SketchUp在高中通用技術教學中的應用探索

摘要：信息技術與通用技術課程整合能夠改善通用技術課程教學，提高教學質量，優化課堂教學。本文在分析了高中通用技術課程技術圖樣的繪制知識和課程標準的基礎上，將SketchUp草圖大師設計軟件引入高中通用技術課堂教學中。介紹了使用該軟件進行通用技術課程教與學的方法，并給出了基于通用技術教材的設計案例。

關鍵詞：通用技術；信息技術；SketchUp；課堂教學

通用技術課程是以提高學生技術素養為主旨，以技術學習、操作學習為主要特征的基礎教育課程，是一門立足實踐、高度綜合、注重創造、科學與人文融合的課程。它強調以技術設計活動為載體，使學生在參與技術活動的過程中實現技術知識、技術思想和方法的理解、內化、掌握與應用。然而由于受到實驗設備、專業師資限制，以及迫于升學的壓力，使得通用技術課程教學時數、教學質量大打折扣，導致無法實現課程預期的培養目標。面對通用技術課程開設現狀，如何利用現有條件開展好通用技術課程？筆者通過教學實踐，借鑒信息技術與其他傳統學科整合的成功經驗，提出應用信息技術手段進行輔助和優化通用技術課程教學，促進學生多方面素質的全面發展，從而提高教學質量。

本文基于SketchUp軟件以通用技術課程必修模塊《技術與設計1》中技術圖樣的繪制為例進行教學應用研究與分析，以期為通用技術教師開展基于SketchUp的通用技術課程教學提供參考。

● SketchUp軟件簡介

SketchUp是Google旗下的一款免費軟件，在SketchUp中繪圖就像使用鉛筆作圖一樣，SketchUp本身能自動識別這些線條，并加以自動捕捉。它的畫圖流程簡單明了，即畫線成面，然后擠壓成型，非常適合設計者使用。結合目前通用技術教師和學生的特點，以及課程教學需要，筆者對SketchUp的優越之處總結為以下幾點：

◇界面獨特、簡潔，可以讓學習者或設計者短期內掌握；

◇與AutoCAD、Revit、3DMAX、PIRANESI等軟件結合使用，可快速導入和導出DWG、DXF、JPG、3DS格式文件，實現方案構思、效果圖與施工圖繪制的完美結合；

◇可直接為三維模型表面賦予材質、貼圖，使其能夠較為真實再現現實情景；可以建立非常逼真的三維模型，而且可以節省大量時間，尤其在大場景建模中，它的優越性表現得更加突出；

◇自帶大量門、窗、柱、家具等組件庫和建筑肌理邊線需要的材質庫，為建筑類建模快速實現提供良好的支撐；

◇支持動畫導出功能，輕松方便地將設計方案通過視頻的方式呈現出來，全方位表達設計者的創作思路；

◇SketchUp可與GoogleEarth完美結合，免費利用GoogleEarth的地形和影像數據，輕松把虛擬校園景觀發布到GoogleEarth上，實現在互聯網上自由觀看。

● SketchUp軟件在通用技術教學中的應用分析

技術圖樣的繪制是通用技術課程蘇教版教材《技術與設計1》第六章的內容，包括正等軸測圖、三視圖、剖視圖、計算機輔助制圖這幾部分知識。課標要求學生能識讀一般的技術圖樣，了解草圖的分類，掌握繪制草圖的方法和步驟，學會應用設計草圖來表達自己的設計意圖，能用恰當的方式與他人交流設計想法和成果，學會繪制簡單的三視圖并能正確地標注尺寸。技術圖樣的繪制是通用技術課程教學中的重要內容，同時也是師生進行技術設計過程必須經歷的重要環節，是通用技術課程學習的核心內容之一。SketchUp軟件引入教學既可以作為學生自主學習和設計表達的工具，也可以作為教師教學的輔助工具。

