導語：如何才能寫好一篇產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計基本知識，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

本課程作為工業(yè)工程專業(yè)的一門實踐性強的專業(yè)核心課程，其主要任務(wù)是學習產(chǎn)品功能的設(shè)定、常用材料的種類和特性以及加工工藝、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則以及與產(chǎn)品造型有關(guān)的通用結(jié)構(gòu)設(shè)計知識，使學生掌握與產(chǎn)品設(shè)計相關(guān)的基本知識，具有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本技能，能夠完成簡單產(chǎn)品設(shè)計中從功能定義到材料選擇以及最終的結(jié)構(gòu)設(shè)計。

1.1本課程的知識模塊包括：①產(chǎn)品材料與表面處理工藝常識；②塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則；③鈑金類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原則；④模具基礎(chǔ)知識；⑤產(chǎn)品結(jié)構(gòu)布局設(shè)計；⑥產(chǎn)品典型結(jié)構(gòu)。其目的是使學生掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)知識，培養(yǎng)學生的三維空間想象能力，在實際應(yīng)用中養(yǎng)學生的新產(chǎn)品開發(fā)以及應(yīng)用計算機繪圖的能力。

1.2課程的重點內(nèi)容包括：①常用塑膠材料基本知識；②常用金屬材料基本知識；③常用表面處理知識；④產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計總原則；⑤產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)系分析與結(jié)構(gòu)繪圖的基本要求。

2《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計》課程的教學思路

2.1選用教材。目前還沒有適合工業(yè)工程專業(yè)使用的《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計》教材，所以國內(nèi)普遍做法是選用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計方面教材，暫定的教材是黎恢來編寫的《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計實例教程》。該教材將作者十幾年的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗總結(jié)而成，系統(tǒng)、精細、全面地介紹了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計知識及設(shè)計全過程，明確了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的概念和崗位職責，并通過講解一款電子產(chǎn)品的全套產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的整個過程，幫助學生融會貫通，更加高效地學習和掌握實用技巧。

2.2教學內(nèi)容。依據(jù)工業(yè)工程專業(yè)的整體人才培養(yǎng)方案和教學大綱的具體要求，將《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計》分為六大模塊，每個模塊里面包括若干的章節(jié)，各章節(jié)之間既自成體系，又互相有銜接，條理清晰，通俗易懂。

①“產(chǎn)品材料與表面處理工藝常識”模塊，主要介紹注塑工藝理論、常用塑膠材料和金屬材料基本知識，以及注塑件、鈑金件表面處理方法。塑膠的定義及分類方面，介紹ABS、PS、PP、PVC等的應(yīng)用范圍、注塑模工藝條件和化學和物理特性，重點是使學生了解注塑件的常見問題分析及解決，比如縮水、飛邊、熔接痕、頂白、塑膠變形等。金屬材料方面，介紹一些金屬的特性和應(yīng)用范圍，比如不銹鋼、鋁、銅、鎳和鋅合金。常用表面處理知識方面，主要涉及塑料二次加工的基本知識，學生需要了解絲印、移印、燙印、超聲波焊接、噴涂、電鍍和模內(nèi)覆膜等表面處理工藝。

②“塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范”模塊，重點介紹塑料件在設(shè)計和修改階段需掌握的通用設(shè)計規(guī)范，比如塑料件的料厚、脫模斜度、圓角設(shè)計，能夠分析塑料件的加強筋、孔、支撐面的使用范圍。在細節(jié)部分，應(yīng)了解塑料件文字、圖案、螺紋和嵌件設(shè)計。

③“鈑金件結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范”模塊，介紹鈑金類產(chǎn)品設(shè)計的工藝要求，包括沖裁、折彎、拉伸、成形工藝，并且讓學生了解壓鑄類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的工藝要求。在此模塊的教學中，應(yīng)引入企業(yè)實際產(chǎn)品案例進行講解，以便于學生更好地掌握鈑金件的設(shè)計規(guī)范。

④“塑料模和鈑金?；A(chǔ)知識”模塊，介紹塑料模和鈑金模的基本類型及典型結(jié)構(gòu)，包括模具概述，模具的分類、注塑機介紹等，重點講解的是注塑模結(jié)構(gòu)里面的澆注系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和行位與斜頂，以及二板模和三板模之間的區(qū)別和應(yīng)用，以“實用、夠用”為度，學生只需了解典型的模具結(jié)構(gòu)，不需要進行后期的模具設(shè)計。

