《机械制图与计算机绘图》课程教学体系的探究

遍感 受到在 教学 中贯穿 三 维实体 造型 技术 的必要Ｊ 紧迫感 。 发展趋 势来 陛和 从
练习， 也是一个重要的教学实践环节。 具体 内容包括 ： 实体零件的建模、 编 辑与渲染； 实体零件的投影图提取及尺寸标注； 实体零件的虚拟装配练习 新教学体系框架是笔者根据过几年来的教学实践和体会提出的， 并部
在 当 前课 时大 幅度 缩 减 的情 况下 ， 何在 教 学 中合理 安 排 现代 计算 机 如 实体 造型 技术的机 械制 图教学新 体系 采用 多媒 体教学手 段 ， 为 以下 四部分 。 分 １制 图基 础 部 分 。 ． 限于 课 时 ， 笔者 取 消 了画法 几 何 中点 、 、 的投 影 线 面
干 涉检查 。 目前 工程设 计 中使 用 的各 种计 算 机绘 图软件 ， 不仅 能从 绘 图技 术 上完
３机械图部分。 ． 除了利用计算机软件进行实体模型或零件的虚拟装配和
干涉检查外 ， 其它内容都是传统机械图的教学内容 。 内 具体 容包括３ ：１ 块 （） 尺寸标注： 组合体及零件的结构与尺寸标注； 极限与配合 ， 尺寸基准与尺寸链
、
对基于 “ 影法”的传统教学体 系的客观认识 投
投影法是前人在长期实践中创造并不断完善的一种实用的图示方法。
此方 法表 述 了设计 者 的思想 ， 递 了科学 技 术发展 的成果 ， 传 至今仍 发挥 着 巨 大 的作 用 。 是 ， 是仪 器 和手 工 绘 图时 代 的产 物 。 年 的教学 实 践表 明 ： 但 它 多
平等 正投 影 图 与投 影 的概 念及 形 成 ， 本视 图、 基 辅助 视 图 、 视 图 、 剖 断面 图
计与制造过程无纸化的目标 已为时不远。 新出现的大量优秀设计软件 ， 都具
有直 观的模 型 设计 空 间、 便的 用户 坐标 系统 、 方 简单快 捷 的造 型方 法和 强大
的实体编辑功能 ， 使三维实体设计变得更容易、 更方便 同时， 多视窗的显
示 界面 能 把三 维实 体模 型及 其多 个投 影面 同 时显示 出来 ， 以便对 照 观察 ， 不
等； 实体模型提取投影图的操作方法 ； 特殊投影图的提取方法。５实体模型 （） 的渲染： 实体模型的渲染 （ 灯光、 场景、 材质）渲染效果与输出等。（）图 ； ６
形输 出 ： 面布 局 图 ， 平 图形 的输 出与 打印 。
分 析 。２ 机械 图 与机 械 基础 知 识 ： 件的 结 构 、 达方 法 及技 术 要 求 ， （） 零 表 装配
结构、 表达方法、 技术要求及装配图画法等。 ３ 实体模型的虚拟组装与实 （） 体干涉检查等： 零件实体的虚拟装配与定位； 零件实体间的干涉检查等 。
４课程 设 计。 代替 了原 来 的装配 体实 体模 型测 绘 ， ． 它 旨在 提高学 生 的零 件结构设计和整体的工程设计能力， 是该课程结束时学生要完成的—个综合
需要设计者刻意进行抽象思维； ， 再者 这些软件也能把一个三维实体模型转 换相应的平面投影图， 免去了一笔一画按照投影规律画图的过程。 甚至有的 软件能 自动 、 快速标注尺寸 ； 基于参数化和特征化的三维设计软件的某些特 征模块还能使用３ 模型或零件实体来进行虚拟装配 ， Ｄ 并对零件进行定位和
分在 多媒 体 教学 实践 和三 维 实体 造型 课 中作 了尝试 。 的学习兴趣， 提高学习的主动性 ， 在培养和发展学生空间想象能力方
面收 到 了比 传统 画法几 何教 学好 得多 的效 果 。
参考 文献 ：
讲， 这一改革势在必行。
在教 学 手段 方 面 ， 把ＡＵＴ ＡＤ、 ＤＭＡＸ的 实体 造 型技 术 和动 画功 ＯＣ ３
力的 最好 方法 。
收到了明显的效果 。 这部分的内容是整个体系的核心 ， 是培养、 发展和提高
学 生 空 间想 象 能力 和 创造 能 力 的关 键 。 体 内容 包 括６ ： １ 三维 实 体的 具 块 （）
计算机辅助设计与制造（ ＡＤ ＣＡ 和上世纪八十年代后期迅速发 Ｃ ／ Ｍ） 展起来的快速成型制造等现代化制造新技术的应用 ， 了计算机三维实体 促进
造 型 技术 的快速 发展 和 应用 ， 变 了制造 过程 对工 程 图样 的依 赖性 。 现设 改 实
造型方法 ： 三维实体的建模 方法与操作命令 ； 基本模型的建模方法（ 锥 、 柱、 球、 拉伸和旋转体等 ）实体的相交 问题 （ 环、 ； 截交和相贯 ）复杂模型的编辑 ； （ 组合体 ）（） 。２实体模型的编辑 ： 实体模型的编辑命令及操作技巧； 实体模型 的结构及组合方式 （ 如叠加 、 解切、贯交、综合等 ） ３ 。（）工程实体模型结 构： 工程形体的结构 （ 倒角、 倒圆、 抽壳等） （） 。４ 实体模型转换为正投影 图：
三 、基 于 三维 实体 的机 械 制 图教 学 体 系框 架 与 内容
