三维制图篇1
关键词：三维CaD二维绘图机械制图
机械制图是用图样确切表示机械的结构形状、尺寸大小、工作原理和技术要求的学科。图样由图形、符号、文字和数字等组成，是表达设计意图和制造要求以及交流经验的技术文件，常被称为工程界的语言。其优点是工程信息全面，其缺点是其表达以二维图形为主.最多附以具有三维视觉效果的二维图，使学习和使用者对工程图的理解有一定的困难。不可否认，在相当长的历史时期，它在工业生产中发挥了巨大的作用。然而，随着近些年计算机辅助设计软件三维功能和产品信息可视化技术的不断增强和扩充，使得在工程各领域直接用三维造型描述物体的结构和形状、进行创新设计成为可能。由于用三维实体描述工程对象的方式更符合人类的认知过程，因而较二维投影图更具优越性。如果从三维建模入手进行结构设计，其设计中利用计算机三维建模系统所提供的各种工具造出设计所融入机械制图的教学中，无疑将大大降低机械制图的学习难度，能尽快地把学生引进门。虽然制图教材中也适应技术发展的需要。在课程教学内容中添加了CaD术相关内容，但大多数都以二维CaD技术的形式出现，其出发点还与基于二维视图的教学模式相同，只是用计算机代替了学生的绘图笔，使用者必须对二维绘图的方法有较全面的理解和应用水平？，对学生工程模型的构建能力的培养并没有太大的作用。
一、机械制图教学体系的发展方向
目前一些企业已经将三维设计为主导的现代的产品设计和制造信息的描述应用于机械产品的设计与生产过程中，然而在教学中依然采用以“画法几何+机械制图+计算机绘图”为主线的教学内容和模式，明显地落后于设计部门和企业的产品设计对学生专业素质的要求。改革机械制图的课程体系和培养模式，是目前丞待解决的问题。机械制图课程的要从根本上转变以二维投影图为主线的教学体系，重新构建以三维表达为主、二维工程图为辅的现代工程图学教学内容新格局。
二、面向产品信息的计算机描述规划教学内容
机械产品或工程对象的描述是传统内容与新体系的共同出发点。课程改革应围绕产品的信息化描述为核心，引入三维CaD设计方法组织教学内容，将产品信息化描述的理论、方法、技术结合起来，故课程内容的选择原应本着：①以形体的计算机描述展开教学，在保证绘制和阅读机械图样基本内容的同时，注重创新设计能力的培养；②引入特征造型和参数化造型技术，强调与产品设计的联系与统一；③强调用三维建模思想分析问题解决问题，强调轴测投影和透视投影；④通过三维构型分析突出形象思维能力和形状的创新设计能力；⑤通过工程结构和标准培养学生工程素质和工程实践能力。
三、以机械产品三维表达为主导的教学实践
1.深入浅出的教学模式。建立三维模型库，强化三维形象思维能力
应本着“设计为主导，能力为目标”的原则组织教学。以“体”为中心展开教学，按照以形体三维表达为出发点建立多面正投影图、轴测图及透视图的概念，再由三维形体抽取其上的点、线、面进行投影分析，画出二维图形开展教学。机械制图是学生在大学接触到的第一门工程技术基础课，为了增加学生空间形体储备、增强形象思维能力，我们建立了基于inventor的虚拟模型库，根据授课内容运用三维造型与二维表达的关联性，统一性制作多媒体课件，将三维设计理念融入教学过程，通过实例演示三维形体与二维视图的对应关系，使学生直观理解二维图形的表达方法。
2.面向整个课程体系及工程应用的教学内容
传统的机械制图教学组织严谨，注重基础理论的完整性，但缺乏与生产实际的联系，往往使制图课等同于画图课，也就是说在专业技能的培养方面是有缺憾的，在开发学生的创新性思维方面也明显不足。而依靠目前具有三维造型功能的软件，完全可以按照产品表达的需要生成工程信息全面的三维实体图和二维工程图，而且利用三维实体向二维工程图的映射和关联，可方便地进行特征尺寸的修改与编辑，体现了图形表达与生产过程及产品设计过程的紧密联系。
3.三维“构型”能力和图形表达能力在机械制图课程中的重要地位
计算机三维可视化为从概念设计到计算机集成制造提供了信息模型，产品图形的生成过程在一定程度上反映了产品的设计过程，这一基本需要决定了三维“构型”能力和图形表达能力在机械制图课程中的重要地位。以实际生产对象为背景、产品设计过程为线索组织组合体教学，必须强调三维模型的构形方法和组合体的形体分析法。实践证明，采用三维造型的常用特征建模方式和实体结构的计算机逻辑描述（布尔运算），进行三维复杂形体的组合和拆分的描述，对于帮助学生理解各种表达方法的综合运用及视图中各种表面关系画法非常有效。
计算机可视化技术的发展对机械制图课程改革提出了更高的要求，同时也注入了新的内涵和外延。把三维建模技术融入到机械制图教学中，注重二维视图与三维实体模型的有机结合，使机械制图课程立足于计算机图形科学的发展之上，体现了教学目的与现代设计思想的统一，使机械制图教学方法与实际结合得更加紧密，无疑对培养机械专业人才工程素质、知识结构以及创新能力具有深远意义。
参考文献：
[1]王志忠等.机械制图教学新体系初探.高等工程教育研究，2003，5.
