二/三维软件在高职院校画法几何课程中的教学模式探索

武鹏飞

摘 要 画法几何课程作为工科类专业的核心基础课，对学生职业能力的构建起着重要的作用。将画法几何课程授课内容归类为七部分，针对不同部分的内容要求，分析相应的授课特点，并将AutoCAD、Pro/E软件引入课题教学过程中，把传统的板述授课与软件演示相结合，并就合适的教学方法进行探讨。

关键词 画法几何；教学模式；高职院校；软件

中图分类号：G712 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2014）08-0105-02

画法几何课程主要培养学生的分析、推理、识图、制图以及空间想象能力，是高校识图与制图课程体系的基础课程，同时作为工科类专业的核心专业基础课，对学生后续专业课的学习以及今后的职业发展都有重要的影响。相比本科院校，高职院校录取分数线较低，学生普遍学习积极性不高，同时由于画法几何课程需要较强的空间思维能力，仅仅通过板述方法进行教学，学生理解困难，课程教学效果较差。

近年来，随着计算机绘图技术的快速发展，涌现出大量诸如AutoCAD、CAXA、Pro/E、SolidWorks、SolidEdge、UG等优秀的二维、三维制图软件，工程图学课程指导委员会在其新修订的教学基本要求报批稿中，亦将“应用绘图软件绘制工程图样及进行三维造型设计的能力”并行地列入工程图学课程任务中。因此，在画法几何课程教学中将二/三维制图软件引入授课过程中，不仅有利于学生空间思维能力的培养，也易于激发学生对计算机绘图技术的兴趣，对后续课程的学习起到一定的促进作用。

1 课程授课现状及二/三维制图软件的选用

当前高职院校对画法几何课程的讲授大多还沿用传统的板述教学方法，其优点在于教师在上课过程中边讲边画，并在绘图过程中对所应用到的国家制图标准进行详细讲解，不仅强化了学生对国家标准的理解，而且能提升学生在绘图时候的标准化意识和严谨的绘图态度。然而，使用传统的三角板、圆规、直尺等画图工具，在黑板上绘图费时费力，而且比较难画得标准、美观，从而极大地影响了学生对画法知识的理解。同时由于手绘图形视觉效果较差，无法提供清晰、动态的投影过程，不仅不利于培养学生的空间构思与思维能力，而且由于课程内容枯燥，也易于导致学生注意力分散，最终丧失学习兴趣。

对于二维、三维制图软件的选取，应根据相应专业的课程培养体系进行确定，应首选学生后续课程中所要学习的相应制图软件。在本文中选择的二维、三维制图软件分别为AutoCAD、Pro/E。AutoCAD作为目前主流的计算机绘图软件，其在二维制图方面有着优异的性能，在企业、高校都有着广泛的应用。将AutoCAD引入画法几何课题，可以一边绘图一边讲解，速绘图速度快，不仅能节省大量的绘图时间，而且能较完整地展现教学的思路过程，使学生在看的过程中就逐渐掌握了绘制平面图形的方法，增加了教学过程的趣味性，降低了学习难度，更能激发学生的学习兴趣。在画法几何课程中有关制图规范、平面几何作图、点线面的投影等内容讲解过程中，非常适合使用AutoCAD进行演示教学。

而将三维制图软件Pro/E引入画法几何课程，不仅能有效弥补学生空间思维能力不足的缺陷，而且可以应用软件本身自带的动态识图功能，为学生从各个角度展示物体的结构，或者应用拉伸、旋转、倒角等命令轻松地对模型进行灵活的修改，让学生看到修改后的模型特性以及对于投影视图的变化特点，将枯燥的学习过程变得更加具体直观，使学生体会到成长的喜悦。

2 引入绘图软件后画法几何课程的授课方法

将画法几何的授课内容归纳总结成七个部分：制图规范、平面几何作图、空间点线面的三面投影、基本形体投影及表面取点、组合体识图与制图、组合体尺寸标注、绘制轴测图。应根据不同的授课内容选择合适的授课方法。

