三维CAD辅助工程制图教学的方法

2022-09-11

工程图学的发展离不开科技技术与制造技术的不断创新。如今, 工程制图教学以三维设计教学为基础, 积极开展教学改革。三维CAD技术的引入推动了工程图学的发展, 有效解决了因学生逻辑思维能力与想象力不足而导致教学效率不足的重要问题。三维CAD的出现使学生可以快速进行思维转换, 树立强烈的图学意识。从而有效激发学生额学习兴趣, 为制图教学增添趣味性, 促进学生创新能力与构型能力的提升。

一、应用三维CAD开展制图教学的重要作用

(一) 图形携带更加便捷

在以往的工程制图教学中, 学生需要携带实物模型进行学习。而在应用三维CAD技术后, 可将构建的几何模型以数据文档的形式储存至移动硬盘、手机之中, 便于教师与学生进行携带, 实现资源快速共享, 解决以往携带不易的重要问题。应用CAD技术开展教学在一定程度上为校方节约成本支出, 减少实物与纸张的使用。且三维CAD与多媒体设备具有极强的契合性, 是工程制图教学发展的必然趋势。

(二) 图示更加清晰

在工程制图教学过程中, 学生经常会遇到极其复杂的组合体模型。由于学生空间想象力与逻辑能力的不足, 难以在脑海中形成完整的几何模型。而三维CAD技术可以将几何模型的三维图与二维图完整的展现给学生并实现自由转换。便于学生观看几何模型的正视图、俯视图、左视图等多个视角。将几何模型进行旋转处理, 继而替代实物演示。从而实现抽象物体具体化、直观化, 提高学生的空间想象力与逻辑思维能力, 加深学生对于制图的全面认知。其次, 运用CAD技术可对模型部件进行剖切处理, 让学生直观清晰的观察到零件的内部结构, 为学生深入分析提供依据, 促进学生的知识消化。三维CAD技术也可进行运动仿真处理, 模拟零件的运动状态, 加深学生对其的认知。最后, 教师可使用CAD软件对几何模型进行适当的修改, 使其满足课堂教学的具体需求, 为教师教学提供便利, 增强教学的灵活性。

二、三维CAD辅助教学方法

如今, 教师在开展制图教学时通常使用实物模型或教学课件进行教学, 帮助学生消化知识内容。运用实物模型开展教学具有鲜明的形象化特点, 便于学生理解空间概念问题。但由于实物模型的种类有限, 在面对复杂的知识内容时无法帮助学生快速理解知识内容。故此, 广大教师应不断丰富自身教学手段, 借助现代技术改善教学效率, 满足学生的学习需求。三维CAD具有强大建模功能, 可快速实现模型的变换与改造, 视图转变速度大可应对当前制图教学的整体需求。通过CAD的建模能力可将复杂的几何体以形象具体的表现形式展现给学生, 加深学生对于工程结构的认知, 有利于教师培养学生的构型能力, 形成图学意识。

此外, 应用三维CAD开展教学有利于学生提前了解CAD操作界面, 为后续的学习奠定一定的基础。

三、三维CAD与工程制图教学的具体应用

(一) 实现两者的协调统一

对于教师而言, 三维CAD技术是一种实用高效的教学方法和教学工具。应充分发挥其技术提点, 不断优化工程制图教学的整体过程。工程制图教学的基础以点、线、面以及立体投影为主要内容。教师在运用三维CAD技术开展教学时即可将点、线、面等教学内容纳入软件之中, 借助三维CAD强悍的建模功能为学生展示完整的模型概念, 让学生快速形成“体”的认知。学生的空间意识是影响工程制图教学的重要因素, 而运用三维CAD技术则可快速培养学生的空间意识, 让学生快速找到点、线、面之间的位置关系, 构建完整的几何体。将复杂的几何模型形象化是应用三维CAD教学的主要优势, 加深学生对于抽象知识的理解, 同时确保教学具有一定的趣味性。但受课时的限制与其他因素的影响, 无法将三维CAD教学作为制图教学的核心内容。

(二) 实体模型与三维CAD建模的优劣比较

实体模型教学与三维CAD建模教学之间存在的较大的差异。传统的实体模型教学侧重知识的结构展示, 无法将建模过程展示给学生, 从而限制了学生空间想象力的发展。而三维CAD建模则侧重建模过程与具体方法的展示, 为学生提供完整的形成过程, 有效弥补实体模型教学的不足。使工程制图教学具有较强的操作性、实时性以及动态性特点, 是更为高效的工程制图教学手段之一。

四、结论

总而言之, 将三维CAD技术运用至工程制图教学之中能够明显改善课堂教学效果。教师应充分发挥CAD技术在制图教学中的优势和特点, 为学生展示完整的建模过程, 提供多个观看视角, 培养学生的构型能力与图学意识。有效弥补传统实体模型教学的不足。最终, 促进工程制图教学质量的提升, 完成学科教学目标, 提高教师教学效率。

摘要：在开展工程制图教学时, 学生逻辑能力与空间思维能力较弱的问题明显的暴露出来。部分学生的想象力均难以达到工程制图的基础要求, 为教学增添了一定的难度。而三维CAD技术便可有效解决这一教学问题, 在进行制图教学的过程中引入造型技术即可。三维CAD技术的出现不仅为创新教学提供一定的技术支撑, 同时发挥着一定的积极作用, 借助现代教学技术将教学内容进行完整的展现, 帮助学生实现思维转换, 达到平面与空间之间自由切换的最终效果。有效提升学生的个人想象力, 增强学生的构型能力, 提高工程制图教学质量。本文将浅要阐述应用三维CAD开展制图教学的重要作用, 分析其教学方法, 继而提出三维CAD与工程制图教学的具体应用并开展一系列的研讨。

关键词：三维CAD,工程制图,构型能力,具体应用