在教學實踐中，教師通過SketchUp軟件，直觀地展現正等軸測圖、三視圖、剖視圖、計算機輔助制圖，通過各種圖樣之間、視圖之間的轉換，使學生輕松建立二維圖與三維圖的對應關系。通過設計繪圖、識圖以及動手實踐等教學環節，為學生創設設計交流的問題情境，調動學生的好奇心、積極性和創造力，把SketchUp軟件作為學生認知、探究、設計創作的工具。

● SketchUp軟件在通用技術教學中的應用實例

下面就通過蘇教版《技術與設計 1》第六章技術圖樣的繪制中的部分案例繪制，來了解SketchUp在教學中的實際應用。

1.正等軸測圖教學實例

正等軸測圖是一種可以表現物體三維結構特征的圖形，采用這種圖形可以表示最初的設計思想。主要運用在產品的設計說明、廣告宣傳單上等。學習正等軸測圖，主要是為了培養學生的立體感，同時也是學生展示設計思想的一種表達方法。

SketchUp可以用轉動工具任意地轉化視角，這樣就從各個角度更好地欣賞作品。

①以教材117頁的正等軸測圖為例：用劃線工具畫一個長方形，然后用推拉工具選中長方形推動鼠標，便可完成二維向三維的轉換，繪制出一個長方體；

②再次選擇劃線工具參照教材117頁c圖劃線，如圖1中的a圖所示，然后再用推拉工具選中左側的三角形一推就可以將長方體中的三棱柱去掉；

③按照第二步去掉教材117頁d圖中的一角；

④按住Ctrl鍵，選中多余的線條并且刪除，就完成了教材中正等軸測圖的繪制如圖1中b圖所示。

在正等軸測圖的講解過程中，可以運用SketchUp快速地畫出正等軸測圖，并把SketchUp作為教學輔助工具進行演示教學，直觀呈現正等軸測圖的繪制過程，讓學生輕松理解并掌握。這樣不僅能夠幫助學生理解正等軸測圖的用途，又能夠幫助學生熟悉SketchUp軟件的基本工具，為學生自己繪制設計作品打基礎。

2.三視圖教學案例

三視圖主要是為了確定物體的結構形狀，學習三視圖可以幫助學生提高二維和三維之間的轉換能力。在SketchUp中可以直接完成從三維到二維的轉化，這樣可以直觀地幫助學生更好掌握三視圖。

①以教材122頁的討論為例，用劃線和推拉工具畫出總體效果下頁圖2中的d圖；

②然后點擊：相機→平行投影→標準視圖，分別選擇主視圖、左視圖、俯視圖，就可以看到該圖的三視圖如下頁圖2中a圖、b圖、c圖所示：

運用SketchUp講解三視圖，首先要將正等軸測圖畫出，然后引導學生運用視圖工具，對三視圖進行查看，同時也可以運用轉動工具對原圖各個視角進行觀察，這樣既能幫助學生理解主視圖、左視圖、俯視圖之間的關系，也能更好地幫助學生實現三維空間思維向二維空間思維的轉換。

3.剖視圖教學案例

剖視圖主要是展示物體內部看不見的結構，剖視圖的學習主要是為了讓學生更好地展示自己的作品，SketchUp中剖視圖的展示也只需要三步就能夠完成。

①分別用圓形工具和推拉工具畫出如圖3中的a剖視圖；

②用復制工具將a圖的圖形復制，如圖3中的b圖所示；

③用旋轉工具將a圖左半部分的圖形旋轉180度就可以得到完整的圖形。

● 結束語

SketchUp軟件的諸多優勢，使其成為通用技術課程中識圖與制圖知識教學的首選工具，它不僅可以作為教師講授知識的工具，而且也可以作為學生學習的知識認知工具和實踐操作工具。教師通過SketchUp軟件為學生創造信息化的學習環境來加強學生對所學知識的認識、理解和掌握，不僅提高了教學內容的先進性、豐富了學習方式，降低了學習的難度，而且幫助教師優化課堂，提高了教學效率，為培養學生的空間想象能力和計算機輔助設計能力提供一個高效可行的方法。

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基金項目：新疆通用技術實驗教學示范中心階段成果（質量工程項目文號：新教高2010[50]號）