和使用，能够帮助学生的想象能力从二维到三维的视角变换，同时也能够帮助学生在绘制创建过程中，提高对三维图形特征点的认识。机械识图这门课程与其他课程相比，最大的特点在于这门课程的推动完全是以学生的空间想象能力作为基础的，在此过程中，教师无论使用哪种教学技巧，都无法在短时间内帮助学生，完成这一过程的过渡，只有学生通过长时间的练习或者其他的学习过程慢慢培养起较好的空间想象能力，才能够完成对后续课程内容的学习和掌握。三维模型的构建，可以让学生能够真正参与到三维图形的内部结构设计中，想要完成三维模型的构建学生首先需要从表面对三维图形的各种特点有所了解，并在绘制构建的过程中将这些特点一一落实，在这一过程中，学生一方面能够对一些特殊三维模型的特征有更加深刻的印象，另一方面学生通过进行模型的构建也能够逐渐培养对三维物体的感官习惯。随着三维模型的构建，学生对于三维物体的空间想象能力会得到持续的提高，且在整个过程中学生都是唯一的参与者和受益者，有助于持续激发学生的学习兴趣，让其能够在不断获得成果的基础上获得自信，进行下一阶段的练习，不断巩固空间想象能力的训练效果。

2.实现高效的二维三维二维互动教学过程

与传统教学方法相比，采用三维软件辅助教育的方式，能够让学生更加明确的掌握各种三维物体的结构特点，并且，学生可以在这一过程中，亲身参与到模型的构建，并通过进行拉伸旋转等动作，完成一些特定物体的构建，学生通过二维的草图来绘制三维物体，从而在脑海中对二维物体和三维物体之间的过渡有了一个完整的过程演算，使学生能够在未来的学习过程中，熟练于将二维图纸与三维物体进行联系。

教师在上课过程中，当学生有不理解的结构，或者是二维空间想象有困难的时候，教师可以马上进行二维到三维建模，如图1-1是学生上课有困难的图纸，相贯线在哪里，什么方向搞不定，图1-2就是教师借用inventor软件进行三维建模，并且生成二维图纸，整个过程都是学生在观察，非常有利于学生理解各种结构。

3.能够辅助学生读懂装配图

利用软件可以非常快捷的，对三维物体进行拆解，整个拆解过程非常的直观便捷，学生能够通过反复观察对三维物体的拆解，形成对三维物体内部结构的认识，这与在课堂中进行教具拆解相比，具有更加的直观性，且对教室环境没有过多的要求，学生可以随时在软件上进行相应的操作，一般来说，为了让学生能够掌握三维物体内部特征，需要进行不同三维物体的构建和拆解，而采用传统方式就需要学校提供数量不少于2套的相应教具，随着教具数量的增加，学校的教育成本投入也越大，而采用软件，进行相应的操作教育成本投入增加值为零。

二、在《车工工艺》课程中的应用

车工角度的讲解是车工工艺这门课的难点和重点，如果借用Inventor软件来模拟各种角度实现参数化设计，那学生就能很快理解各个角度和名称的定义，如图2-1。

三、在《数控铣》课程中的应用

CAD/CAM的一体化是实现加工自动化的重要基础，中职学生利用Inventor软件，先进行零件三维建模，然后设置毛坯，生成加工轨迹，最后生成CNC加工程序，这个过程以前都是高大上的知识，但是現在我们中职学生就能熟练掌握。

四、在《3D打印》课程中的应用

三维建模是3D打印的前期准备工作，将3D打印技术应用于三维建模课程教学，通过三维模型的3D打印，真正实现了“所想即所得”，不仅激发了学生的想象力和创造力，还提高了学生的学习兴趣。教学实践证明，将3D打印技术应用于三维建模课程，能提高课程的教学质量，改进课堂教学模式，创新教学方法，让枯燥难学的建模过程变得生动有趣，这是数字化技术带来的变革。

五、在《机械基础》课程中的应用

中职的机械基础机构讲解、运动演示都比较不容易，而Inventor软件自带的强大的运动仿真功能，可以实现教师上课的所需要各种机构运动演示，还可以实现机构的速度的计算和强度分析。

总结而言，传统的二维绘图模式已经逐步被三维设计所替代，而在机械教学中应用Inventor三维设计软件，不仅能够提升教师的教学质量和效率，还能够培养学生在设计相应产品时自然而然地产生三维设计思想，同时其也属于一种创新型的可行性教学模式，具有广泛的发展前景。因此教师可以对其进行科学合理的应用，以此来协助学生充分理解专业知识，并能够将所学知识良好应用到实践中去。

参考文献：

[1]曹峰，宋小红.Autodesk Inventor在《机械制图》多维学中的应用[J].经济研究导刊，2015，（01）：228.

[2]官云琴.3D打印技术在三维建模课程中的应用[J].职业教育，2018，（03）：169.

[3]刘海宁，赵国庆，王洁园.Autodesk Inventor在机械制图教学中的应用价值研究[J].中国校外教育，2020，（06）：73.

[4] 王绍华.浅谈三维设计软件在机械教学中的应用[J].互联网+教育，2020，（05）：202.