基于UG三维实体造型技术在《工程制图》教学中的应用与研究

云南锡业职业技术学院 刘 树



基于UG三维实体造型技术在《工程制图》教学中的应用与研究

云南锡业职业技术学院 刘 树

摘 要：本文分析《工程制图》教学中融入UG三维实体造型技术的意义，对《工程制图》教学中融入UG三维实体造型技术的优势进行可行性分析，提出高职《工程制图》课程教学改革的新思路。

关键词：工程制图 UG 教学改革

一、《工程制图》教学中融入UG三维实体造型技术的意义

《工程制图》是高职很重要的一门专业基础课，教学的关键在于学生空间能力的培养。传统教学模式一般以挂图、教具、模型以及多媒体等教学辅助手段向学生讲解绘图原理和方法。这种教学模式弊病在于教具类型少，复杂的零件、模型无法展示内部结构，难以满足教学要求。因此，教师在工程制图教学中应融入UG三维实体造型技术，将三维建模的原理方法和技能渗透到工程制图的教学中，形成工程制图新的课程体系。构建与工程制图教材相配的三维虚拟模型库，不仅可以加强学生对三维形体的想象与分析，还可以培养学生创造思维能力。对内部结构复杂的零件，当实物模型不可能展示其内部结构，教师可将虚拟模型灵活地进行剖切，显示零件的内部结构，方便学生观察与分析，使原来枯燥的教学内容变得生动有趣，缩短学生认知的过程，使学生在有限学时内，合理、有效的优化课堂教学内容，培养学生绘图和读图的综合能力。

二、UG三维实体造型技术在工程制图教学中的优势

1.利用UG三维实体造型技术提高学生空间想象力。工程制图的教学对学生的要求主要体现在两方面：一是读图能力要强，二是绘图能力要过硬。空间想象力既是本课的一个重要培养目标，合理利用UG软件进行辅助教学是增加学生空间想象能力的重要手段之一。教学过程中利用UG软件在电脑上建立三维立体模型，让学生从各种角度观察，引导学生的思考和认识，以丰富学生的空间思维，从而提高其空间想象能力。

2.利用UG加强课堂师生的互动，提高课堂教学效果。UG强大的三维建模功能可以使师生从三维的虚拟模型得到二维的视图。这使师生之间的沟通可以很快地反映在二维视图中，使交流变得更加流畅和生动，有利于加强课堂师生互动， 提高课堂教学效果。

3.利用UG强大的三维造型功能培养学生的学习兴趣。《工程制图》是一门理论性和实践性都很强的专业基础课，内容枯燥、抽象，需要学生有较好的空间想象能力。因此，如何提高学生的学习兴趣是摆在教师面前的重要课题。教学过程中，教师可以利用UG化难为易，提高学习兴趣，同时也可以利用UG将枯燥难懂的二维视图转化成鲜活的三维模型，有效降低学习难度。教师还可利用UG建立模型的功能，通过简单操作，把色彩斑斓、生动鲜活的虚拟模型制造出来，通过UG 的魔力牵动学生的心，使学生越学越想学，越学越爱学。

三、构建《工程制图》教学中融入三维实体造型技术的课程体系

《工程制图》教学中，我们分别在基本体、截交与相贯、组合体、机件表达方法及装配图部分融入三维实体造型技术。

1.基本体部分进行形体建模练习，教会学生运用拉伸、旋转、扫掠等操作对基本体进行三维建模，让学生通过自己建模，进一步了解视图与立体之间的关系，并在练习过程中掌握UG三维实体造型的基本方法，为下一步建立复杂形体的造型打下基础。这种教学方法从三维入手去学习立体，更加符合认知规律，易于培养学生的空间想象能力，使学生对本门课程的学习更有兴趣。

2.基本体的截交和相贯部分一直是学生学习的难点，这一部分融入UG三维实体造型技术，可以使学生清晰地了解截交线和相贯线的形成过程。

3.组合体是若干基本体按一定方式组合而成的形体，是学生学习的又一难点。组合体教学中融入UG三维实体造型技术，充分利用UG的三维建模功能，可以形象逼真地把复杂的零件从不同角度直观展现出来，使学生掌握组合的过程，整个教学过程生动形象。

4. 剖视图是工程制图中表达零件内部复杂结构形状最常用的方法，是工程制图教学的一个重点，利用UG三维实体造型技术进行三维建模，然后用假想的剖切面对实物模型进行剖切，并投射到投影面上，使学生从不同角度了解零件的内部结构，最后选择最佳的剖切方法和剖切位置，从而清晰直观地表达剖视图的形成过程，教学过程形象生动。

5.装配图这一部分教学中，教师在教学过程中先根据零件图建立三维模型图，然后利用UG软件的装配模块把已画好的零件模型图按照装配要求进行组装，整个装配过程清晰、直观地展现在学生面前，有效地提高教学质量。

五、结束语

教学实践充分证明，在《工程制图》的教学中引入UG三维实体造型技术，以体为教学切入点，学生全方位观察零件以及零件的内部结构，有助于形象思维能力的培养。充分调动学生学习工程制图的积极性，将UG三维实体造型技术融入工程制图不仅突破传统的教学模式，更新工程制图教学的理念和教学方法，构建全新的工程制图课程教学体系，更适应现代人才培养模式的需求。

参考文献：

［1］叶 军，孙根正.三维建模引入制图课程的改革研究［J］.工程图学学报，2008

［2］李 华，刘万强.融入三维建模的工程制图教学改革与实践［J］.现代教育技术，2007

文章编号：ISSN2095-6711/Z01-2016-01-0188