[2]张启明.CaD技术.人民交通出版社，2005，9
三维制图篇2
关键词：三维CaD造型；工程制图；构型能力；应用
一、三维CaD辅助教学方法
目前，制图教学过程中教师主要以几何体实物模型来为学生演示，或利用幻灯片等多媒体教学手段来帮助学生进行理解。对于学生来说，实物模型是非常形象化的教学模式，可以帮助学生不断加强对复杂截交、相贯问题空间概念的理解，但是在制图教学过程中受到实物模型教具的限制，教师无法在讲解某一知识点时通过大量的实物模型来帮助学生全面理解，所以教师在制图教学过程中亟须新的教学手段、教育技术来满足学生空间想象的要求。[1]CaD/Cam技术的快速发展使计算机绘图软件在工程领域的应用范围不断扩大，尤其是三维CaD技术，在具体应用中，其强大的三维建模造型功能，可以帮助教师在工程制图教学中快速实现立体实物的造型和变换，并且其视图的快速转变也可以满足工程制图教学的发展要求。CaD软件所具备的三维建模能力可以帮助教师将复杂的空间几何形体问题具体化地展现给学生，从而在制图教学中帮助教师培养出学生良好的空间想象力，同时也对丰富学生工程结构感性认知能力有着重要作用，对于教师来说三维CaD辅助工程制图教学可以取得良好的教学效果。[2]教师利用三维CaD辅助工程制图教学可以帮助学生提前接触三维CaD软件，并且可以让学生对CaD软件界面的具体操作有一个认识与了解，这也对进一步提高后续课程教学成效有着重要作用。
二、三维CaD辅助工程制图教学的优势
1.图形展示更清晰、灵活
在复杂的组合体教学过程中，教师可以通过三维CaD技术建造出直观的几何模型，再利用其三维图与二维图之间的转换工程，将二维图与三维模型的动态转换过程展现给学生。三维CaD软件还可以实现几何模型的主视图、俯视图以及左视图的视角转换，通过对立体图的旋转处理来使学生从任意角度进行观察，从而代替几何体实物模型演示教学方法。[3]对于学生来说，该种技术可以将抽象的空间想象问题进行具体化、直观化处理，进一步提高学生在工程制图教学中的感性认识。[4]三维CaD技术可以对复杂零件进行剖切、爆炸以及运动仿真处理，使学生对零件内部结构等进行直接的观察与分析，确保工程制图教学内容的清晰化，并进一步强化学生对知识点的理解。教学过程中，教师可以根据具体情况将学生所提的问题通过CaD软件展示在学生面前，并可根据下一环节教学的需求对三维模型进行修改，使教学模型可随教学需求灵活变动。
2.图形携带更便捷
在工程制图教学过程中教师可以将三维CaD技术建立的几何模型制作成电子文档储存到U盘中，以便在工程制图教学领域对教学资源进行共享，并可彻底消除传统教学模式下实物模型携带不便等问题。三维CaD辅助工程制图教学模式的应用还可以降低教学成本，进一步提高多媒体教学设备在工程制图教学中的利用效率。故对于工程制图教学领域来说三维CaD辅助教学技术是其发展的必然趋势。[5]
三、三维CaD建模与工程制图教学的融合
将三维CaD技术应用于工程制图教学中需要教师明确三维CaD技术只是一种辅助教具，明确三维CaD辅助工程制图教学中教学内容的主体地位，充分解决好工程制图教学内容与三维CaD软件之间的主辅关系。这样才能确保教师通过三维CaD技术不断提高工程制图教学质量。
1.三维CaD建模与工程制图教学内容的协调
教师要将三维CaD技术作为一种教学工具、方法和手段，对其应用的主要目的在于改善工程制图教学全过程，工程制图投影理论教学的内容主要以点、线、面与立体的投影为主，所以教师在教授点、线、面内容之初便可以将CaD软件引入其中，利用三维CaD建模来帮助学生正确培养出“体”的概念，这对进一步提高学生在工程制图教学中的空间意识有着重要作用。对于点、线、面之间的空间相对位置关系，需要利用“体”进行说明，并可利用三维CaD软件来改变立体形状及立体间相对位置，来对同一立体与不同立体间点、线、面的位置关系进行说明，在该环节中可以充分利用三维CaD辅助工程制图教学模式的优势。在工程制图教学中由于学生没有良好的空间概念，很难理解点、线、面等抽象元素的投影问题，利用几何实体模型将其形象化，可以帮助学生进一步加强对该类抽象知识的认识与理解，并确保整个工程制图教学具备良好的趣味性。将三维CaD建模融入到工程制图教学中是一种创新教学理念，但由于受到课程学时等多方面因素的限制与影响，不能将三维CaD建模的教学作为工程制图教学的主要内容，而要将三维CaD建模作为工程制图教学的一种教学手段。
2.三维CaD建模与传统实体模型教学的比较
在工程制图教学中，三维CaD建模的应用侧重于建模的过程与方法，而传统的实体模型只能作为相关知识的“结果”。传统的实体模型无法将建模的动态过程展示给学生，导致很多学生在工程制图教学中空间意识较差，尤其是当前部分院校采用工程制图大班教学，传统模型教学方法的局限性更为突出。工程制图教学对几何造型动态变化的内容没有过高要求，利用三维CaD建模技术可以达到传统教学手段相同的教学效果，还能将几何形体建模动态过程展现在学生面前，弥补传统实体模型的不足。三维CaD辅助工程制图教学模式的实时性、动态性以及可操作性等特征，使三维CaD技术成为工程制图教学的一种有效手段。
四、结语
综上所述，三维CaD辅助工程制图教学模式在具体应用中具有以下优势性能：三维CaD技术可以在最大程度上弥补传统实物模型演示教学方法的不足；三维CaD技术具有实时性、动态性以及可操作性等特点，可以帮助教师进一步提高工程制图教学的整体成效。
参考文献：
[1]Fitzpatrickm.机械加工技术[m].卜迟武，唐庆菊，岳雅[，等译.北京：科学出版社，2009：44―53.
[2]张京英，焦永和，罗会甫，等.三维造型设计与工程图学的有效融合[J].工程图学学报，2010，31（06）：151―154.
[3]叶军，孙根正.三维建模引入制图课程的改革研究[J].图学学报，2008（02）.
[4]陈丽军.三维CaD软件在《机械制图》教学中的应用[J].洛阳师范学院学报，2011，37（02）：120―122.
三维制图篇3
关键词：三维机械制图；教学；探索
Doi：10.16640/ki.37-1222/t.2015.24.242
三维机械制图的课堂教学是一项比较艰巨的任务，首先，三维机械制图知识点多、难，不但涉及到专业计算机理论知识，还要求学生有一定的实践能力和较好的想象力，对学生的学业水平要求也很高。但由于我国计算机起步相对较晚，部分学校受经济水平和硬件设施原因影响，计算机教学比较落后，学生的学业水平参差不齐，这给学生和教师都带来了严峻的挑战。另一方面，三维机械制图教育的重点是针对特定职业岗位的教育，它的任务是培养出集生产、建设、服务一线需要的综合性人才，所以在课堂教学中的有效性是提高教学质量的重中之重。
1三维机械制图教学中存在的问题分析
1.1专业教学局限
教师的最高境界是传教、授业、解惑，也是教师义不容辞担任的责任。目前我国三维机械制图专业教学存在很多问题，首先，由于大学生没有毕业升学的压力，学习积极性也会因为外界的影响或其他因素而不断变化，部分教师的教学内容是原封不动的搬用书本知识，缺乏科学的教学理念和丰富的教学经验，再加上机械类专业知识本身的乏味和难懂，让学生更是望而却步，出现学生厌学、逃课、课堂上玩手机、睡觉的人比比皆是。第二，如今，三维机械制图已经运用到我国的企业实际生产过程中，并且得到了广泛应用，技术也逐渐趋于成熟，而传统教学注重教学理论知识，对学生的实践能力和想象力培养比较少，造成的原因是学生就业难、工吃力，忽视了学科的交叉性以及实用性。所以，教学内容和教学模式都有待改革。
