本站原创【摘 要】现在工程制图课程教学内容不断增加的同时,其课时却出现了不断减少的状况,导致学生练习时间很少,最终造成学生学习效果不断下降.所以现在必须要积极的采取有效的措施,对目前计算机成熟的手段予以充分的利用,将三维建模软件引入到教学当中,从而使学生在短时间内就可以与大量的空间模型接触,最终实现快速入门的目标.笔者认为在工程制图课程教学中对三维建模软件予以充分的运用是一种必然的发展趋势,本文针对学生对工程制图的重点和难点的学习进行了分析和探讨,供大家参考.
【关 键 词】三维建模软件；工程制图教学；应用
在工程制图教学过程中,对三维建模软件予以充分的运用,可以有效的帮助学生将想象空间结构建立起来,从而对多媒体教学过程中的各种缺陷予以有效的解决.本文将3DAX软件作为实际例子,对将三维建模软件引用到工程制图课程的不同阶段的具体方式进行了分析和探讨.
一、将三维建模软件引用到工程制图教学过程中的必要性
作为一门具有较强实践性的专业基础课程,工程制图课程教学的主要目的就是对学生的绘图、识图能力以及空间想象能力进行有效的培养,要求学生具有很高的空间想象能力,与此同时这也是学生对这门课程学习的最关键的障碍,需要将三维实体和平面三视图[1]一一对应.刚刚接触到这些内容的学生对三视图的投影规律以及形成过程不是很熟悉,这样就使可意会不可言传的不良局面出现在教学过程中.学生在传统的模型式教学过程中接触到的模型具有体积小、模型简单单一以及数量少等各种问题.再加上现在制图教学内容不断增加的同时,其课时却出现了不断减少的状况,导致很多学生具有很少的练习时间,学生的学习效果不断的下降.现在必须积极的采取有效措施,对目前计算机成熟的手段予以充分的利用,将三维建模软件引入到教学中,从而使学生在短时间内就可以与大量的空间模型接触,最终实现快速入门的目标.这样将教学难点予以有效解决的同时,在较短的时间内,学生还可以将空间物体的真实结构利用三维建模软件建立起来,从而使学生能够一目了然,不断的促进教学效果的提升[2].
二、利用三维建模软件对教学进行辅助的有效措施
（一）可以正确的理解投影规律.三视图的“三等关系”需要在点的投影规律的教学中进行说明,所以只依赖于课本当中的例子是远远不够的,而且需要花费较多的时间进行理论分析.下图1就是设置之后的3DAX的工作界面出现的点的模型,其中的主视图就是这里的前视图,而俯视图就是这里的顶视图,立体图则是这里的图.通过对立体图当中的点进行移动,点的投影在三视图当中的同步移动就可以清晰的显示出来,并且与点的投影规律始终都相互符合.这里的立体图不仅具有可以上下转动的特点,还可以进行左右转动,所以学生能够对不同点在视图中的相对位置进行十分清晰的观察.对照着三视图以及立体图,学生们可以更好更快的理解上、下、前、后、左、右等在三视图当中的方位关系[3].
图1点的投影在三视图当中的显示情况
（二）对相贯线以及截交线进行绘制的难点予以有效解决.在学习截交线时,必须要运用一定的空间想象能力对四棱锥等形体被一正垂面的截切进行有效的理解,笔者先让学生以书本上的图为根据对截切过程进行想象,随后通过三维建模软件将四棱锥被正垂面截切的动画制作出来,并进行演示,从而将学生空间想象的困难有效的克服了.在对回转体的截交线进行学习的过程中也同样将基本立体制作好,平面与圆柱圆锥球体相交采用一个薄的长方体显示出,从而将截交线在不同情况下的形状分析出来,然后对截交线的投影特征进行进一步讲明.这样学生空间想象的困难就得到了有效的解决,加快了学习进程[4].
同理在讲相贯线时,可将互相正交的圆柱体产生的相贯线显示得非常清楚,同时将其进行修改操作,将选取其中一个圆柱体,慢慢改变其直径,就能让学生很清楚地观察到相贯线会随其中一个圆柱体直径的变化而变化的规律.这一方法可很好地突破绘制相贯线这一教学难点.
(三)对剖视图这一教学难点予以有效解决
在对剖视图这一教学难点进行学习的过程中,想象困难的现象存在于很多学生中,学生一般情况下对剖切后内部结构是什么都很难想象,无从理解剖开内部台阶孔之后还要将其中连续的台阶面的投影线画出来.利用三维建模软件可以将具有复杂形体的模型做出来,然后从其对称面处用一个平面将其剖开,这样学生会一目了然,同时学生可在心里记住这个结果,学生对剖视图这一教学难点会迎刃而解.
（四）对学生读图难的问题予以有效解决.作为一门具有很强实践性的专业基础课程,工程制图主要是对学生的读图能力以及绘图能力进行培养.利用三维建模软件建立的模型具有放样、旋转、拉伸以及扫描等各种形态,这样可以使平面的草图很快的就能够转变成立体的模型,从而将空间的立体与平面的视图之间的关系建立起来,将空间的立体与平面的视图之间的经验提供给学生,最终能够进一步的促进学生绘图能力以及读图能力的不断提升.
（五）对学生空间思维能力的培养.在教材中物体的立体图是以轴测图呈现给学生,而利用三维建模软件的实时旋转功能改变三维模型的观察角度,使观察角度依次为主视图、俯视图和左视图,通过此过程向学生说明三视图是如何得到的,可获得与实物模型类似的效果.在组合体、切割体教学中,可利用三维建模软件的多种造型功能在基本形体的基础上通过叠加与切割得到,这些都可有效地提升学生的空间思维能力.
三、结语
将三维建模软件运用在《工程制图》课程教学中,可有效帮助学生进行空间结构的想象,使学生对课本上的理论进行很好的理解,对学生创新能力以及空间想象力的培养具有十分重要的作用.