⑤“產(chǎn)品結(jié)構(gòu)布局設(shè)計”模塊，主要介紹殼體形狀結(jié)構(gòu)、密封結(jié)構(gòu)、卡扣結(jié)構(gòu)、螺釘柱結(jié)構(gòu)、螺紋連接結(jié)構(gòu)和嵌件連接結(jié)構(gòu)等知識，以及各個特征的定義、作用和設(shè)計原則，特別是特征在使用時的相互配合關(guān)系。拓展知識方面，要了解塑料零件自攻螺柱及通過孔設(shè)計規(guī)則，以及模具設(shè)計與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計之間的聯(lián)系。

⑥“典型產(chǎn)品結(jié)構(gòu)”模塊，重點介紹目前國內(nèi)普遍使用的三大產(chǎn)品（電子產(chǎn)品、家電產(chǎn)品和電動產(chǎn)品）的典型結(jié)構(gòu)設(shè)計知識。每類產(chǎn)品選取一款經(jīng)典的已批量的產(chǎn)品作為藍本，深入解剖結(jié)構(gòu)知識在產(chǎn)品設(shè)計的運用。比如電子產(chǎn)品選手機為代表產(chǎn)品，講解手機產(chǎn)品各零部件的結(jié)構(gòu)、前殼與底殼的止口設(shè)計、LCD屏限位結(jié)構(gòu)設(shè)計和電池固定結(jié)構(gòu)設(shè)計，以及內(nèi)藏攝像頭結(jié)構(gòu)設(shè)計。家電產(chǎn)品則以電吹風為例，學生要掌握電吹風的功能、材料、結(jié)構(gòu)工藝性等，了解CAD軟件在電吹風設(shè)計中的應(yīng)用，能對產(chǎn)品塑料件進行結(jié)構(gòu)分析。在此過程中，還要掌握項目管理方面的知識。

2.3教學方法。在教學中，提倡基于工作過程為導向的項目化教學，理論教學與實踐練習相結(jié)合，增加實踐課時的比例，培養(yǎng)產(chǎn)品設(shè)計的實踐能力。教師引導學生建立實用合理的知識結(jié)構(gòu)，強化學生的自覺體驗和掌握知識的遷移能力，淡化理論和實踐的界限。在基礎(chǔ)知識夠用的前提下，采用任務(wù)驅(qū)動教學法、項目教學法，通過在具備多媒體教學設(shè)施的校內(nèi)實訓基地開展新產(chǎn)品和新工藝的開發(fā)工作，使學生體會具體產(chǎn)品的外觀造型和結(jié)構(gòu)設(shè)計過程，提高學生的綜合應(yīng)用能力和實際應(yīng)用能力。

3《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計》在工業(yè)工程專業(yè)總體實訓的具體應(yīng)用

篇2

130504產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)：招收60名

本專業(yè)培養(yǎng)適應(yīng)我國當前及未來社會發(fā)展需要，具有扎實的設(shè)計學基礎(chǔ)理論及產(chǎn)品造型能力、良好的職業(yè)技能和素質(zhì)、深厚的設(shè)計文化素養(yǎng)及寬廣的設(shè)計技術(shù)基礎(chǔ)，能在企事業(yè)單位、專業(yè)設(shè)計公司從事以產(chǎn)品創(chuàng)新、創(chuàng)意為重點的設(shè)計、管理、科研或教學工作，也能從事與產(chǎn)品設(shè)計相關(guān)的視覺傳達設(shè)計、信息設(shè)計、環(huán)境設(shè)施設(shè)計或展示設(shè)計工作，成為基礎(chǔ)理論實、專業(yè)口徑寬、工程能力強、綜合素質(zhì)高，具有國際視野和創(chuàng)新精神的應(yīng)用型高級專門人才。

根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)的學科特征，本專業(yè)的培養(yǎng)要求主要體現(xiàn)在以下在三個層面上：