1.2三维机械制图教学方法落后
目前虽然多媒体教学比较普遍，但很多高校教师为了让学生更为直观、形象地理解物与图的关系，而仍然采用挂图和模型进行三维机械制图，虽然有些教学效果，但由于教材的不断更新换代，实物模型往往落后于教材，再加上教师在授课过程中无法随意切割、拉伸模型来应对题型的变换，反而制约了授课的思路，不利于三维机械制图的时效性。
再者，模型小，不够生动具体，不同方位的学生看到不一样的效果，受灯光和位置的影响。有些学生会出现看不清模型和挂图的现象，而更换挂图也会耽误课堂时间，影响课堂效率；让学生自己准备雕刻模型，容易扰乱课堂秩序。
同时，教师讲授新课和做习题时，需要在黑板上绘制大量图形，致使教师体力消耗大、课堂容量小、节奏松弛。对于学生而言，即使在课堂上听明白了，课后做练习会出现疑问，模型、挂图、教师都不在时，问题得不到及时解决，久而久之，就会失去学习的兴趣。
2三维机械制图教学的问题解决对策
2.1科学设计教学模式
众所周知，三维机械制图的教学课件多、难度较大，对教师的课件要求也很高，既要涵盖所有的知识点和重点问题，又要简明扼要。这就要求教师应该制作由易到难的带详细作图步骤的高质量的动画教学课件，并把此课件复制给学生，供其提前预习和课后复习。由于机械制图自身“图”的特点，动画演示往往比看书达到的效果更好。教师要更加注重实践教学，让学生获得必要的感性认识。这就要求教师在教学过程中，对实践性环节的具体安排必须加以重视，特别是关注测绘实践活动和草图的绘制；应增加实践性的专题实训，提供更加有力的支持。同时，在课程设计和毕业设计中，着力提高学生的计算机绘图能力和手工绘制草图水平。如要将三维造型软件应用到机械制图课堂上，授课地点应选在多媒体教室而不是计算机房。我们的教学重点是利用三维实体造型软件辅助教学培养学生的空间思维能力和零件表达能力，所以，制图授课教师在教学时一定要调配得当、重点突出，否则会出现本末倒置、主次不分、教学重点模糊等问题。
2.2提高教师的专业水平
每位老师有不同的能力，影响了教学的效益，造成学生差异。由此可见教师对教学的重要性，教师不仅要有高深的知识水平，还需要有实效、科学的教学方法，关注外界发展方向，有效结合实际情况进行教学。三维机械制图教师素质从以下两个方面提高：第一，专业技能的学习和补充，着重提高课堂教学水平，教师在重点难点讲解时要彻底讲透，确保大部分学生能懂、会运用；多学习新型科学的教学方法，注重和学生的沟通，调节学习气氛和学习兴趣，用宽容的眼光去看待每一个学生。第二，学校应该设立合理的考察机制，提高教师的积极性和教学水平。通过对教师的出勤和实地检查，确保教师按照合理的课堂教学。
教师可以把机械制图模型库传输到校园网上，当学生课后遇到困难时，可直接通过校园网打开模型库，找到需要的模型进行及时的辅助教学，帮助学生顺利完成课后练习、巩固知识。随着三维技术的快速发展，教师原有的知识结构已经不能适用，应该通过一定的制度建设，促使机械制图教师与企业形成良好的互动，了解企业对学生掌握机械制图的需求，并且通过教师在企业的工程实践，改善自身的知识结构，使教师在新的三维技术知识体系下能够胜任机械制图的教学工作。
3结束语
综上所述，三维机械制图教学中确实有一些问题需要解决和面对，机械类专业本来就比较难、知识乏味，这对学生和教师都是一个很大的挑战。作为一名高校三维机械制图的教师，要直视教学中的问题，勇于尝试科学的教学方法，不断更新专业知识，提高自身综合素质，接受新的挑战，为我国的教育事业奉献出自己的一份力量，培育出优秀的符合时展的人才，实现自己的个人价值。
参考文献：
[1]王宗彦，冯敬华，暴建岗.从三维设计出发改革传统机械制图教学[J].华北工学院学报，2014，20（02）.
三维制图篇4
关键词：三维CaD；辅助；工程制图；教学；方法
一、通过三维CaD技术辅助教学的方法
现如今，教师通过实体模型进行工程制图相关知识的教学，或通过课件及多媒体技术等为学生进行演示，希望使学生更好地理解相关知识。然而，通过以上方式进行教学时，学生无法对工程制图相关知识有更好的理解，也无法在脑海中对空间概念、截交的复杂情况有更好的掌握；应用实体模型进行教学，一旦需要较多的模型进行辅助教学时，可能会对教学工作产生一定负面影响，教师可能无法将足够的教具带到课堂上为学生进行演示。基于以上情况，教师需要创新教学方法，将三维CaD技术应用到教学工作中，从而更好地利用其构型功能为学生展现实物变换及造型过程；教师也可以利用高速转化的视图功能开展教学；在三维CaD辅助教学过程中，教师可以对学生的感性认知方面能力进行培养，学生若能熟练掌握三维CaD相关技术，可以为今后的学习及各方面发展奠定基础。
二、利用三维CaD模型创建对教学工作提供辅助
教师利用三维CaD技术开展工程制图方面的教学工作时，需要分清二者之间的主次关系，运用三维CaD技术的最终目的是为了使学生更好地学习工程制图相关知识，因此教师需要掌握相关技术的建模功能以完成教学任务。
1.通过实体模型和三维CaD模型构建的共同作用对教学过程提供帮助
教师在应用三维CaD技术开展教学工作时，应将重点放在模型创建的方法和过程方面，而这一点是实体模型无法做到的。教师通过三维CaD技术进行辅助教学时，学生在空间意识层面的不足可以得到弥补，同时教可以对立体图形动态转换情况进行展示，其教学效果远超传统实体模型教学，采取模型操作、实时动态监测等展示方法，可以更好地对工程制图教学工作提供帮助。
2.通过协调的方法，使CaD建模为教学工作提供更好的帮助
教师对投影理论等知识内容进行讲解时，需要对立体、点线面的投影知识进行解释说明，因此可以将三维CaD的建模功能加以充分利用，从而完成教学工作任务；教师利用该技术的相关软件，便可以进行与“立体”相关内容的讲解，从而使学生的空间意识有所增强；通过讲解“立体”相关内容，教师可以对各类位置关系进行解释，从而更好地开展教学工作。学生对抽象知识、投影知识等相关问题的理解存在一定困难，并且在空间意识、概念理解等方面存在一定不足，因此教师可以将三维CaD技术和实体模型同时加以利用，一来前者可以为学生更好地展现工程制图相关知识，对后者提供帮助；二来后者又可以使学生对抽象内容的理解变得更加容易，并且为教学活动增添许多有趣元素。
教师需要对三维CaD这种辅助教学方法加以充分利用，从而更好地完成组合体构型以及尺寸标注方面的教学工作。应用三维CaD的辅助教学方法开展工程制图辅助教学工作时，学生可以在视图表达、构型等方面有更加突出的表现，同时将学习工程制图相关知识的积极性调动起来，使教学工作取得更好的成绩。
三、结束语
教师在应用三维CaD相关技术开展辅助教学时，可以采取多种方法以实现其辅助功能。通过学习该技术，学生可以在脑海中对其有更加清晰的认识，从而更好地理解平面及空间之间的关系，更好地完成思维的转换工作。应用这种技术可对教学工作提供帮助，可以使学生在构型等方面能力得到增强，最终对工程制图相关知识有更多理解，也有利于教师教学工作的开展。
参考文献：
[1]张淑艳，雷光明，成彬，等.三维CaD辅助工程制图教学的方法[J].图学学报，2014（3）.