传统的以画法几何为基础的机械制图教学体系将被以现代计算机图形技 术为基础的新体系所代替， 顺应这一发展趋势， 笔者尝试进行 了基于三维实 体造 型技 术的 机械 制 图教学 实 践 ， 并逐渐 形 成 了新的 教学 体系 。 基于 三维 这
绘图技术和传统教学内容 ， 已经成为 机械制 图》 课程教学改革 中的一个热 点内容。 随着教学改革的深入 ， 广大教师对传统观念也提 出了越来越多的质 疑， 比如 ： 在教学 中如何处理计算机绘图与传统的画法几何的关系？计算机 绘图是否还要像以前那样强词画法几何的教学作用？画法几何是否对提高学
《 机械制 图与计算机绘 图》课程教学体系的探 究
刘 志英 郑州职 业技 术 学院 ４ ０１ ５ ２１
【 摘
要 】结合 教 学 中 的实 际 问题 ， 机械 制 ｌ 与 ＣＡＤ教 学 内容 和教 学方 式等 方 面 ， 们 对 高职 《 从 ｉ ｔ 我 机械 制 图 与计 算机 绘 图》 课 程教 学
能与其他多媒体制作软件结合起来用于工程制图的教学与辅导方面 ， 这些进
展和成效是有 目共睹的。
【】 宋巧莲． １ 高职 Ⅸ 机械制图与计算机绘图》课程教学体系研究【】 机械 Ｊ。
管理开发，０ ，（ ） ２１ ０ ３． ［］ 刘鹏． ２ 机械 制图课程教学体系 改革 的研 究与实践 【］ 河南机 电高等专 Ｊ． 科学校学报，０ ９（ ） ２０， １． 作者 简介
生的 空问想象力 和创造 能力有 显著效果 ？它是 否是培养 这种能 力的 唯一方法 和途 径？ 根据 计算 机 图形 技术 ， 别是 三维 实 体造 型技术 的 发展 趋势 ， 者 特 笔 在机 械制 图和计算 机三 维实 体造型 课程 中进 行 了相 关 的实践 ， 构 了一个 并建 全新 的教 学体 系 。
体 系的构建 进 行 了探 讨 ，提 出 了机械 制 图 与 ＡＵ ｔ ＣＡＤ进行 全 面有机 整合 的教 学模 式 ，对 高职教 育课 程 改革 有一 定借 鉴作 用。 ０ 【 键词 】 械制 图 关 机 课 程体 系 中 图分 类 号 ：Ｇ４ ３ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ： １ ０ — ０ ７ ２ １ ） ８ １ ８ ０ ２ ９ ４ ６ （ ０ ０ ０ — — １ ０ ３
法和思想 。 通过对实体造型进行编辑操作 ， 能够把组合体的组合方式（ 叠加、
解切 、 贯交、综合等 ） 剖切面和断面等知识 串起来。对实体模型做倒角 、 、 倒圆、 抽壳等编辑操作 ， 可以帮助学生理解机械工程形体的常见结构。 在讲
解实 体模 型 的投 影 图转换 方法 时 ， 引出正 交投 影 的概 念 ， 再 进一步 介 绍基本 视 图、 辅助 视 图 、 视 图和 断面 图等 表 达 方法 ， 而使学 生 更直 观地 了解 到 剖 从 投 影图与 三 维模 型 的 关系 ， 增强 了 教学 的直 观 性 ， 深 了学 生 的理 解程 度 ， 加
一
内容 ， 把计算机绘图操作和平面图形的绘制方法作为重点而代替之， 为实体
造型打下基础； 徒手草图和轴测图训练主要培养学生现场工作能力。 具体内
容包括３ （） 块：１计算机平面图形的绘制 ： 计算机绘 图基本知识与操作命令 ， 平面图形的绘制方法 。（） ２ 徒手草图技能 ： 画徒手草 图的技能训练。（ ） ３ 轴 测图知识 ： 正等轴测 图的画法 。
全替代传统的手工作图， 还有可能彻底改变 以投影理论为基础的传统设计绘
图方法 。
二 、 三维 实体 造型 相 关 技 术 在教 学 中的 应 用
图形图像处理技术是计算机技术领域最成功和应用最广泛的一个分支， 而三维实体造型技术作为计算机图形技术的一个重要方面， 近年来在工程领 域获得了广泛的应用 ， 并越来越深刻地影响着工程技术教育。 近 几年 来 ， 内对 三维 实 体造 型 的教 学 与研 究越 来 越 重视 ， 家 也普 国 大
以正投影法为基础的画法几何及其教学体系 ， 对开发人类智力 、 培养和发展
空间思 维与想 象能 力起 到 了一 定 的作用 。 画法几 何把原 本直观 的立 体抽象 但 化 了， 生 画 图和认 图始 终处 在一 个抽 象 的环境 中 ， 使学 违背 了认识 论 的基本 规律 ， 时对培 养 空 间思 维和 想 象 能力 的作 用 也不 大 。 照认 识 的规 律 ， 同 按 在 三维 空间 中去直接 认识和 感知 三维 实体 ， 才是 发展 和提 高空 间想 象力 和创造
２三 维实 体造型 部分 。 本模型和 复杂模 型的 建模方 法可 以把传统 内容 ． 基 中的基 本 体 、 截割 体 、 贯 体 、 合体 及 组合 方 式等 内容 贯 穿起 来 ， 相 组 既学会 了这 些形 体 的建模 方 法 ， 了解 了它们 的结 构 ， 也 同时也 包含 了形 体分 析 的方
刘志英， 讲师， 女， 研究方向为机械设计制造。
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中国电 子商务． ２１ ０ ． ００・８