制图规范部分主要讲解图幅、图框、标题栏、字体、线型、比例、标注方法等国家标注；平面几何作图部分主要讲解绘图工具的使用、等分线段、等分圆弧、圆弧连接，通常在这两部分讲完后会布置圆弧连接的作业，要求在图纸上完成。此时是学生第一次制图作业，因此需要教师耐心地讲解作图要求、技巧，为了直观地演示整个作图过程，可以应用AutoCAD制图软件进行示范，详细为学生讲解如何选择图框，如何绘制标题栏，平面图形的画法及作图顺序等。

对于点、线、面的三面投影中正投影的含义、多面正投影系统的构成、平面展开后的三面投影、投影点之间的关系、点与直线的空间位置判断、点与平面的空间位置判断等概念性内容，应以板述为主，注重将概念以及相应的作图原理讲解透彻，为后续的实际作图打下良好的基础。例题讲解以及内容巩固应以二维制图软件AutoCAD为主。

对于基本形体投影及表面取点部分，主要讲解棱台、棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、圆球的三面投影及表面点的投影，这部分内容的讲解如果还应用传统的板述教学，则会在绘图阶段花费大量的时间，使课堂进度缓慢，而且由于手绘图形不规范，也极易使学生产生误解。因此，在本部分的讲解应以三维、二维制图软件相配合，首先应用Pro/E软件建立基本形体的三维模型，直观展示在学生面前，然后分别讲解形体向三面投影体系中投影后的平面形体。这样的授课方式不仅将形体直观地展现在学生面前，而且使课程教学过程更加生动，提高了学生的学习兴趣。随后，利用三维软件本身自带的二维投影功能对形体进行投影；最后，对习题的巩固练习可以使用二维AutoCAD制图软件进行讲解。

组合体的识图与制图内容的讲解，主要是对形体分析法、线面分析法的讲解，此处内容的讲解较为抽象，三维软件的合理使用将会大大提高学生对此部分内容的理解。如对形体分析法的讲解，首先在三维软件绘制组合体的三维模型，将组合体逐步分解为多个基本形体，随后为学生逐一讲解每一基本形体的投影，最后将投影按组合方式进行叠加；对线面分析法的讲解，可首先将组成三视图的对应图框进行分析，找出对应关系，然后根据投影关系确定对应的基本形体，最后在三维软件中将分析后得出的组合体绘制出来展示在学生面前，并参照绘制的组合体模型讲解三视图中的对应图框。这样的讲解方式不仅将二维投影与三维模型对应起来，而且能极大激发学生的课堂积极性，提高教学效率，激发学生的学习兴趣，起到事半功倍的效果。

组合体的标注内容的讲解，应讲解标注的类型，如定位尺寸，定形尺寸，基准，组合体的总高、总长、总宽，避免封闭尺寸链等基本概念，然后在三维软件逐一讲授各标注尺寸的作用，分门别类讲解，既使学生较好地掌握了尺寸标注的要求，又对尺寸标注有了直观的了解。

轴测图的绘制主要讲解正等轴测投影和斜二等轴测图的画法，这部分内容在板述教学中绘图工作量大、绘图效果差。可以首先在三维软件中展示模型，然后在二维软件中讲解绘图过程，使教学内容直观清晰，学生易于接受。

3 总结

在画法几何课程中引入二/三维制图软件，并不是否定传统的板述教学方法，而是两种教学方式应相辅相成、扬长避短，方能取得最佳的效果。笔者认为，如多面正投影体系的构建、空间点线面、基本形体的三面投影方法、组合体的试读与绘制、标注方法等概念性知识，应以板述教学为主，通过教师在黑板书写，为学生构建良好的学习情境，引导学生跟随教师的教学思路，首先使学生掌握扎实的理论知识；对于平面图形的绘制、点线面的投影求解、基本形体表面投影及表面取点等类型的例题讲解，手工绘图速度慢，此时则应以三维软件展示其空间结构位置、二维软件作图的方法，使学生在轻松愉快的教学环境中，较好的掌握画法几何的相关知识，打下良好的理论基础，并激发学生对后续计算机绘图课程的学习兴趣。

参考文献

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