三维制图篇5
首先请准备好相应的数据，最重要的是区域或位置信息。接下来按照下面的步骤进行操作：
第1步：插入三维地图
选定所需要的数据，切换到“插入”选项卡，如图1所示，选择“演示”功能组的“三维地图”，此时可能会提示启用数据分析加载项才能使用这一功能，请点击“启用”按钮，此时会启用powerView报表，点击“继续”按钮以加载数据模型。需要提醒的是，计算机硬件必须支持DireceX10或更高版本，并且已安装最新的显卡驱动程序，否则将无法初始化DireceX。
第2步：重命名数据地球
默认设置下，数据地球显示的名称是“图层1”，如图2所示，点击右侧工具栏的第二个按钮可以为其重命名，拖拽地球可以控制显示角度。
第3步：制作显示城市销售额的主场景
在“场景”功能组依次选择“新场景世界地图”添加一个新场景，选择这个场景，按照前面的方法对当前图层进行重命名；在“位置”小节点击“添加字段”，在随后弹出的“区域”下拉菜单选择“城市”，点击“城市”右侧的向下箭头，选择“城市”；在“高度”小节点击“添加字段”，在随后弹出的“区域”下拉菜单选择“销售额”，点击“分数”右侧的向下箭头，选择“平均”；在“类别”小节点击“添加字段”，在随后弹出的“区域”下拉菜单选择“城市”，最后使用控制地球的按钮调整数据地图的显示角度，效果如图3所示。
第4步：制作显示区县销售额的分场景
接下来我们需要设计显示各个城市销售额的分场景，依次选择“新场景一世界地图”，选择新添加的场景，对图层进行重新命名，例如“上海销售额”；“位置”小节添加“区县”，在右侧的向下箭头选择“县市”；“高度”小节添加“销售额”，在右侧的向下箭头选择“求和”；“类别”添加“区县”。点击筛选器中的“添加筛选”，区域选择“城市”，勾选所需要的城市，例如“上海”，注意这里同样需要调整数据地图的显示角度，效果如图4所示。
三维制图篇6
关键词：三维CaD技术；机械制图教学；应用
【中图分类号】G640
随着科学技术的发展，数字化三维设计软件在我国制造业中逐渐普及，三维CaD系统以高度真实感的照片，为客户、市场部门和供应商提供参考。在现代企业发展过程中，三维设计软件的作用也越来越重要。在机械制图教学中，应加强三维造型的应用教学，以培养学生的创新思维和探索能力。
一、CaD技术概述
CaD技术全称为计算机辅助设计技术，指的是在设计过程中，以计算机作为设计工具，帮助工程师进行设计的一切技术的综合。计算机辅助设计作为一门学科始于上个世纪六十年代初，由于受到计算机技术的限制，CaD技术的发展也相对比较缓慢。三维CaD技术可以通过高真实感的照片，不仅可以在网上浏览照片，还可以将三维产品的数据库直接传输给制造部门，以专用的数控加工程序实施有限元分析，能够输出快速成型的设备。因此，三维CaD技术在设计和生产中被广泛应用，对机械制图教学也产生重要作用。
在传统的机械制图教学中，首先介绍形体三维特征，再以二维视图的方式来表达三维形体，以二维平面为重点，三维立体特征的描述较少。为了适应我国机械制造业发展的需求，应改变传统的机械制图教学观念，不能仅局限于二维平面绘图教学，而应该将三维CaD技术作为教学的重点，加强三维造型方法教学，还应该结合工业生产的实际环节进行教学工作，注重培养学生的创新意识。
二、三维CaD技术在机械制图教学中的应用
（一）在解决复杂零部件教学难点中的应用
在传统机械制图教学中，经常采用教学模型的方式，将抽象投影关系以直接视觉印象的方式呈现出来。而目前的机械制图教学则利用三维CaD技术，建立三维模型，色彩丰富、形象逼真、精度高，能够完全取代实物模型的教学，从而达到实物教学的效果。对于那些结构复杂的零件，特别是装配体，以实物模型很难全面展示其内部结构，而三维CaD技术所建造的三维模型，能够根据教学需要灵活生成或剖切爆炸图，还能进行仿真运动，直观展示装配体各零件的装配关系和联接关系，方便学生的观察和学习。同时，再加上动画效果展示，能够使教学内容更生动和清晰，缩短学生的感知、认知过程，教学效果显著。
例如，在装配图识别过程中，教学大纲要求学生能够通过装配图的二维工程图纸阅读，了解装配体名称、结构、工作原理、用途，理清零件之间的装配关系和联接关系，了解零件的作用及结构形状。这就需要学生认真分析装配图，发挥空间想象能力和思维能力。以减速装配图为例，首先应从全剖主视图着手分析，结合其余的几个视图，分析零件的联接关系和装配关系，然后再设想零件的动作过程，掌握零件的工作原理。结合三维CaD技术制作的减速器装配模型和爆炸视图，从不同的角度，以CaD三维模型向学生直观展示装配体零件的构成。
此外，三维CaD技术的应用，能够根据教学内容需要，修改或新建三维模型，降低了实物模型的数量限制，丰富教学内容，拓展教学形式。三维CaD技术建立的模型，能够存储在各种类型的存储介质上，携带方便，且避免了实物模型的体积或重量的限制。同时，由于CaD模型具有可复制性，便于教师的互相交流，实现了资源的共享。再者，由于降低了失误模型的数量和种类限制，不仅能降低教学成本，还充分发挥了多媒体教学的重要作用。
（二）在培养学生空间想象能力中的应用
在机械制图教学中，应重视学生空间思维能力的培养。这就需要教师在教学活动中，加强二维思维与三维思维的双向思维训练，以大量的习题来实现教学目标。在以往的教学过程中，教师对学生的练习没有进行及时指导和纠正，学生的畏难情绪较重，学习兴趣不高。
例如，在相贯线、截交线的教学过程中，传统的教学方法一般以辅助面、立体表面取点方法来解决问题，教师的讲解比较空洞，学生理解比较困难。三维CaD技术的应用，教师可以通过Solidworks软件来辅助教学，增强学生的感性认知，帮助学生快速建立空间概念。学生可以自己动手造型出圆锥体和圆柱体，然后再进行截切、开槽、挖孔，还能够自由转动立体图形，仔细观察截交线形状、相贯线形状的变化情况，进而总结出截交线和相贯线投影的规律，为截交线和相贯线三维视图学习打下良好基础。再如，在读组合体试图的教学中，教师可利用CaD软件建模，制作出形状复杂的零件组合模型，使模型能够通过自由旋转实体，让学生看清楚形体上、下、左、右、前、后不同方位上的表面连接关系，而后让学生分析对照试图情况，要求学生动手画出三视图。
随着科学技术的发展，计算机技术的应用也不断扩展，学生对计算机的认识和利用也有了新的发展，学生能够通过软件来制造出实体模型。在课堂教学中，教师应注重学生动手能力的培养，让学生亲自动手做实体模型，在制作实体模型中，不仅能发现学习中存在的问题，还能验证学生的想法，这样不仅能提高学生的学习兴趣，还能加深学生的理解。在大量的练习过程中，学生掌握了三维视图的变化规律，增强学生的空间感，为以后的学习做好准备。教师应认识到，空间感的培养并非一朝一夕的事，而是需要在长期的学习才能逐渐形成，教师应遵循学生思维的形成及发展特点，采用科学的教学方法，引导学生的空间思维，培养学生的空间思维能力和空间想象能力。
结束语：
从教学实践可知，三维CaD技术在机械制图教学中，能将教学的重点、难点内容以生动、直观形式展示出来，有利于学生空间思维能力和空间想象能力的培养，提高教学质量。同时，三维CaD软件以装配、建模、标准件库、工程图等功能模块的应用，改变了传统机械制图教学的方法和思路，使机械制图教学方法充满生机与活力。学生通过CaD三维软件，能够更便捷、更准确地设计出三维产品。因此，三维CaD技术在机械制图教学中的应用，有利于学生图形表达能力、机械工程素养、空间思维能力，更好地适应当前社会经济发展的需要。
参考文献：
[1]王莺，施高萍.三维CaD技术在机械制图教学中的应用[J].浙江水利水电专科学校学报，2009，21（1）：88-90.
