文運(yùn)用AutoCAD 繪圖軟件的三維功能對(duì)制圖課進(jìn)行教學(xué)輔助，以幫助學(xué)生提高空間想象力，提高教學(xué)質(zhì)量。

　　前言

　　《工程制圖》作為工科類(lèi)學(xué)生的技術(shù)基礎(chǔ)課，是后續(xù)專(zhuān)業(yè)技術(shù)課和日后工作的技術(shù)基礎(chǔ)性課程，是每個(gè)工科類(lèi)學(xué)生必須學(xué)好，并且一定要學(xué)好的一門(mén)重要技術(shù)基礎(chǔ)課程。

　　《工程制圖》最基本的學(xué)習(xí)目的就是要求學(xué)習(xí)者能讀圖和繪圖，看二維平面投影圖能想象出所表達(dá)的三維空間形狀，同時(shí)也要能把三維空間形體用二維平面投影圖表達(dá)出來(lái)，即從圖想物，從物畫(huà)圖，分析和想象空間形體和圖紙上的圖形之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，逐步提高空間形象思維能力。然而，在我們實(shí)際教學(xué)過(guò)程中深深地感到學(xué)生的空間想象能力實(shí)在是很差， 空間想象能力差直接制約影響了他們對(duì)本課程的學(xué)習(xí)，具體地就是看圖看不懂，畫(huà)圖畫(huà)不來(lái)，要學(xué)好本課程，學(xué)生的空間想象力是關(guān)鍵，如何培養(yǎng)和提高學(xué)生的空間想象力是擺在任課教師面前的一個(gè)很重要的問(wèn)題。傳統(tǒng)的方法是在教學(xué)中使用實(shí)物教學(xué)模型，實(shí)物教學(xué)模型對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)幫助很大，效果很好。然而教學(xué)模型缺乏，數(shù)量、類(lèi)型較少，是否與教材配套等問(wèn)題又影響制約教學(xué)模型的使用。如何來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題呢? 在當(dāng)今計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)高速發(fā)展和普及的今天，在運(yùn)用多媒體投影進(jìn)行課堂教學(xué)時(shí)，我想可利用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行三維建模，把所需的三維模型都建立起來(lái)，并將其運(yùn)用于教學(xué)中，來(lái)幫助學(xué)生提高空間想象力，來(lái)幫助學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)理解，來(lái)幫助學(xué)生很好的完成課程。

　　AutoCAD 是美國(guó)Auodesk 公司推出的通用計(jì)算機(jī)輔助繪圖軟件包，具有性能優(yōu)越、使用方便和體系結(jié)構(gòu)開(kāi)放等特點(diǎn)，深受廣大工程技術(shù)人員的歡迎。AutoCAD 在我國(guó)的各設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，并已成為各工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域中應(yīng)用最普及的繪圖軟件之一。AutoCAD 具有強(qiáng)大、完善的二維平面圖形繪制和三維立體模型創(chuàng)建能力， 由于A(yíng)utoCAD 具有強(qiáng)大的三維實(shí)體造型功能， 用AutoCAD 把二維平面投影圖所表達(dá)的實(shí)物用三維立體模型建立起來(lái)，把平面與立體表面相交的截交線(xiàn)、立體表面相交時(shí)的相貫線(xiàn)用三維立體模型表示出來(lái)，把剖視圖、剖面圖所表達(dá)的實(shí)物用三維剖視、剖面圖表達(dá)出來(lái)。這樣把抽象的平面圖形表達(dá)成具體形象直觀(guān)的三維立體模型，將有利于教學(xué)和學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)理解，更有利于學(xué)生空間想象力的培養(yǎng)和提高。