1、在能力結(jié)構(gòu)方面，要求學生應(yīng)具有一定的設(shè)計創(chuàng)新思維意識，初步具備綜合運用所學知識，分析和解決工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計過程中遇到的研究、開發(fā)、設(shè)計等方面問題的能力；要求學生具有準確、清晰、形象表達設(shè)計思想和設(shè)計意圖的技能，能熟練操作各種設(shè)計表現(xiàn)技法和計算機圖像及三維成型技術(shù)等；要求學生熟悉產(chǎn)品設(shè)計程序與方法，能綜合把握產(chǎn)品的功能、材料、結(jié)構(gòu)、外觀、加工工藝、內(nèi)部機構(gòu)、市場需求等諸要素，在此基礎(chǔ)上進行合理的產(chǎn)品改進性設(shè)計和開放性設(shè)計。

2、在素質(zhì)結(jié)構(gòu)方面，要求具有良好的政治素質(zhì)、思想素質(zhì)、道德品質(zhì)，以及法制意識、誠信意識、團體合作意識；在文化素質(zhì)上具有較好的中國傳統(tǒng)文化素養(yǎng)、文學藝術(shù)修養(yǎng)，并具有現(xiàn)代意識、人際交往意識；身心健康。

3、在知識結(jié)構(gòu)方面，要求除本專業(yè)確定的學科基礎(chǔ)知識和專業(yè)能力外，同時具有一定的外語、計算機及信息技術(shù)應(yīng)用、文獻檢索、論文寫作等方面的工具性知識，以及文學藝術(shù)、歷史、哲學、心理學等方面的人文社科知識。

核心課程：設(shè)計素描、平面構(gòu)成、色彩構(gòu)成、立體構(gòu)成、設(shè)計表現(xiàn)、工藝美術(shù)史工藝美術(shù)史工藝、美學與藝術(shù)欣賞、工業(yè)設(shè)計史論、計算機輔助設(shè)計、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計、產(chǎn)品造型設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計方法學、產(chǎn)品設(shè)計調(diào)查與策劃、人機工程設(shè)計、產(chǎn)品語義設(shè)計、產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計、產(chǎn)品包裝裝潢設(shè)計、產(chǎn)品模型制作、生產(chǎn)實習、畢業(yè)設(shè)計等。

修業(yè)年限：四年。

學位授予：藝術(shù)學學士。

就業(yè)去向：學生畢業(yè)主要在產(chǎn)品制造企業(yè)、文化事業(yè)單位、產(chǎn)品開發(fā)研究單位、專業(yè)設(shè)計公司從事以產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計和產(chǎn)品造型設(shè)計為重點的設(shè)計、管理、科研或教學工作、也能從事與產(chǎn)品創(chuàng)意設(shè)計相關(guān)的視覺傳達設(shè)計、信息設(shè)計、禮品紀念品設(shè)計、環(huán)境設(shè)施設(shè)計或展示設(shè)計等工作。

130502視覺傳達設(shè)計專業(yè)：招收60名

本專業(yè)培養(yǎng)適應(yīng)我國經(jīng)濟社會發(fā)展需要，德、智、體、美全面發(fā)展，具有視覺傳達設(shè)計學科的基本理論、基本知識、基本的設(shè)計方法以及專業(yè)表達技能，掌握傳統(tǒng)平面(印刷)媒體和現(xiàn)代數(shù)字媒體設(shè)計的基本能力，成為基礎(chǔ)理論實、專業(yè)口徑寬、工程能力強、綜合素質(zhì)高，具有國際視野和創(chuàng)新精神的應(yīng)用型高級專門人才。

核心課程：設(shè)計基礎(chǔ)、形態(tài)構(gòu)成、設(shè)計概論、圖案與裝飾、圖形創(chuàng)意、計算機輔助設(shè)計、文字與標志設(shè)計、版式設(shè)計、包裝裝潢設(shè)計、書籍裝幀設(shè)計、企業(yè)形象設(shè)計、廣告招貼設(shè)計、展示與陳設(shè)設(shè)計、數(shù)字媒體設(shè)計與制作等。

本專業(yè)總體實踐教學體系是將專業(yè)核心課程與實踐教學內(nèi)容密切地聯(lián)系在一起，一是課程理論教學和設(shè)計實踐相結(jié)合，二是應(yīng)用性專業(yè)課結(jié)合社會、企業(yè)的實際項目課題進行實踐訓練。