三维制图篇7
关键词机械制图教学三维技术拓展应用
中图分类号：G642文献标识码：a
appliedResearchtoexpandthethree-dimensional
technologyinteachingofmechanicalDrawing
HUanGYing
（ChangshaaeronauticalVocationalandtechnicalCollege，Changsha，Hu'nan410124）
abstractexpandtheapplicationoftheteachingofmechanicaldrawingthree-dimensionaltechnologycanplayaroleinpromotingtheteachingeffectiveness，particularlyreflectedintheteachingmodeofmechanicaldrawingandimprovedteachingmethods，studentscaneffectivelyobtainmorecomprehensiveknowledgeoftheoryandpracticaloperationofaspects，especiallythereisasignificanteffectonitsspatialthinkingskills，suchasmechanicaldrawingteachingmodelisathree-dimensionalCaDtechnologytoexpandthemainobjectofstudyinthispaper，applicationoftheresearchfindingsinthisfieldasareferenceforthepurpose.
Keywordsmechanicaldrawing；teaching；three-dimensionaltechnology；applicationdevelopment
0引言
科学技术的极速进步，推动了相关技术的应用高峰。其中，三维设计软件在相关学科的教学应用也逐渐普及，三维技术可以通过设计近乎真实感的图像、照片，以供社会群体使用；也可在线浏览相关产品；并且，三维产品数据可以直接传递给制造部门，对数控加工进行编程；供给特定系统进行有限元分析，产品或样品由此可进行数据的输出操作，然后再将设备经过制造快速成型。所以，企业已在高科技浪潮冲击下大规模使用三维CaD技术，即通过产品设计和制造中巧妙地应用三维CaD技术以提高产品的制造效果和效率。由此，针对三维设计软件在当今制造业发展应用中的普及性和关键性，在现代的机械制图教学实践过程中应普及和加强学生在三维技术方面的学习和应用，挖掘和提高学生的创新研发能力。
1对传统机械制图教学
在基于三维特征的教学模式中，继而对三维形体进行二维化表现出来，然而，二维平面技术在三维立体的构建特征上应用较少。总体上来说，计算机三维设计软件在相关领域的使用逐渐变得普遍，由此，相关信息或数据用来对应产品供应链上所有操作过程的需要，以达到成品信息交流与共享的目的。为跟进当代新形势的要求，机械制图的教学模式与方法应革新传统的学科教学理念，从单一关注二维平面技术制图的理念中走出来，针对三维技术转换为二维的投影模式等特征进行讲解，并重点围绕三维技术的实践操作开展教学，重视学生的操作技能的培训，尤其是三维造型方法的应用教学对学生的实用性更强。
2在机械制图教学中突出三维技术的重要地位
转变机械制图的教学模式和教学方法：在传统的机械制图的教学中，教学模型和实物通常被作为教学素材进行辅助教学，这种形式通常被作为一种重要的机械制图教学模式。但这种模式的弊端是模型不真实，精度低，形象不逼真。为了将抽象的投影特征转换为接近真实的印象效果，传统的模式完全不能迎合现代制图的要求。如通过使用基于计算机三维CaD技术构造的三维模型，拥有形象逼真、模型特征展示多样化、色彩显示丰富，精度较高的优点。这样，在机械制图教学过程中，三维技术利用其诸多优点全方位地满足现代教学效果要求，从各方面都可代替实物模型来实现最优的教学效果，以下是计算机三维技术的几个典型的优势：
（1）针对结构缜密而复杂的部件，特别是装配体本身，实物模型的应用大体上是作为外部结构的展示，对部件本身的内部结构难以进行查看和分析，相反，若改用三维技术，如CaD构建的仿真模型，即可根据项目需求自如地进行切割和进行生成各种特征图，还可以进行运动仿真，清晰地显示装配体部件中的各个零部件的结构关系，以供学生们进行学习和研究，可对装配体的工作原理进行深入的了解和分析。另外，装配体的动画演绎也十分丰富，这样更使得教学环节生动活泼，营造了活跃的课堂气氛，促使学生以较快的速度融入教学过程。例如：装配图观察和分析时，学生经过对装配图二维工程图纸的浏览和查阅，认识装配体的名称、特征、结构及其特有的工作原理；熟悉部件间的承接和组装关系；熟知各部件的外形特征与其作用，对装配体各部件的运行过程进行空间思维.然而，后两部分是装配图了解中的关键部分，学生应细致地研究图纸，在此也要求学生充分展开空间思维的想象：例如减速器装配图的观察中，在研究图纸时，从全剖的主视图入手，连接其他的视图，可采用分组讨论和记录疑问的方式来解决各部件的结构构建、组装和承接关系，接着，设想装配体运行时各个部件的运作过程，清楚认识这一工作原理。在学生积极参与思考的基础上，结合基于三维CaD技术的减速器装配体模型，减速器爆炸视图，利用多种方式，从不同的视角。
（2）应用计算机三维技术，以教学的具体内容为核心，使整体三维模型的修正和构造都简易化，以提高教学质量。
（3）应用计算机三维技术，可将教学使用的三维模型等结构变成便携形式，通过拷贝在存储工具中，自由携带。从一定程度上说，传统的教学用到的实物体形大造成使用和携带不方便，而且，也易对实物模型造成损伤，加速减少实物模型的使用寿命。另一方面，在某些教学过程中需要大量的模型展示时，实物展示的量是非常有限的，所以，使用便携式存储设备将使用到的教学模型存储在其中，即可避免以上弊端。
机械制图课应以关注学生创新能力的培养，提高学生对制图技术的应用水平，并把加强学生独立解决课程问题的能力作为学生对机械制图技能全面整体得到提升的重要内容。一方面，从题海战术入手，将制图过程中可能遇到的所有二维与三维图形转换的题型进行系统的讲解，然后再以类似题给予学生训练来提升教学效果，使学生能较快融入教学环节，这个练习的过程就可以通过课时来进行，并且教师可对学生的动手能力进行现场指导，如学生对实物进行电子化的制作过程，截切、挖孔、开槽等，通过一系列的制作，将每个程序操作后得到的命令作为进行下一个环节的程序操作的依据。
3结论
利用计算机三维技术，将其融入到机械制图课程的教学过程中，并通过将机械制图的重点、关注点以及教学瓶颈以更为简易、方便、智能的模式提高整个教学效果，尤其是对于学生，为其提供了知识量和交互性更为智能的学习环境，以最大的知识量和实践性达到教学目的。另外，计算机三维软件给予的建模、装配、工程图以及标准件库等模块使得现代机械制图教学模式更趋于实操性和趣味性，教师和学生都可以通过三维界面使得操作环境更为简易、精确、更有效地策划、设计出理想化的图形和实物模型。计算机三维技术的应用对于机械制图教学的影响是深远的，它有利于教师的教学技能的提高和知识理论更深一步的传授。对于学生学习机械制图课程也有更为重要的意义，一方面能更为直观地理解图形结构，加强图形与理论的结合。另一方面，提高了学生的动手能力，为学生的专业发展奠定了坚实基础。
参考文献
[1]王莺，施高萍，三维CaD技术在机械制图教学中的应用[J].浙江水利水电专科学校学报，2009.3.
[2]郑盛梓.面向三维CaD技术的工程制图教学研究[J].东北大学学报，2005.8（4）：154-156.
[3]张海霞.利用CaD三维技术提高工程制图教学[J].中国水运，2004.8（4）：56-57.
[4]胡青泥.面向三维CaD/Cam技术的机械制图教学研究[J].工程图学学报，2002（1）：137-141.