　　1、在“平面與立體表面相交———截交線(xiàn)的求作”中的運(yùn)用

　　平面與立體表面的交線(xiàn)稱(chēng)之為截交線(xiàn)， 因?yàn)槭莾蓚�(gè)面的交線(xiàn)，截交線(xiàn)是截平面和立體表面的公共線(xiàn)， 簡(jiǎn)單的截交線(xiàn)同學(xué)們還是能理解，但稍復(fù)雜的情況如：在物體上開(kāi)槽和穿孔所形成的截交線(xiàn)，由于交線(xiàn)多同學(xué)們學(xué)習(xí)起來(lái)感覺(jué)上就有些困難，當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)，可現(xiàn)場(chǎng)或者事先把所表達(dá)的物體用AutoCAD 三維建模功能建立出實(shí)物模型， 在配合AutoCAD 視圖顯示功能從不同方向動(dòng)態(tài)的觀(guān)察這一物體和這些截交線(xiàn)，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)理解將有很大的幫助。如圖1 所示，a 圖為投影圖，b 圖為對(duì)應(yīng)的三維立體圖。

圖1

　　2、在“立體表面相交———相貫線(xiàn)的求作”中的運(yùn)用

　　相貫線(xiàn)為兩立體表面的交線(xiàn)， 通常情況下相貫線(xiàn)多為空間曲線(xiàn)，對(duì)相貫線(xiàn)的想象和求作較截交線(xiàn)要難得多， 是學(xué)生學(xué)習(xí)的瓶頸和難點(diǎn)，若能很好的解決學(xué)生學(xué)習(xí)中的這個(gè)瓶頸，對(duì)教學(xué)質(zhì)量將有很大的提高。

　　相貫線(xiàn)的求作方法通常有表面直接作圖法和輔助平面法，求作相貫線(xiàn)首先就要讓學(xué)生學(xué)會(huì)這兩種方法，在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對(duì)這兩種方法的認(rèn)識(shí)和理解都有問(wèn)題，當(dāng)然也就談不上用它來(lái)求相貫線(xiàn)。這時(shí)可借助三維模型來(lái)給學(xué)生講明這兩種方法的幾何原理，實(shí)際教學(xué)發(fā)現(xiàn)有三維模型和沒(méi)有三維模型來(lái)講解對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)理解是不一樣的，收效也是不一樣的。

　　兩相貫體的相互位置的變化， 大小的變化都會(huì)使相貫線(xiàn)發(fā)生變化，用AutoCAD 三維模型就能很好的把這變化體現(xiàn)出來(lái)，配合三維視圖動(dòng)態(tài)顯示功能，這將能很好的將兩立體間的相貫線(xiàn)顯示出來(lái)。如圖2所示同為兩圓柱相貫，但由于位置的變化其相貫線(xiàn)是有很大差別的。

圖2

　　3、在“組合體視圖”和“剖視圖”中的運(yùn)用

　　組合體較基本形體更為復(fù)雜，組合體根據(jù)形成方式不同可分為切割型組合體，疊加型組合體、綜合型組合體。這部分教材基本要求是：

　　1)補(bǔ)畫(huà)視圖中缺少的線(xiàn)條;2)根據(jù)兩個(gè)視圖補(bǔ)畫(huà)第三個(gè)視圖;3)根據(jù)立體圖繪制三視圖。由于組合體所表達(dá)的幾何形體較復(fù)雜，常用形體分析法和線(xiàn)面分析法來(lái)對(duì)形體進(jìn)行分析，在教學(xué)中若沒(méi)有實(shí)物立體講解是蒼白無(wú)力的， 用AutoCAD 把所要表達(dá)的實(shí)物用三維模型表達(dá)出來(lái)就是一個(gè)很好的解決問(wèn)題的辦法。內(nèi)部形狀復(fù)雜的形體，通常要用剖視圖來(lái)表達(dá)，對(duì)這部分內(nèi)容的講解若配合有三維立體模型和剖切好的三維立體模型教學(xué)效果將會(huì)很好。

　　總之，運(yùn)用AutoCAD 三維建模功能來(lái)對(duì)《工程制圖》課中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行三維建模，把抽象的東西直觀(guān)化，這樣形象、直觀(guān)、靈活地反映了物體的結(jié)構(gòu)特征， 對(duì)學(xué)生的空間想象力的培養(yǎng)和提高是有幫助的，這將使教學(xué)變得輕松、有趣，學(xué)生學(xué)的明晰、易懂，對(duì)教學(xué)質(zhì)量的提高有很大幫助。