修業(yè)年限：四年。

授予學位：藝術(shù)學學士。

就業(yè)去向：視覺傳達設(shè)計專業(yè)的學生畢業(yè)后主要從事包裝裝潢設(shè)計、書籍裝幀設(shè)計、企業(yè)形象設(shè)計、多媒體藝術(shù)設(shè)計、展示設(shè)計、裝飾藝術(shù)設(shè)計等領(lǐng)域的實踐和教學工作，也可以進一步攻讀相關(guān)專業(yè)的碩士學位。

130503環(huán)境設(shè)計專業(yè)：招生30名

本專業(yè)培養(yǎng)適應(yīng)我國社會主義經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展需要，掌握專業(yè)基礎(chǔ)理論、相關(guān)學科領(lǐng)域理論知識與專業(yè)技能，并具有創(chuàng)新設(shè)計實踐能力，能在教育機構(gòu)從事環(huán)境設(shè)計及教學、研究工作，在環(huán)境設(shè)計機構(gòu)從事公共建筑室內(nèi)設(shè)計、居住空間室內(nèi)設(shè)計、城市環(huán)境景觀與社區(qū)環(huán)境景觀設(shè)計、園林設(shè)計，并具備項目策劃與經(jīng)營管理、教學與科研工作能力，成為基礎(chǔ)理論實、專業(yè)口徑寬、工程能力強、綜合素質(zhì)高，具有國際視野和創(chuàng)新精神的應(yīng)用型高級專門人才。

核心課程：素描、色彩、形態(tài)構(gòu)成、環(huán)境設(shè)計效果圖表現(xiàn)技法、計算機輔助設(shè)計（二維、三維）、環(huán)境設(shè)計制圖、建筑模型制作與工藝、中外建筑史、室內(nèi)空間設(shè)計、人機工程學、家具設(shè)計、展示設(shè)計、室內(nèi)設(shè)計、景觀設(shè)計等。

修業(yè)年限：四年。

授予學位：藝術(shù)學學士。

就業(yè)去向：在教育機構(gòu)從事環(huán)境設(shè)計及教學、研究工作，在環(huán)境設(shè)計機構(gòu)從事公共建筑室內(nèi)設(shè)計、居住空間室內(nèi)設(shè)計、城市環(huán)境景觀與社區(qū)環(huán)境景觀設(shè)計、園林設(shè)計等相關(guān)設(shè)計及項目策劃與經(jīng)營管理，也可以進一步攻讀相關(guān)專業(yè)的碩士學位。

二、報名

1、考生凡符合所在省招生辦規(guī)定的報名條件要求，憑本人身份證及身份證復印件，均可報名。

2、考生報名時由本人填寫《專業(yè)考試報考登記表》，經(jīng)審查符合報考條件者發(fā)給專業(yè)《考試證》。

3、報名時須交省物價部門批準的專業(yè)考試費180元/人。

三、招生計劃及考試科目

專業(yè)代碼

專業(yè)名稱

層次

學制

招生科類

計劃招生人數(shù)

考試科目

130502

視覺傳達設(shè)計

本科

四年

藝術(shù)(文、理)

60

素描、色彩

130504

產(chǎn)品設(shè)計

本科

四年

藝術(shù)(文、理)

60

素描、色彩

130503

環(huán)境設(shè)計

本科

四年

藝術(shù)(文、理)

篇3

[關(guān)鍵詞]三維建模；機械制圖；UG

[中圖分類號]G642.0　[文獻標識碼]A　[文章編號]1005-4634(2012)03-0089-05

0　引言

傳統(tǒng)的教學模式使三維建模技術(shù)的學習滯后于機械制圖課程學習。本文分析了將三維建模引入機械制圖教學的必要性，目的是輔助學生培養(yǎng)良好的圖學思維品質(zhì)，更為有效地掌握制圖知識的學習，詳細說明三維建模與制圖知識有機結(jié)合的實施方法和取得的初步成果。

1　引入的必要性

1.1　三維建模引入機械制圖是教學的基本要求

工程圖學課程指導委員會在其新修訂的教學基本要求中指出：將“應(yīng)用繪圖軟件繪制工程圖樣及其進行三維造型設(shè)計的能力”并列地列入工程圖學課程任務(wù)中，還將計算機造型技術(shù)的基本原理和計算機造型操作技術(shù)列入工程圖學的基礎(chǔ)。