三维制图篇8
本文应用Catia三维设计软件辅助工程制图课程的教学，提高了课堂教学效率，激发了学生的学习兴趣；将最新的CaD三维技术融入应用实践，有效地推进了工程制图的教学工作。
关键字 Catia 工程制图 应用
《工程制图》是工科类各专业的一门重要的专业基础课，主要是培养学生的绘图和识图能力，空间思维能力和创新能力。长期以来，工程制图的教学一般是教师通过使用大量的挂图、实物模型来进行辅助教学，帮助学生理解教学内容。整个教学过程缺乏互动，学生在学习中感觉枯燥乏味，难以建立空间概念，从而失去了对该门课程的兴趣。
CaD技术的飞速发展，提供了优良的三维CaD软件，如UG，Catia，pro/e等为工程制图的教学提供了一个良好的平台[1]。若能将三维CaD设计软件引入工程制图教学中，并与传统的Cai课件有机地结合起来，逐步引导学生从三维设计的角度来分析问题，更直接、更真实地增强学生的空间概念，弥补学生空间想象力的不足，使学生对该门课的学习不再吃力，提高了课堂教学质量。下面，笔者将结合Catia三维设计软件在工程制图课程教学中的应用做简要介绍。
1Catia三维软件介绍
Catia，是由法国DassaultSystem公司所开发的一款高端CaD/Cae/Cam一体化软件，其内容涵盖了产品从概念设计、工业造型设计、三维模型设计、分析运算、动态模拟与仿真、工程图输出、到生产加工成产品的全过程。Catia这款三维软件广泛地应用在航天、汽车制造、造船、机械制造等行业，有效地缩短企业产品的开发周期，提高产品设计质量，降低了企业开发成本[2]。在工程制图的教学过程中，可以借助于Catia软件中的部分模块与多媒体制作出动态演示画面，将一些抽象的概念形象化、具体化，一方面有利于学生空间概念的建立，同时也有助于学生了解三维的设计理论和造型过程。
2Catia软件在工程制图教学中的应用
(1)Catia在截交线、相贯线教学中的应用
截交线、相贯线部分的内容一直是工程制图教学的难点之一。在截交线、相贯体部分引入三维造型，在课堂上演示典型形体的造型过程，使学生对形体有直观的认识，了解各种情况下的截交线、相贯线。我们可以通过Catia建立三维实体模型，如圆柱和圆锥正交相贯，相贯线便自动产生，实时动态演示给学生，这样表达直观清楚，学生比较容易理解。Catia的参数化设计功能，通过对模型形状尺寸及位置尺寸的修改，实现模型重建，可以使学生观察到相贯线的动态变化规律，不仅启发学生归纳总结相贯线的画法，而且拓展了学生的思路。
(2)Catia在组合体中的应用
组合体部分的内容是工程制图教学的重点，对于学生识图和制图的能力的培养起着至关重要的作用。在教学中利用Catia进行零件建模，可以有效地帮助学生理解基本体之间的组合方式、基准与尺寸关系、表面连接方式及组合体的空间形状，建立起二维视图和组合体模型之间的对应关系，逐步训练学生的空间思维能力。
(3)Catia在剖视图中的应用
剖视图，是机件表达方法里面一种重要的表达方式，通常用于内、外结构形状复杂机件的表达，其形成过程是用假想的剖切面对机件进行剖切，通常学生对这种“假想”的剖切难以理解，弄不清剖切平面的剖切位置，不知道哪些实体被剖切平面剖切，哪些地方要画剖面线。在教学中采用Catia特征分割的操作，即可将实体模型“剖切”，有助于学生分析剖切位置对剖视图画法的影响，加深了对剖视图表达的理解。同时Catia的工程模块里面，能够对视图编辑，产生半剖视图、局部剖视图、局部视图及断面图等，对于学生掌握相应的画法很有帮助，利于学生的学习。
(4)Catia在零件图中的应用
零件图在实际生产中广泛应用。在教学中可以应用Catia的零件设计模块，应用凸台、凹槽、旋转体建立板类或轴类零件，调用孔、抽壳、倾斜、肋板、螺旋、螺纹等操作完善零件局部特征的创建，零件模型建立完成后再通过工程图模块的视图生成、尺寸标注和文本编辑等操作功能建立完整的零件图。这种以虚拟造型环境为背景的教学模式，有利于激发学生的观察力及想象力。
(5)Catia在装配图中的应用
装配图，是表示机器或部件的结构形状、装配关系、工作原理和技术要求的图样。传统的教学方式是展示给学生一张某部件的二维装配工程图，由于学生空间想象能力还没有完全建立，无法读懂装配图。为解决这个问题，可以借助于Catia的数字化装配模块可以制作某机器或部件的装配动画及运动仿真，动态地演示给学生，可以让学生对机器或部件的结构和工作原理有直观的认识，进一步理解装配图中零件间的连接、定位及装配关系[3]。这种教学方法不仅增强了学生对知识的理解，而且突出了对知识的运用，是传统的教学方式无法比拟的。
结论
在工程制图课程中用Catia三维软件辅助教学，可以创造一种形象、直观、高效、生动的教学气氛，提高了课堂教学的效率，激发了学生的学习兴趣和学习的主动性，有助于学生空间想象能力的建立；还可以培养学生三维造型能力，也能使Catia软件成为学习工程制图知识的重要工具，为后续Catia课程的学习奠定良好的基础；
在工程制图课程中引入Catia三维软件，改变了传统的教学模式，构建二维与三维教学相结合的新教学模式[4]，实现了将课程经典理论与现代CaD技术有机结合,有效地推进了工程制图课程的教学工作。
参考文献
1．刘万强汤黎明张海英 基于三维绘图软件Catia的工程图学教学改革的实践
中国科技创新导刊
2009．34
2．邢莉惠学芹冯伟
浅谈Catia在机械制图教学中的应用
2012年8月第22期
科技视界
3．王桂录，张晓莹 .基于Catia的“机械制图”动态演示教学研究[J].
中国电力教育，2012（7）：54-55．
4．林清夫.引入三维几何建模的工程图学教学模式分析与比较[J].工程图学学报,2006,(4):148-152.
