Autodesk Design Review在工程制圖教學(xué)中的應(yīng)用

汪勇 張力

摘 要： 工程制圖課程是工科專業(yè)一門知識點(diǎn)多、難點(diǎn)多、作業(yè)量大的必修技術(shù)基礎(chǔ)課。針對工程圖學(xué)課程教與學(xué)的特點(diǎn)，本文將Autodesk Design Review軟件作為一種教學(xué)方法引入教學(xué)中，就培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行探索與實(shí)踐。

關(guān)鍵詞： 工程制圖 教學(xué)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(xué)生必修的一門實(shí)踐性和應(yīng)用性極強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課。其教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力、繪制和閱讀工程圖樣的能力，并在實(shí)踐中得到應(yīng)用和發(fā)展，它對培養(yǎng)學(xué)生工程意識、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神起著至關(guān)重要的作用。

針對這門知識點(diǎn)多、難點(diǎn)多，作業(yè)量大，且十分枯燥的制圖課程，為了便于學(xué)生理解和自主學(xué)習(xí)，在教學(xué)過程中，如何把復(fù)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(xué)的難點(diǎn)，處理不好這個(gè)問題，將影響教學(xué)質(zhì)量的提高。

學(xué)生空間想象能力差和工程意識欠缺，是每一個(gè)工程制圖教師都會面臨的一個(gè)問題，學(xué)生根據(jù)已有視圖想象不出零件、部件空間結(jié)構(gòu)和部件的裝配關(guān)系，目前傳統(tǒng)教學(xué)方法是利用多媒體CAI課件或其他三維CAD進(jìn)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(diǎn)制作模型的軸測圖或動畫，對于復(fù)雜的形體，即使繪制多個(gè)軸測圖形表示形體的內(nèi)、外部結(jié)構(gòu)，有時(shí)仍存在二義性，不能全方位地觀察模型內(nèi)外部結(jié)構(gòu)。用三維CAD進(jìn)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(xué)質(zhì)量

由于傳統(tǒng)查看三維模型與創(chuàng)建軟件有關(guān)，學(xué)生對許多相應(yīng)的軟件需要熟悉與掌握，則給學(xué)生學(xué)習(xí)帶來困難。筆者根據(jù)多年教學(xué)實(shí)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(xué)形象、直觀、生動，易于學(xué)生理解和接受，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，大大提高學(xué)生的讀圖、繪圖和實(shí)踐能力，開發(fā)和拓展學(xué)生的空間構(gòu)思能力。

Autodesk Design Review以全數(shù)字化方式測量、標(biāo)記和注釋二維和三維設(shè)計(jì)，無需使用原始設(shè)計(jì)創(chuàng)建軟件，輕松、安全地對設(shè)計(jì)信息進(jìn)行瀏覽、打印、測量和注釋。他的操作界面與學(xué)生已學(xué)習(xí)完的AutoCAD類似，無需專門學(xué)習(xí)，即可掌握與操作。把它用于教學(xué)中，不僅提供一個(gè)全新的教學(xué)環(huán)境，而且便于學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)，進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量。

2.應(yīng)用Autodesk Design Review軟件的具體做法

2.1運(yùn)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(xué)生提供虛擬化的自主學(xué)習(xí)環(huán)境。

2.2用以上軟件提供的相應(yīng)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(yùn)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(yīng)用Autodesk Design Review軟件的教學(xué)實(shí)例

3.1零件圖讀圖

此類練習(xí)題，學(xué)生的最大難點(diǎn)是不能想象零件內(nèi)外部的空間形狀和零件的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)，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(jìn)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(yùn)用該軟件的各種功能就可以解決這個(gè)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(zhuǎn)等全方位地查看零件結(jié)構(gòu)；

如圖3，利用“原始視圖”標(biāo)簽頁，以各種視圖模式查看；

如圖4，利用“工具”標(biāo)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(xí)題，學(xué)生的最大難點(diǎn)是不能想象出部件裝配關(guān)系、零件內(nèi)外部的空間形狀與作用、零件的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)，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(gè)零件進(jìn)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(yùn)用該軟件的各種功能同樣可以解決這個(gè)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(jié)構(gòu)，利用“工具”標(biāo)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(biāo)簽頁中的三維功能對零件進(jìn)行拆分并移動和旋轉(zhuǎn)每個(gè)指定零件，并通過鼠標(biāo)右鍵彈出菜單選項(xiàng)快速轉(zhuǎn)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(guān)閉、隱藏某個(gè)零件、或使某個(gè)零件透明，更清晰地觀察模型的裝配關(guān)系。

圖5 圖6

圖7 圖8

4.結(jié)語

將Autodesk Design Review軟件應(yīng)用于工程制圖教學(xué)中，教師可根據(jù)教學(xué)過程的需要、學(xué)生的反饋情況靈活使用，在教學(xué)中為學(xué)生提供一個(gè)直觀的教學(xué)環(huán)境，同時(shí)便于學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生圖與實(shí)物的對應(yīng)關(guān)系能力，培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力與表達(dá)能力，大大提高教學(xué)效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]田凌，童秉樞，馮涓.機(jī)類機(jī)械制圖新課程體系的研究及實(shí)踐[J].工程圖學(xué)學(xué)報(bào)，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(xué)濱.三維CAD/CAM技術(shù)在工程圖學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].天津職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，13（3）：22-24.

[3]劉平.機(jī)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(jī)械制圖[M].5版.北京：高等教育出版社，2006.