1.2　三維建模技術(shù)是現(xiàn)代社會對人才的需求

隨著計算機科技迅猛發(fā)展和三維軟件逐步深入廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代企業(yè)正在逐步或已完成由二維設(shè)計到三維設(shè)計的轉(zhuǎn)變，國內(nèi)諸多企業(yè)、研究所已在實行無圖紙生產(chǎn)。產(chǎn)品的方案規(guī)劃、概念設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、實體建模、有限元分析、運動仿真、優(yōu)化設(shè)計等，整個過程均通過計算機及其相關(guān)軟件完成，整個過程不產(chǎn)生紙質(zhì)的二維圖紙，二維工程圖不再是工程界交流設(shè)計思想的唯一工具，三維實體模型逐漸成為交流的媒介。企業(yè)這一實況要求高校在培養(yǎng)學生時必須盡早讓學生掌握三維建模思想、方法和某一三維建模軟件。

1.3　三維設(shè)計是對設(shè)計本身的回歸

在過去，工程設(shè)計人員先根據(jù)產(chǎn)品的功能需求設(shè)計，構(gòu)思產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形狀，而后將產(chǎn)品繪制成二維圖紙用來交換設(shè)計思想；交流的人員得先看懂圖紙，發(fā)揮空間想象力構(gòu)思產(chǎn)品三維形狀，這經(jīng)歷了由三維一二維一三維的轉(zhuǎn)換。二維圖紙作為交換媒介，在轉(zhuǎn)換過程中或多或少存在信息的不完全轉(zhuǎn)換或丟失，增加出現(xiàn)誤解的概率。從這個角度講，三維設(shè)計是對產(chǎn)品設(shè)計過程的回歸，工程師在設(shè)計產(chǎn)品時首先構(gòu)思產(chǎn)品整體三維形狀。因此，在制圖教學中，要盡早培養(yǎng)和訓練學生正確使用計算機工具，熟練使用某一軟件創(chuàng)建產(chǎn)品三維模型，將學生心中所想即刻變?yōu)檠矍八?計算機屏幕真實顯示)，并通過這個工具反復訓練學生的空間想象和構(gòu)形能力。這樣培養(yǎng)的學生進入社會后能較快適應(yīng)企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計模式，與企業(yè)需求接軌。

2　引入的目的

三維建模的引入，其目的是輔助學生思維，培養(yǎng)學生良好的圖學思維品質(zhì)，更好地掌握制圖學習方法和對制圖知識的深層次把握，著力提高學生制圖基本功。

機械制圖課程的主要任務(wù)是培養(yǎng)學生工程圖形表達能力(二維、三維表達與初步的構(gòu)型設(shè)計能力)、圖形形象思維能力(空間想象能力)和工程圖樣的繪制能力(徒手繪圖、尺規(guī)繪圖和計算機繪圖與造型能力)。這些任務(wù)均圍繞“圖樣”展開，因圖樣是工程界的技術(shù)語言，是設(shè)計師交流設(shè)計思想的主要媒介。要想學生能看懂圖樣，必須著力培養(yǎng)學生的空間想象能力，空間想象力有著先天因素，但在制圖課上有效的訓練對學生空間想象力的培養(yǎng)也至關(guān)重要。

筆者所實踐的將三維建模引入制圖教學中，輔助學生的空間思維，經(jīng)實踐證明是行之有效的，具體做法將在后續(xù)實施過程中詳細論述。

3　幾點誤區(qū)

1)三維建模引入制圖教學，千萬不能將軟件命令講解、實際操作訓練作為制圖課的主要內(nèi)容。至于學生課上練習時間不足，可通過課后自行上機解決，有效延長學習過程。

2)三維建模引入機械制圖教學，而非三維設(shè)計。在制圖課上根本無法解決設(shè)計問題。因設(shè)計產(chǎn)品涉及到的內(nèi)容很多，需要機械設(shè)計、機械零件、機械制造工藝等課程支撐，在制圖課上解決的是針對已設(shè)計的產(chǎn)品如何進行表達(包括二維和三維)，如何讀懂圖形，如何理解圖形，從圖形中想象設(shè)計者的設(shè)計意圖，是一個交流表達的媒介和手段。