作者简介：
李云平(1981-),女,河南南阳人,助教,硕士,主要从事CaD/Cam技术研究与开发
带上课题：
课题名称：基于职业技能竞赛的教师实训培训与教学改革的研究
课题编号：ZJGa201332
课题单位：湖北省职业技术教育学会科学研究
三维制图篇9
关键词：独立学院；三维建模；图学基础；教学改革
中图分类号：G642.0文献标志码：a文章编号：1674-9324（2015）01-0103-02
目前，三本独立院校《画法几何及机械制图》课程体系尚不完善，大多数三本独立院校仍沿用一类本科院校的课程体系，导致教学中还存在一些问题，主要表现在学生对课程重要性认识不够，学习积极主动性较差，难以建立空间形体与平面之间的联系，学习兴趣不高。[1]为此，我们对机械制图图学基础部分进行了教学改革，利用计算机三维建模技术来培养学生空间想象能力，激发学生学习兴趣，调动学生的主动性。
一、传统教学中存在的问题
《画法几何及机械制图》是机械类专业的一门重要的技术基础课。课程安排在大学一年级分上、下两个学期开设。上个学期主要讲授的是图学基础部分，即包括：制图的基本知识（国家标准）、几何作图、点线面、基本体及其截交线和组合体及相贯线相关内容。其主要任务是要求学生熟悉制图国家标准相关内容，培养学生尺规绘图能力和空间想象能力。
在传统的教学方式中，老师们上课的时候会带木模型到课堂，用来使学生对图形所对应的形体产生感性的认识和了解，培养学生的空间想象能力。但是由于木模型的种类和数量是有限的，且体积大而笨重，教师携带并不方便，要想满足所有学生的学习要求，显然是有一定困难的。后来教师们使用电子模型，虽然携带起来方便，而且学生也可以拷贝这些模型在课后自主学习，但学生对着已经做好的模型学习，并不能激发学生创造性的形象思维能力，比如如果电子模型对应习题改变了位置或局部形状，有些学生就会难以想象出来。日常的实践教学也证明，这种方式对于空间想象能力较差的学生而言，仍难以培养他们的空间想象能力。
二、三维建模与机械制图图学基础部分融合式教学
对于我校机械类专业而言，改革前采用的是分段式制图课程教学体系，既开设了96学时《画法几何及机械制图》，又开设了24学时的《计算机辅助机械绘图》，两门课一共为120学时。[2]其优点是教学组织上较灵活，分为两门课授课。《计算机辅助机械绘图》主要讲授二维绘图，安排在大学一年级下学期后半个学期段进行。
（一）依据制图课程基本任务，针对课程教学特点，确立教改的指导思想和目的
目前，随着计算机软硬件技术的飞速发展及工程界对二维计算机绘图以及三维建模技术日益增长的需求，在《画法几何及机械制图》教学中有效地融入二维计算机绘图以及三维几何建模越来越受到重视。各高校都在不断开展三维教学实践活动，制图教师们都在思考怎样将三维建模与《画法几何及机械制图》教学结合起来，为教学服务。其中有的教师认为，应从三维模型入手，直接建立从体到图的教学体系；有的认为二维工程图不可少，应与后续课程进行相应配套改革；有的认为改革应坚持工程图学教育的基本内容，发挥其他课程不可替代的作用。[3，4]
围绕着制图课程培养学生构形、表达、读图、制图的能力的基本任务，针对《画法几何及机械制图》图学基础部分的内容本身具有抽象、难懂，学生学习起来很困难，难以激发学生兴趣，调动学生主动性的教学特点，我校三维建模与机械制图图学基础融合式教学改革确立了以制图课程为主线，以计算机二维绘图三维建模为辅线，尺规绘图与计算机绘图并重的指导思想，目的是为了激发学生的学习兴趣，培养学生的三维空间想象能力。那么，如何把三维建模与传统的《画法几何与机械制图》图学基础部分紧密结合在一起，激发学生学习兴趣，培养学生三维空间想象能力，便成了这次教学改革主要解决的问题。
（二）合理安排教学，整合制图理论与计算机绘图教学内容
改革后，《画法几何及机械制图》和《计算机辅助机械绘图》合并为一门课，总学时120学时不变。上学期安排56学时，在制图教室上课占40学时，讲授图学基础部分内容；在计算机机房上课占16学时，讲授计算机二维绘图及三维建模部分内容。目前的计算机绘图软件很多，我们仍选用autocad来教学，虽然它的三维建模功能不强，但三维建模简单形象易操作，便于在有限的学时内培养学生三维空间想象力。
为使图学基础和计算机辅助绘图的教学内容有效融合，我们进行了如下的安排：第一阶段讲授autoCaD二维平面绘图，安排8个学时。在学习完平面图形绘制及绘图国家标准后，安排一次计算机辅助平面绘图课程，以画几何作图课后练习为载体，学习在autoCaD中设置符合国家标准的图幅图框、图线图层、字体等，学会基本的二维绘图和编辑命令。在学习完点、线、面后，安排第二次计算机辅助平面绘图课程，以绘制平面图形为载体，学习常用的二维绘图和编辑命令，使学生掌握绘制任意中等复杂平面图形的能力。第二阶段讲授autoCaD三维建模，安排8个学时，先讲叠加形体的建模，再讲做切割形体的建模。在组合体这一章开始时，安排一次计算机辅助三维建模，讲授如何对叠加方式的组合体建模。在这章结束后，安排第二次计算机辅助三维建模，讲授如何对切割方式的组合体建模。
（三）“演示―操作―想象”渐进式教学
二维和三维，一个是空间，一个是平面，在制图课程中其关系既矛盾又统一。矛盾的是，“画图”要求学生能把复杂的三维工程形体转化为二维的平面图形，而“读图”又要求学生能读懂复杂的组合体二维三面投影图，能把更复杂的平面图形还原成三维模型。统一的是，画图和读图的对象都是同一工程形体。为使学生建立三维空间想象能力，传统制图教学过程中，老师要求学生多看木模型，多思考模型与练习之间的联系，多做已知两面投影求第三面投影习题。传统的教育模式下，学生无法快速融入到课程中去，难以形成完整的空间概念，甚至可能会导致学生丧失学习这门课程的信心，甚至影响后面的课程学习。
在教育心理学中，形象思维的解释是会运用直观形象或表象来解决空间想象的问题。那么，怎样利用三维建模来积累形象思维的表象，达到培养学生空间想象能力的目的呢？我们采用了以下的方法。
1.直观演示，静动教学感知表象。在教学中，教师先给出组合体的三视图和该组合体的三维静态图片。所选的组合体要复杂一点，至少需要由三种形体叠加或切割而成。先把难懂的三视图与直观的立体图对比，使学生感知学习的材料。之后，教师再用图片方式一次性给出该组合体建模的所有过程，使学生通过对比，掌握三视图和立体图内在的联系，理解整体和部分之间的关系。最后，教师依据图示的过程，在autoCaD中讲授该组合体建模的操作过程。三维实体动态演示配合静态过程图片的教学，能使学生留下鲜明的表象。
2.动手操作，课上辅导。教育心理学告诉我们，让学生亲身经历参与掌握知识的过程，会激发学生学习的兴趣；加强学生动手操作能力，能加深学生对知识的理解。在教师直观演示组合体建模过程后，针对教师给出的组合体三视图和立体图片分别出三道题，让学生亲身经历动手操作建模。教学中，可以逐渐增加题目的难度，比如第一题给出形体三视图和立体图要求学生进行三维建模，而到了第二题只给出三视图来建模，第三题则只给了形体的两个视图来建模。安排课上做这三道题，一方面教师可以从旁辅导，与学生互动交流讨论，帮助学习掌握建模过程；另一方面，可以掌握学生学习的动向，及时调整习题难度，避免学生产生畏难情绪。这种动态的教学手段相比以前静态的木模型或电子模型更能帮助学生快速地建立对二维平面与三维立体的空间想象能力。
3.想象形体，培养学生空间想象力。想象是指人脑对过去形成的表象进行加工改造而产生新形象的心理过程。先讲叠加形体建模再讲切割形体建模的原因是，叠加形体特征视图较多，便于学生建立“从特征视图入手，联系几个视图，想形体”的思维过程。在讲完叠加形体建模后，学生通过反复体会三维与二维的投影转换，积累图形的直观形象和表象，建立一定空间形体与平面之间的联系，再来学习较难想象的切割形体建模，兴趣正浓的学生便不会产生畏难情绪，符合学生的认知规律，便于学生建立空间想象力。
课后，教师还可以布置组合体建模习题，帮助学生巩固学习成果，强化培养三维想象能力。
三、结束语
依据制图课程基本任务，针对制图课程教学特点，确立以制图课程为主线，以计算机二维绘图三维建模为辅线，尺规绘图与计算机绘图并重的指导思想，整合制图理论与计算机绘图教学内容，采用“演示-操作-想象”渐进式教学，将三维建模融入到教学过程中，搭建感性认识向理性转化的桥梁，不但激发了学生学习兴趣，调动了学生的主动性，而且培养了学生三维空间想象能力，对提高教学效果起到积极的作用。
参考文献：
[1]冯向东.经营大学办好教育――依托名校办分校的办学实践研究[J].复旦教育论坛，2004，2（6）.
