淺談三維CAD技術在燈飾專業制圖教學中的應用

黃娟

【摘要】三維CAD技術已經慢慢的在改變傳統的制圖教學的方法與模式，提高了學生在空間上的思維想象能力，為教師的教與學生的學提供了相當的便利，此技術在燈飾專業制圖的教學上有著廣泛的應用，不僅滿足了不斷發展的科技需求，也滿足了經濟時代對知識型人才的培養需求。

【關鍵詞】三維CAD技術；燈飾專業；制圖教學；分析研究

【中圖分類號】G712 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2017）32-0203-02

中等職業學校制圖教學主要培養學生兩種能力，即繪圖能力和讀圖能力，教師的教與學生的學始終應圍繞著這兩大主線來進行。但由于受訓練條件的限制和教學難度的困擾，學生往往很難接受傳統的制圖教學，更由于燈飾配件的種類多、形狀復雜，沒有相應的教學輔助器材，學生在燈飾制圖教學的理解中遇到巨大的困難。因此，如何增強學生自主學習的能力，如何利用教育技術有效地促進課程改革，讓計算機輔助教學真正走進制圖教學課堂，讓三維CAD技術成為教學的有力工具，已成為我校燈飾專業教師面臨的迫切需要解決的問題。近幾年來，我校專業教師利用三維CAD技術在燈飾專業制圖教學改革中做了很多嘗試，取得了良好成效。

一、三維CAD技術應用于燈飾專業制圖教學的重要性

在燈飾專業制圖教學上，要著重培養學生的空間思維想象能力，要大量的使用二維與三維圖形來鍛煉學生的思維，只有經過這種圖形訓練，才能夠使學生慢慢具有制圖的能力達到教學目標。在以前的教學中，教師沿用一種模式，讓學生反復觀看平面二維圖形，在腦海中想象立體圖形的樣子，畫出圖形的投影，這種教學較為籠統，教師在課上講解，學生總是不能很好的抓住教師所講的重點，對于這種籠統的教學方式不能正確的領會圖形，以至于學生一直處于朦朧狀態無法跟上教師講課的節奏，失去對學習的興趣，教學進度進行緩慢。當三維CAD技術運用到課堂教學中時，學生能夠更直接的觀察圖形，從而在腦海中想象出一個虛擬圖形，讓學生能夠將虛擬圖形與平面二維圖形進行相互對應，將籠統的想象轉為實體的圖形創建出來。

二、三維CAD技術應用于燈飾專業制圖教學的優勢

在傳統的制圖教學中，其主要的教學方法就是用實物或者模型來當教學器材進行教學，這種方法雖具有直觀真實的視覺效果。但是也有其明顯的局限性，比如實物的體積較小、或者實物及模型的不充足等等客觀因素，影響了教學實效性。三維CAD技術突破了實物教學的不方便性，將實物模型繪制成了計算機圖形，用計算機展示給學生，其真實程度與視覺效果不輸于實物，并且具有便攜與海量教材應用的能力，三維CAD技術擁有的三個優點是：

優點1：在面對一些復雜的燈飾零件時，實物的模型在展現內部結構時相對較為困難，無法讓學生更直觀的觀看到內部結構，可是運用CAD技術制作的計算機模型，可以根據不同的需求展現出來，特別是在面對復雜的零部件共同作用時，可以模擬出各個部件的運動，并能展現出各零部件間的聯結、裝配特點，降低了學生學習的難度，使學生更加了解各零件的裝配、運行的工作原理，逼真的模型讓教學更加方便輕松。

優點2：充分利用三維CAD軟件，在教學上可以根據不同的情況，進行快速創建與修改三維模型，而實物模型的修改和創建較之要復雜困難很多。三維CAD技術極大的節約了教學時間，提高了教學效率。

優點3：CAD技術創建的模型，能夠很好的保存在實物介質上（USB存儲盤等），方便攜帶，杜絕實物模型因為體系結構在攜帶上的各種不便，并且利用三維CAD技術創建的模型可以無限復制，便于師生之間交流使用，使資源能夠最大化的共享，不會因為實物模型的種類與數量等受到限制，大大的降低了教學成本，極大的發揮了多媒體在教學中的應用。