3)三維建模軟件選擇與學習，不能一味機械地操作軟件與追求熟練程度，在學習軟件時，應(yīng)著重把握三維建模的思維方法，這對幾乎所有軟件的學習均有效。面對不同軟件，僅僅是操作方法與用戶界面發(fā)生變化，本質(zhì)的建模方法、思路是一致的，要注意把握這個核心。

4)引入三維建模后是否需要學維的內(nèi)容。由于歷史原因和現(xiàn)實情況，二維與三維將…，二維的基本內(nèi)容不可刪減，但畫法幾何部分可適當刪減，增加三維的內(nèi)容。以下三點決定了必須學維部分：第一，三維造型軟件的建模思路：很多特征建模需要先繪制二維草圖，再通過拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描等工具生成三維實體。第二，目前很多單位還沒有完全轉(zhuǎn)變?yōu)闊o圖紙化生產(chǎn)，二維圖紙在很多企業(yè)仍是交流的工具。第三，二維圖的尺寸標注、技術(shù)要求比較方便，且有國標可以參照，目前仍然沒有關(guān)于三維圖如何進行尺寸與技術(shù)要求標注的標準。

5)學會了三維建模與計算機二維繪圖，是否可以不學習手工繪圖。這點絕對不可以。首先制圖基本任務(wù)之一是培養(yǎng)學生的繪圖能力，包括徒手繪圖、尺規(guī)繪圖和計算機繪圖及造型。在這三種繪圖能力中，徒手繪圖能不受軟、硬件條件限制快速地表達設(shè)計思想，應(yīng)重點強化訓練；尺規(guī)繪圖能讓學生明白平面圖形的繪制方法，只有通過嚴格的尺規(guī)繪圖訓練，學生才能充分理解并掌握平面圖形的畫法，為后續(xù)計算機繪圖打下基礎(chǔ)。另外尺規(guī)繪圖有利于培養(yǎng)學生嚴謹?shù)淖黠L和一絲不茍的精神，明白科研工作是絕對不能馬虎的。在計算機飛速發(fā)展的今天，可以適當弱化尺規(guī)繪圖，但不能缺少高質(zhì)量的尺規(guī)繪圖訓練；計算機繪圖要以手工繪圖為基礎(chǔ)，兩者本質(zhì)區(qū)別在于使用計算機和軟件命令代替了鉛筆、繪圖儀器和圖紙，這兩者僅是繪圖工具發(fā)生了變化，本質(zhì)并沒有改變。

4　教學實踐研究

4.1　引入模式

筆者嘗試將三維建模引入機械制圖教學過程，仍以機械制圖基本知識講解為主，在保持原有機械制圖知識體系完整性的基礎(chǔ)上，將三維建模思路、方法、軟件的使用，穿插講解，為制圖基本內(nèi)容的學習服務(wù)。

4.2　引入內(nèi)容及具體教學安排

1)在制圖基本知識與技能部分，講完尺規(guī)作圖與平面圖形畫法后，做適量的圖板作業(yè)，引入UG草圖繪制，教學生繪制簡單的平面圖形，此部分引入UG草圖主要是為后續(xù)建模打下基礎(chǔ)。因為三維實體造型一般是先繪制二維草圖，再用拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃掠等工具完成三維建模。圖1和圖2是筆者安排的草圖練習，學生通過親自動手操作，加深理解平面圖形的畫法，也對UG草圖功能有初步了解，學會了簡單應(yīng)用。

2)正投影作圖基礎(chǔ)部分，講完投影基本理論后，引入長方體，由長方體的投影展開去思考其6個面的投影-12條邊的投影-8個頂點的投影。最終引導學生總結(jié)點的投影是一切投影的基礎(chǔ)，線的投影是由線上兩點的投影確定，面的投影由線的投影確定，體的投影由面的投影確定。點、線、面、基本體投影講完后安排學生進行UG基本體素的建模，結(jié)合三視圖知識簡單地介紹UG工程圖功能，學生通過操作UG軟件能立即看到三維實體與二維視圖的投影對應(yīng)關(guān)系，并去比較自己心中所想象的三視圖與屏幕上顯示的三視圖是否吻合，反復思考三維實體與二維視圖的投影對應(yīng)關(guān)系。同時，筆者注意在基本體上指定一些特殊位置點、線、面，引導學生思考其投影并及時總結(jié)規(guī)律，配以對應(yīng)的練習訓練，效果較好。另外學生通過創(chuàng)建多種實體模型，在大腦中儲存了這些模型信息，對后面的學有裨益。學生空間想象能力差的一個重要因素是大腦中存儲的模型信息太少了，一旦學生積累了一定量模型信息，再靈活組織與應(yīng)用，學生的空間想象能力會有較大提高。

