介紹了工程制圖改革現(xiàn)狀，分析了工程制圖教學(xué)中存在的問(wèn)題，提出了基于AutoCAD的3D教學(xué)模式，把工程制圖教學(xué)和CAD技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，在應(yīng)用時(shí)機(jī)和應(yīng)用方法上做了闡述。

　　引言

　　工程制圖教學(xué)中，空間想象力的培養(yǎng)是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，為了培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力，需要進(jìn)行大量的二維與三維之間的雙向思維訓(xùn)練。傳統(tǒng)的工程制圖教學(xué)模式多使用掛圖或?qū)嵨锬Ｐ�，把二維的投影圖和空間實(shí)體結(jié)合起來(lái)，幫助學(xué)生讀圖。隨著現(xiàn)代教學(xué)方法和手段的提高，CAI輔助教學(xué)在現(xiàn)代課堂上表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，在許多工科學(xué)生的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)中，已經(jīng)廣泛使用AutoCAD、UG、Pro/E、SolidWorks等造型工具。在這一趨勢(shì)的推動(dòng)下，制圖課程已開(kāi)始將三維造型內(nèi)容的學(xué)習(xí)納入教學(xué)內(nèi)容體系，這使得工程制圖教學(xué)過(guò)程的直觀性得到充分顯現(xiàn)，在很大程度上彌補(bǔ)了學(xué)生空間想象不足帶來(lái)的教學(xué)障礙，培養(yǎng)了其空間思維能力。

1、工程制圖教學(xué)改革現(xiàn)狀

　　國(guó)內(nèi)主流的工程制圖教學(xué)改革模式是把三維建模融入教學(xué)當(dāng)中。比如清華大學(xué)童秉樞教授總結(jié)了現(xiàn)有各院校提出的三維內(nèi)容引入方式以及由此形成的新課程體系;浙江大學(xué)施岳定教授通過(guò)添加式、分離式、結(jié)合式、融合式等多種模式引入計(jì)算機(jī)繪圖和三維模式;華南理工大學(xué)陳熾坤提出從三維模型入手，直接建立從體到圖的教學(xué)體系等�？傊�，將三維建模引入工程制圖教學(xué)當(dāng)中是未來(lái)工程制圖教學(xué)改革的一個(gè)模式。引入三維建模并不是完全意義上取代二維繪圖，目前二維繪圖就其自身來(lái)講也有很多優(yōu)勢(shì)，比如：對(duì)教學(xué)條件要求不高;可以增強(qiáng)初學(xué)者對(duì)工程圖的讀圖能力等。因此，工程制圖教學(xué)短期內(nèi)仍然需要從“畫(huà)法幾何—二維繪圖”開(kāi)始，同時(shí)引入三維建模，以培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力和對(duì)工程制圖的興趣。

2、工程制圖教學(xué)中存在的問(wèn)題

　　教育部工程圖學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)于2004年針對(duì)工程圖學(xué)教學(xué)的基本要求，提出了工程圖學(xué)課程的6項(xiàng)任務(wù)：

　�、倥囵B(yǎng)使用投影的方法用二維平面圖形表達(dá)三維空間形狀的能力;

　　②培養(yǎng)對(duì)空間形體的形象思維能力;

　�、叟囵B(yǎng)創(chuàng)造性構(gòu)型設(shè)計(jì)能力;

　�、芘囵B(yǎng)使用繪圖軟件繪制工程圖樣及進(jìn)行三維造型設(shè)計(jì)的能力;

　�、菖囵B(yǎng)儀器繪制、徒手繪畫(huà)和閱讀專業(yè)圖樣的能力;

　　⑥培養(yǎng)工程意識(shí)，貫徹、執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的意識(shí)。

　　日常教學(xué)工作也是圍繞該任務(wù)展開(kāi)的，教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題大致可歸納如下：

　　(1)學(xué)生缺乏空間想象能力�？臻g想象能力差是阻礙工程制圖學(xué)習(xí)的一個(gè)重要問(wèn)題，其表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面是圖與物體分離，學(xué)生看到零件想象不出三視圖和見(jiàn)到三視圖想象不出零件的結(jié)構(gòu);另一方面是學(xué)生缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)許多零件感到陌生，見(jiàn)到零件后所留的印象也不深。例如，投影基礎(chǔ)和幾何元素的投影圖是課程的基礎(chǔ)，但入門(mén)較難，學(xué)生不易建立空間投影體系，難以在腦海中勾畫(huà)出點(diǎn)、線、面、體等元素在空間的形狀和位置，很容易在學(xué)習(xí)開(kāi)始階段就失去學(xué)習(xí)興趣。

　　(2)截交線、相貫線作圖是難點(diǎn)。截交線、相貫線分別表示平面截切物體產(chǎn)生的交線和物體與物體相交產(chǎn)生的交線，在二維投影圖中，它的主要表現(xiàn)是抽象、不直觀，尤其是在曲面立體與曲面立體相貫方面表現(xiàn)得更加明顯。初學(xué)者在二維和三維之間的轉(zhuǎn)換上存在許多障礙，想象不出空間物體的結(jié)構(gòu)，作圖也會(huì)遇到困難。

　　(3)實(shí)物教學(xué)模型靈活性差。實(shí)物模型在工程制圖教學(xué)過(guò)程中發(fā)揮著很好的作用，能夠把抽象的物體展現(xiàn)在眼前，變得更加具體，但是隨著現(xiàn)在工程制圖課時(shí)量的壓縮，同時(shí)又要傳授較大的信息量，課堂上帶著很多教學(xué)模型是比較困難的事情，況且題目若有變化，模型不能立即更新，使用起來(lái)很不方便。

　　(4)對(duì)工程圖樣的讀圖、繪圖能力下降。過(guò)多地依賴三維模型，會(huì)造成學(xué)生思維懶惰，不能養(yǎng)成良好的讀圖習(xí)慣，讀圖能力下降;智能化的三維建模軟件可以生成二維工程圖樣，但是多數(shù)三維建模是基于特征的建模，生成的工程圖樣在尺寸標(biāo)注上不是完全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，甚至是錯(cuò)誤的，單靠三維模型自動(dòng)生成工程圖樣顯然不是一個(gè)一蹴而就的過(guò)程，仍然需要在牢固掌握工程圖樣的基礎(chǔ)上再利用三維造型，才是正確的學(xué)習(xí)順序。

5、結(jié)束語(yǔ)

　　基于AutoCAD的3D教學(xué)模式的引入，就是在講授工程制圖的同時(shí)，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)輔助繪圖優(yōu)勢(shì)，把抽象的空間用三維模型表達(dá)出來(lái)，同時(shí)把二維視圖和三維模型有機(jī)結(jié)合，全方位培養(yǎng)學(xué)生的工程制圖讀圖和作圖能力。