汪勇 張力

摘 要： 工程制圖課程是工科專業(yè)一門知識點多、難點多、作業(yè)量大的必修技術基礎課。針對工程圖學課程教與學的特點，本文將Autodesk Design Review軟件作為一種教學方法引入教學中，就培養(yǎng)學生的空間想象能力，激發(fā)學生的學習興趣，調動學生的學習積極性，提高教學質量進行探索與實踐。

關鍵詞： 工程制圖 教學方法 Autodesk Design Review

工程制圖課程作為工程界的“語言”，是所有工科學生必修的一門實踐性和應用性極強的技術基礎課。其教學目的是培養(yǎng)學生空間想象能力、繪制和閱讀工程圖樣的能力，并在實踐中得到應用和發(fā)展，它對培養(yǎng)學生工程意識、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神起著至關重要的作用。

針對這門知識點多、難點多，作業(yè)量大，且十分枯燥的制圖課程，為了便于學生理解和自主學習，在教學過程中，如何把復雜、抽象的空間與平面幾何問題簡單化、形象化，是工程制圖教學的難點，處理不好這個問題，將影響教學質量的提高。

學生空間想象能力差和工程意識欠缺，是每一個工程制圖教師都會面臨的一個問題，學生根據已有視圖想象不出零件、部件空間結構和部件的裝配關系，目前傳統(tǒng)教學方法是利用多媒體CAI課件或其他三維CAD進行輔助，這種方法由于課件的制作是教師按指定位置和視點制作模型的軸測圖或動畫，對于復雜的形體，即使繪制多個軸測圖形表示形體的內、外部結構，有時仍存在二義性，不能全方位地觀察模型內外部結構。用三維CAD進行輔助，存在對軟件操作要求高，出現(xiàn)既讀不懂圖又使用不了軟件的兩難局面。

1.引入Autodesk Design Review軟件，提高教學質量

由于傳統(tǒng)查看三維模型與創(chuàng)建軟件有關，學生對許多相應的軟件需要熟悉與掌握，則給學生學習帶來困難。筆者根據多年教學實踐，采用Autodesk Design Review軟件觀察模型，使上述問題迎刃而解，使制圖教學形象、直觀、生動，易于學生理解和接受，激發(fā)學生的學習興趣，大大提高學生的讀圖、繪圖和實踐能力，開發(fā)和拓展學生的空間構思能力。

Autodesk Design Review以全數(shù)字化方式測量、標記和注釋二維和三維設計，無需使用原始設計創(chuàng)建軟件，輕松、安全地對設計信息進行瀏覽、打印、測量和注釋。他的操作界面與學生已學習完的AutoCAD類似，無需專門學習，即可掌握與操作。把它用于教學中，不僅提供一個全新的教學環(huán)境，而且便于學生課后自主學習，進一步提高教學質量。

2.應用Autodesk Design Review軟件的具體做法

2.1運用AutoCAD或Autodesk Inventor軟件制作零件或部件的三維模型。

利用三維建模軟件的各種功能，可以制作出形象、生動的零件、部件模型庫，為學生提供虛擬化的自主學習環(huán)境。

2.2用以上軟件提供的相應命令，將制作的模型保存為“*.dwfx”文件格式。

對于部件可以通過Autodesk Inventor軟件定義裝配動畫，保存為“*.avi”格式，以展示部件的工作原理。

2.3用Autodesk Design Review打開“*.dwfx”文件，運用該軟件提供的各種功能如原始視圖、工具等查看模型。

3.應用Autodesk Design Review軟件的教學實例

3.1零件圖讀圖

此類練習題，學生的最大難點是不能想象零件內外部的空間形狀和零件的細節(jié)結構，而采用立體圖或動畫只能按指定方向觀察模型，不能對模型進行全方位地了解。通過AutoCAD或Autodesk Inventor制作零件三維模型，在Autodesk Design Review打開，并運用該軟件的各種功能就可以解決這個問題。

如圖1，打開后的零件模型原圖；

如圖2，利用查看功能工具條（與AutoCAD操作類似），可以放大、縮小、平移、旋轉等全方位地查看零件結構；

如圖3，利用“原始視圖”標簽頁，以各種視圖模式查看；

如圖4，利用“工具”標簽頁中的三維工具，可以剖開形體并投影成剖視圖與保存。

圖1 圖2 圖3 圖4

3.2裝配圖讀圖

此類練習題，學生的最大難點是不能想象出部件裝配關系、零件內外部的空間形狀與作用、零件的細節(jié)結構，而采用立體圖或動畫還是只能按指定方向觀察部件，不能對部件和部件的某個零件進行全方位地了解。通過AutoCAD或Autodesk Inventor制作零件或部件的三維模型，在Autodesk Design Review打開，并運用該軟件的各種功能同樣可以解決這個問題。

如圖5，打開后的部件模型原圖；

如圖6，利用查看功能工具條（與AutoCAD操作類似），可以全方位地查看部件結構，利用“工具”標簽頁中的三維功能，可以剖開部件，并投影成剖視圖并以各種視圖模式查看與保存；

如圖7，可以用“工具”標簽頁中的三維功能對零件進行拆分并移動和旋轉每個指定零件，并通過鼠標右鍵彈出菜單選項快速轉到模型的初始視圖（如圖1所示）；

圖8，利用該軟件對圖層的打開/關閉、隱藏某個零件、或使某個零件透明，更清晰地觀察模型的裝配關系。

圖5 圖6

圖7 圖8

4.結語

將Autodesk Design Review軟件應用于工程制圖教學中，教師可根據教學過程的需要、學生的反饋情況靈活使用，在教學中為學生提供一個直觀的教學環(huán)境，同時便于學生課后自主學習，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生圖與實物的對應關系能力，培養(yǎng)學生空間想象能力與表達能力，大大提高教學效率。

參考文獻：

[1]田凌，童秉樞，馮涓.機類機械制圖新課程體系的研究及實踐[J].工程圖學學報，2005，26（5）：120-125.TIAN Ling，TONG Bing-shu，F(xiàn)ENG Juan.Research and practice on the new architecture of mechanical engineering graphics course[J].Journal of Engineering Graphics，2005，26（5）：120-125.

[2]劉慧，葛學濱.三維CAD/CAM技術在工程圖學教學中的應用[J].天津職業(yè)大學學報，2004，13（3）：22-24.

[3]劉平.機械制圖課程創(chuàng)新教育的改革與探討[J].中國高等教育研究，2008（7）：91-92.

[4]劉朝儒，吳志軍.機械制圖[M].5版.北京：高等教育出版社，2006.