3)立體表面交線是制圖學習的難點之一。由于學生空間想象力不夠，幾乎不能完全正確地想象立體被切割后表面交線的形狀，筆者利用UG創(chuàng)建未切割前的形體，而后讓學生想象用截平面切割后，分析截平面與被切形體幾個面相交，由此想象出截交線形狀，再通過UG現(xiàn)場操作演示，動態(tài)旋轉(zhuǎn)全方位觀察截切之后截平面形狀，不斷與自己心中所想象的形狀進行對比，分析兩者相符合程度，若發(fā)現(xiàn)完全不符，則要仔細琢磨找出具體哪個特征被忽略了，而后再去操作截平面切割立體，通過表面取點法繪制截交線投影。這樣反復操作，心中積累一定量立體模型，并不斷琢磨立體被各個位置截平面切割后截交線形狀，不斷思考，反復經(jīng)歷立體建模、切割，觀察截交線、繪制截交線等內(nèi)容，對學生空間想象力培養(yǎng)比較有效。圖3是筆者在講截交線時所采用的一個例子。

對于相貫線，重點講解兩圓柱正交情形，其它情形作簡單了解。兩圓柱正交時，因圓柱直徑不同，相貫線會發(fā)生變化，引導學生建模、觀察、分析并總結(jié)規(guī)律。圖4是筆者在講相貫線時所采用的一個例子。

通過UG三維建模的恰當引入，使原本教學中的難點得到了有效解決，學生不再為想象不出來而覺得截交線、相貫線作圖無從下手，教師也不再為學生作圖困難而苦惱，最重要的是學生學會一種解決問題的思維方法，受益匪淺。

4)組合體是制圖學習中承上啟下的重要環(huán)節(jié)，既是對前面點、線、面、體投影的綜合應(yīng)用，又是后面機件的幾何化模型。組合體學習圍繞畫圖、讀圖和尺寸標注三大經(jīng)脈，貫穿這三大經(jīng)脈的分析方法是形體分析法，輔以線面分析法。筆者在教學過程中注重分析組合體的形成過程，并通過UG演示各個特征成形過程，將讀圖與畫圖貫穿于特征建模時繪制草圖形狀過程中，將尺寸標注貫穿于特征建模時對草圖添加尺寸約束。

組合體的尺寸標注，可采用逐步造型法，在造型過程中需要輸入的尺寸，在標注時必須注出。比如創(chuàng)建一個圓柱，必須輸入底面直徑和高度，因此標注圓柱時有兩個尺寸：直徑和高度。在講切割型組合體尺寸標注時，注意建模過程盡量與實際加工順序相吻合，建模時需要的尺寸即為組合體加工時必須保證的尺寸。

組合體讀圖是教學中的重中之重，常見的二求一或補畫所缺圖線練習，這類題首先應(yīng)根據(jù)給出的視圖想象三維形體，而后再去補畫漏線或第三視圖。在此筆者根據(jù)給出的視圖，抓住特征視圖，逐步創(chuàng)建組合體三維形體，并不斷對照給出的視圖，觀察投影的變化，通過逐步切割或疊加，最終完成形體的建模，而后根據(jù)創(chuàng)建的三維模型，再補畫漏線或第三視圖。

以往學生認為，這類題目有時能想象出一部分，但由于這些構(gòu)思均在大腦中，是無形的，看不見，所以到后面的線條或三視圖就逐漸想不明白或想不出來，久而久之學生逐漸失去了信心，最終學得一知半解?，F(xiàn)在引入三維建模方法，能將大腦中的構(gòu)思立即轉(zhuǎn)化為屏幕中有形的實體，在此基礎(chǔ)上補畫漏線或第三視圖，感覺非常容易，一下子就看透了。當學生每想象出一個形體，每創(chuàng)建一個模型，學生獲得一種成功的體驗，心中很是愉悅，而且還會對此逐漸感興趣，形成學習的良性循環(huán)。學生的這種思維方法掌握了，組合體的畫圖、讀圖和尺寸標注就不再是難點，而看成是創(chuàng)建一個個有意義的模型，這樣的學習效果較傳統(tǒng)教學好很多。