三、三維CAD技術在燈飾專業的制圖教學中的重要應用

1.三維CAD技術在教學上培養學生在空間想象思維上的能力

培養學生的三維空間想象能力，利用三維CAD技術對實體的視圖進行剖析，讓學生進行識圖訓練，并根據觀察實體的三視圖進行想象并能夠畫出軸測圖。通過對三視圖的投影規律進行分析，想象各部件形狀的相互關系，再想象出整體形狀。讓學生通過簡單的大量觀察三維CAD軟件素材，積累三維立體圖形記憶，通過大量的軟件素材積累，讓學生分析、了解圖與圖的彼此投影關系，并對基礎的形體的投影特征牢記腦海。在對三維實物的準確認知的基礎上，從而對二維平面圖形有進一步理解，進而創建出正確的三維空間立體圖形。

2.應用三維CAD技術輔助教學方法掌握燈飾制圖的教學規律

從制圖教學的實踐可以證明：為了鍛煉學生的三維空間思維想象能力，需要經常的進行三維立體實物和二維平面圖形互相轉換的思維想象活動，這種活動需要先從三維空間到平面的積累，反過來二維平面到三維實物的鍛煉對學生來說相對比較困難。在燈飾的制圖中，水晶珠的畫法由于其復雜性學生較難掌握，通過三維CAD技術產生的爆炸圖可以讓學生更加直觀的觀看到三維立體水晶珠的每個點與線的畫法及其組成方式。學生對于三維實物的理解與感受越加深刻，就更容易分析和理解，同時也鍛煉了學生三維想象能力，慢慢的便具備了很好的空間思維想象能力。

3.應用三維CAD技術輔助教學方法法解決復雜燈飾裝配教學中的常見難題

面對復雜的零部件，特別是裝配的較復雜的整燈結構，實物模型就很難展現它的內部結構，然而利用CAD技術創建的三維立體模型就可以進行全方位立體剖析，同時也可以進行逼真展示裝配件中各個零部件之間的裝配方式，讓學生能夠更直觀的觀察與理解裝配件的各個環節與工作原理。傳統有實物的教學方式，要用裝配圖紙想象裝配件的結構及特點以及各個部件的運行工作原理，這對剛剛學習不久的制圖專業學生來說尤為困難，學習收益很低，無法完成教學大綱的要求。通過CAD三維實體有了三維實體裝配及其爆炸圖，教師通過二維平面裝配圖紙的結合使教學有了更好的效果。通過爆炸圖可以充分的分析各個裝配件的結構，安裝以及拆裝的順序。在講解整燈的裝配過程時，教師也變得更加輕松，利用CAD講解裝配件，教師能夠通過動畫更準確的指定各個燈飾零部件的裝配順序和相對位置，從而讓學生更加了解燈具的整體結構，達到了鍛煉學生對空間思維想象能力的目的。

4.應用三維CAD技術教學方法解釋教材以及練習題中常見的重點與難點

在燈飾專業的機械制圖的教學中較為難的就是相貫線和切割線的識讀與畫法，學生因為自身的三維空間想象能力不夠，而難以理解線條的變化。比如，兩圓柱曲面相交產生的線，圓柱和圓錐相交產生的線，如果將這些相貫線按照傳統的方式教學，因為實物模型很少，圖形不清楚，軸測圖不準確，就很難讓學生理解，同時也增加了教師的工作量，教師花了很大的精力，結果教學收益低，無法滿足大綱的要求。再進行下面相貫的切割的講解就更為難上加難了。而利用三維CAD技術輔助講解相貫與切割的教學，由于CAD技術創建的實體模型更加直觀，學生觀察理解變得更加迅速，滿足了教學的要求，收到了較好的效果。

四、結束語

三維CAD技術在我校燈飾專業的制圖教學中起到了至關重要的作用，在利用三維CAD技術輔助機械制圖教學中，充分發揮三維CAD技術的直觀性、易操作性，讓學生熟練使用CAD制圖軟件的同時，使得學生能夠更直觀的學習掌握制圖的基礎知識及掌握燈飾零配件、裝配圖的畫法，從而提高學生對燈飾制圖的掌握能力。把三維CAD技術有機融入燈飾專業的制圖教學中，可以有效促進學生學習制圖的總體效率。

參考文獻

[1]張元，嚴瑞強.淺談三維CAD技術在機械制圖教學中的應用[J].黑龍江科技信息，2013，（27）：105-106.

[2]安麗敏.三維CAD技術在機械制圖教學中的應用研究.[J].才智，2016，（26）：15-16.