基于三维建模软件的工程图学教学实践

侯满哲　马　宏　孙冰心　庞永俊

(河北建筑工程学院，河北 张家口 075000)



基于三维建模软件的工程图学教学实践

侯满哲马宏孙冰心庞永俊

(河北建筑工程学院，河北 张家口 075000)

摘要:通过在教学实践中引入三维建模软件，使学生能够形象直观地了解组合体叠加、切割，立体表面截交、相贯，以及装配体的的形成过程，从而解决了学生因空间想像能力不足而带来的困扰，有效提高了工程图学的教学效果.

关键词:三维建模软件；工程图学；教学实践

0引言

随着信息数字技术的发展，现代设计逐步由传统的二维图纸设计向三维数字设计转变[1]，作为工科学生的必修课程之一，工程图学这门课程在本科生的大学四年里起着举足轻重的作用，直接关系到学生对后续专业课的学习以及对今后工作或继续深造的发展.因此，工程图学这门课程紧跟时代潮流，与现代设计方法紧密相连，是高水平工科院校的发展趋势.

1传统工程图学教学的缺陷

传统的工程图学教学，主要以二维工程图为主，少量三维实体为辅助.通常学生在学习如点、线、面等较容易的章节时，教学效果较为理想，但进入到如组合体、截交线、相贯线等较难理解的章节时，传统教学方法则稍显力不从心，虽然有时在教学中配有少量的三维实物模型，但对部分空间想象能力差的学生，仍不能举一反三，不能从课堂有效地掌握大纲所要求的知识，这就为工程图学的教学带来了很大困难.

2三维建模软件在教学中的应用

现如今，三维实体设计已广泛应用于各行各业，其快捷简便的建模方法被越来越多的人熟悉并掌握[2].下面从工程图学教学实践中的三个方面来说明三维建模在教学演示中的优势.

2.1三维建模软件在组合体教学中的应用

图1　三维建模软件演示组合体的形成过程

组合体是学生学习完点、线、面之后的一个重点章节，从这章起学生要将前面学习的知识灵活地综合应用到这一章的学习中.同时，这一章配有大量的读图画图练习.对于组合体的形成，主要包括叠加和切割两种方法，若学生不能清晰的掌握组合体的形成过程，则会出现做题时无从下手.此时，若应用三维建模软件，将组合体的建模过程用叠加法或切割法为学生详细地演示，学生便可清楚的明白组合体的形成过程，由于三维建模的快捷，在短时间内即可让学生接触到大量的典型例题，并掌握读图的要领，从而为画图做练习打下基础.

2.2三维建模软件在立体表面相交教学中的应用

立体表面相交是工程图学教学中的一大难点，其中截交、相贯也是每次考试重点考察的内容.学生对这一部分内容掌握不尽如人意的原因往往在于空间想像能力不足，对一些立体表面相交的情形缺少必要的常识.在教学中引入三维建模软件，可以使学生对一些常见的立体相交情况在短时间内有更深刻的了解，从而在做练习时能做到心中有数，有效地掌握画截交线、相贯线的方法.

图2　三维建模软件演示圆柱相贯

2.3三维建模软件在装配体教学中的应用

装配体是工程图学教学中的最后一部分内容，也是与实际生活联系最紧密的一部分.在这一章的学习中，在讲解某些常用的机械及其工作原理时，若能结合三维建模的动画以及爆炸图演示，则会激发学生的学习兴趣与探索欲望，从而对教学起到事半功倍的效果.

图3　三维建模软件爆炸图演示

3结语

将三维建模软件应用于工程图学的教学中，能有效提高教学质量，激发学生学习兴趣，并未学生未来从事设计研发等工作打下坚实的基础.

参考文献

[1]韩旭、周长江、杨华、田正琳.现代机械设计方法与传统设计方法的比较研究[A];全国机械设计教学研讨会议[C];2006年

[2]吴绍锋；用现代设计方法树立机械设计新理念[J].科技传播,2013,4:95～103

Engineering Graphics Teaching Practice Based on 3D modeling software

HOU Man-zhe,MA Hong,SUN Bing-xin,PANG Yong-jun

(Hebei Institute of Architecture civil engineering,Zhangjiakou,Hebei,075000)

Abstract：The introduction of the 3-D modeling software into the teaching practice enables the students to comprehend in a more visualized way the composite stacking,cutting,the intersections of the solid surfaces,as well as the formation process of the assembly,thus solving the dilemma brought about by the students’ lack of the spatial imagination ability and effectively elevating the teaching efficacies of the engineering graphics.

Key words：3D modeling software;Engineering Graphics Teaching;Teaching Practice

收稿日期：2015-10-22

基金项目：河北建筑工程学院科研基金立项(Y-201307)；河北建筑工程学院教育教学研究项目(2015JY2033)

作者简介：侯满哲(1987-)，男，助教，从事机电一体化及工程图学研究.

中图分类号:TH 12

文献标识码：A