5)機件表達方法部分主要解決一個問題，即如何清楚表達機件各部分特征。通過創(chuàng)建實體模型，對表達不清楚的結(jié)構(gòu)剖切后表達，根據(jù)剖切平面位置、被剖形體結(jié)構(gòu)特點和剖切范圍形成多種表達方法。

6)標準件與常用件的教學主要讓學生明白國標中對常用件和標準件的一些規(guī)定畫法、標記等。筆者結(jié)合UG軟件適當增加標準件庫和參數(shù)化建模的內(nèi)容，讓學生明白企業(yè)實況。

7)零件圖、裝配圖教學圍繞機械圖樣上包含的4個內(nèi)容展開講解。介紹讀圖方法并通過建模檢驗學生是否真正讀懂圖形。對于裝配圖，通過爆炸圖讓學生明白機器的組成，通過動畫演示各零件裝配過程和工作過程。筆者在教學過程中引導學生創(chuàng)建千斤頂零件模型并組裝成機器。

5　教學取得的初步效果

筆者采用這種方法在09級模具設(shè)計與制造專業(yè)093班實施教學嘗試，在制圖教學中引入三維建模內(nèi)容，后經(jīng)10級模具102班進行試驗，并不斷修正與總結(jié)提高，學生的空間想象能力明顯提高，識圖能力明顯增強，表現(xiàn)在以下三個方面。

5.1　在第一屆華東區(qū)大學生CAD應(yīng)用技能競賽中成績優(yōu)異

2011上半年，在機電系范圍內(nèi)選拔學生參加CAD大賽，最終入選的12名參賽學生，有11人是試點班的學生，僅有一名是非試點班的。在參賽的學生中，獲獎的學生有9名，且均為試點班學生，一等獎兩名，二等獎三名，三等獎四名。

5.2　提前入門三維軟件，為后續(xù)專業(yè)課程學習打好基礎(chǔ)

三維建模在制圖教學中的應(yīng)用，降低了教學難度，拓展了學生解決問題的思路，提高了教學質(zhì)量，經(jīng)過建模實踐，學生對三維形體與二維平面圖形的對應(yīng)關(guān)系把握得更牢，理解更深，提高了空間想象力，尤其在后續(xù)進行零件造型、分模及仿真中，試點班學生比非試點班學生接受快，理解透。

5.3　機械制圖期末考試成績對比

09級將模具093作為試點班，10級將模具102作為試點班，，學生最終期末成績對比情況如圖5、圖6。

圖5、圖6清晰地反映了試點班學生成績優(yōu)秀率、良好率明顯高于非試點班的學生。

6　幾點思考

1)三維建模軟件的學習只是工具，不是根本目的，因此，仍要保持機械制圖整個知識體系的完整性。

2)工具的使用是為了更好地掌握學習的主要內(nèi)容，所以仍應(yīng)重視制圖基本知識學習，不要由于引入建模、占用了一定的課時，而對制圖知識一刪再刪，這一點不可取。

3)軟件是工具，具體選擇哪種軟件與學校本身軟硬件資源有關(guān)，但是并不影響這種教學模式的嘗試與實踐，Pro/E、UG、SolidWorks、AutoCAD等高、中、低端軟件均可作為工具。

4)制圖課不是重點講解軟件操作課，三維軟件深入學習與應(yīng)用仍需相關(guān)課程來補充。

7　結(jié)束語

三維建模引入機械制圖教學，在諸多高校中實施，僅是實施的模式、制圖與建模知識的結(jié)合點選擇有所不同。本文側(cè)重于原有制圖基礎(chǔ)知識的完整性與系統(tǒng)性，穿行三維建模的學習，目的在于輔助培養(yǎng)學生的空間思維能力，實踐證明這種實踐取得了一定的效果。

參考文獻

[1]童秉樞，易素君，等.工程圖學中引入三維幾何建模的情況綜述與思考[J].工程圖學學報，2005，(4)：130-134.