[2]陈振兴.独立学院《机械制图》课程教学改革实践[J].教育教学论坛，2013，（5）.
三维制图篇10
【关键词】三维实体；二维平面；教学应用
CaDthreedimensionalentityassistanceteachingmethodin“mechanicaldrawing”inteachingapplication
CHenGuo-lin
【abstract】theCaDthreedimensionalentityassistanceteachingmethodconformstotheunderstandingmovementrule,conformstothemechanicaldrawingteachingrule,utilizesintheCaDthreedimensionalentityassistanceteachingmethodteachingexplanationmechanicaldrawingteachingthekeypoint,thedifficultquestion,hasthepromotedvalue.
【keyword】threedimensionalentity;two-dimensionalsurface;teachingapplication
【中图分类号】：G712【文献标识码】：a
【文章编号】：1673-4041(2007)10-0166-03
1引言
诺贝尔奖得主，德国物理学家劳厄有段名言：“当一个学生离开学校时，如果他把几年来学到的知识忘光了(当然，这是不可能的)，那么这时他所剩下的才是学校的真正成果。”学完机械制图之后的真正成果是什么？是学生对空间形体的想象能力。教学实践证明：CaD三维实体教学是提高学生空间形体想象能力的最佳途径。
2CaD三维实体辅助教学符合认识运动规律，是和空间想象能力的产生和发展相一致的
建立三维空间到二维平面的概念要从三维实体入手，即首先从简单的三维基本几何体入手，通过对如：棱柱、圆柱、圆锥、球等基本实体的投影及投影特征进行分析，熟悉构成投影的基本元素,如:直线段、矩形、多边形、圆等二维平面的含义，逐步掌握各基本几何体在不同投影面上的投影规律，找出其投影特征。如：投影反映实体的真实性、积聚性、相似性等，从而建立三维空间到二维平面的概念。在有了对三维实体的感性认识的基础上，形成二维平面这抽象的理性认识，反过来才能建立正确的牢固的空间形体表象。
3CaD三维实体辅助教学法符合机械制图的教学规律
机械制图的教学实践证明：培养学生的空间思维能力和想象能力实质上是围绕三维实体与二维平面视图之间相互转换的思维活动，这个活动首先有从空间到平面的感性认识的积累，如果直接从二维平面到三维实体的抽象思维对初学的学生而言是比较困难的，不符合对他们的教学(学习)规律，机械制图教学最好不要从抽象的点、线、面开始，因为点、线、面难以将实体形象建立起来，而从三维实体出发，不但可以增强学生的感性认识，还可以增加学生对投影知识的理解。对三维实体感受越深广，理解就越深刻，形象储存就越丰富、越牢固，比较分析就越容易，对形体的加工、处理出现新形象就简单迅速，这就具备了良好的空间形体想象能力。
4运用CaD三维实体教学法解释课本和练习题出现的重点、难点
4.1CaD三维实体辅助教学法在课本“§2-5相贯线的画法与识读”上的应用。如果按步就搬地将课本中“两圆柱正交相贯线、两圆柱直径不等正交的相贯线、圆锥正交的相贯线”的画法传授给学生，因实物模型少而小，挂图不够清楚，轴测图不够具体，这样板书学生难以理解，同时教师工作量大，花去了大量的时间和精力，而教学效果不如意。要再深入讲解相贯的切割就更不容易了。如图下所示运用CaD三维实体教学法解释：两圆柱孔直径不等时,正交的相贯线的画法.有如下特点。
(1)实体的建立和操作简单方便，动感强，有感染力。
(2)一目了然，学生兴趣高，容易接受。
(3)对于接受能力比较强的学生可以进一步分析:圆柱直径不等的带切割相贯线的画法(如下图所示)
4.2CaD三维实体辅助教学在“切割”方面的应用。三维实体切割要解决的核心问题是：两个(或多个)切割平面相交时所构成的交线的画法。如下图所示：CaD三维实体辅助教学在切割方面的优点在于可以从任意角度、连续地观察切割线、面的形成过程和结果。
4.3三维实体教学在“组合体”上的应用。组合体的教学重点、难点在于：组合体的投影作图，即二维平面作图，解决这一重点、难点的方法自然是把组合体(如下图)分解成5个基本体，显然对5个基本体的分解就成了对组合体重点、难点内容的理解，有了前面三维基本几何体的基本功，相信对5个基本体组合后的画法就不困难了。
4.4CaD三维实体辅助教学在“§5基本视图和移出断面图”的应用。
(1)基本视图学习的重点、难点是：后视图的画法。如下图为三维实体，在对二维视图的教学中，学生较难掌握的视图是后视图的画法，后视图就是俯视图的俯视图(也是左视图的左视图，他们同为后视图，但视图的画法不一样)。如下图帮助理解俯视图的俯视图和左视图的左视图的画法。
(2)如下图所示，在学习断面图时，学生难以想象的是“由两个或多个相交的剖切平面剖切得到的移出断面图，中间一般应断开的画法”中的“一般应断开”这五个字的理解。
如果只看二维视图(略)，学生虽然能理解单一剖切平面的移出断面画法，但难于想象两个相交剖切平面在一般位置的断面图的画法，有了三维实体图，让学生有塞顿开，豁然开朗之感。
4.5三维实体在零件图上的应用。如下图是泵盖零件图的三维、二维表达图。在讲授齿轮油泵装配图的工作原理时，对油泵中压盖、防护螺母、调节螺钉、弹簧、钢球五零件在泵盖中的功能、作用时学生都能理解，但学生在阅读泵盖二维零件图时常感到吃力，原因主要在于对泵盖的剖视图的几个孔的空间位置想象不完整，有了三维实体，上述难题迎刃而解。
4.6三维实体在装配图上的应用。如下图所示，这台变速器由小齿轮轴、大齿轮、大齿轮轴、箱体、皮带轮、轴承和键装配组成，每个零件都有详细的零件图(略)和对应的三维实体，在教学二维装配图时，学生比较困惑的是：由装配图想象装配体(从二维装配图想象各零件的结构及其特点)、变速器的安装顺序和拆法、变速器的工作原理。有了三维实体装配及其爆炸图:对帮助教师结合二维装配图的教学产生了良好的效果。分析装配体的零件结构、装配体的拆法和安装顺序时,完全可以通过爆炸图得到圆满的答案。特别是变速器的工作原理，这是每个教师最为迫切需要解释的首要问题。在CaD装配体的教学中，如果为零部件指定明确的动画运动路径及准确的转速，可以生成齿轮的齿合传动动画，学生可以更形象地理解变速器的工作过程。进一步加深对变速器整体结构的全面认识。真正达到培养学生空间形体想象能力的效果。
5结束语：
教学模型的不足是阻碍机械制图教学的最大障碍，培养学生的空间想象能力的直接途径就是模型。实践证明：用CaD三维实体辅助教学法教学，不论从教师的教学方式、方法、劳动强度，还是从学生对学习的兴趣、对知识的接受能力，获取知识的信息量等各方面的影响都是深远的，巨大的，CaD三维实体辅助教学法是机械制图教学先进的技术成果，也是对传统的机械制图教学的一场革命，值得推广。
参考文献
[1]崔洪斌《中文版autoCaD2006机械图形设计》清华大学出版社出版