草圖大師sketchup在《工程制圖及CAD》中的應用探討

張振雷

摘要：近年來，三維軟件的不斷出新和普及，伴隨鐵路高職《工程制圖及CAD》課程改革，將草圖大師sketchup引入到課程教學中，充分體現sketchup的優越性，利用sketchup代替傳統的靜態模型和圖片，加強學生的空間感，提高學生對專業基礎課的學習興趣。

關鍵詞：sketchup；工程制圖及CAD；應用

中圖分類號：TB23

1.引言

隨著國家對高職教育的重視，高職院校招生日益增多，以及招生層次的多樣化，使得學生素質參差不齊，給教學工作提出了新問題，也為教學改革提供了契機。如今，三維軟件的不斷出新以及在各行各業的應用，期中，在土木工程行業最普及的要數sketchup，相比傳統的Autocad三維建模，sketchup操作簡便，高效建模，模型直觀，材質和光照效果理想，二者在教學上的融二為一，降低了學生學習的負擔，提高了教學效率，增強了學生對空間模型的理解。

2.sketchup概述

Sketchup是一個主要面向建筑、室內、景觀和規劃等行業的三維設計軟件，它可以快速準確的表達繪圖者的思想和傳達的內容。專業人士將sketchup比喻成電子設計中的“鉛筆”，設計者應用它建立三維模型就像使用鉛筆在圖紙上作圖一樣，sketchup本身能自動識別你的這些線條，加以自動捕捉。它的建模流程簡單明了，就是畫線成面，而后擠壓成型，這也是建筑建模最常用的方法。sketchup絕對是一款適合于設計師使用的軟件，因為它的操作不會成為你的障礙，你可以專注于設計本身了。產品特點 Google Sketchup能夠讓你自由的創建3D模型，同時還可以將你自己的制作成果發布到Google Earth上和其他人共享，或者是提交到Google's 3D Warehouse。當然你也能從Google's 3D Warehouse那兒得到想要的素材，以此作為創作的基礎。

3.工程制圖及CAD教學現狀和存在的問題

鐵道工程工專業的工程制圖及CAD涉及到鐵道發展史，鐵道線路和附屬建筑構成，鐵道制圖和鐵道附屬建筑表現等方面的內容。多年的教學過程中發現主要存在以下問題，

（一） 傳統授課方式的單一

隨著科技的發展，技術更新愈發快速，對制圖布局和制圖內容的多樣的高要求，使得繪圖技法和內容應該有所改變，而傳統的抄會三面投影和空間模型是工程制圖及CAD課程主要的學習方法之一，傳統抄繪固有它的重要性，但同時存在局限性，單一的進行抄繪，耗費大量時間，學生在理解和運用方面的效果不佳。

（二） 三維空間理解的缺乏

對于鐵道工程制圖及CAD教學中鐵道實物的解讀，傳統的授課方式都是采用實景照片，教師通過實景照片與平立剖圖紙對比講解，學生很難透徹的理解實物與圖紙對應部分之間的聯系，學生對實物認知少，缺少對空間感的練習，導致對實物尺度與整體造型的理解只停留在表面，對于只能通過平面模型向學生傳授三維圖形時，學生很難建立空間感，從中也沒能得到三維空間想象力的鍛煉，進而限制了學生們對知識的理解和認知。

（三） 教師對三維軟件掌握的生疏

近些年來，多媒體教學已經普及，在授課過程中，大部分年輕老師能夠應有PPT向學生講授，但PPT所展示形式是平面動畫，動畫內容表達的是繪圖的邏輯性，并不能向學生展現空間圖形，對于老師來說去熟練掌握一個專業的三維動畫軟件又很難，這樣的多媒體授課形式仍然不能解決學生三維空間想象力的問題。

（四） 學生素質的參差不齊

高職院校招生學生形式的多樣話，老師授課面對高考的學生，職高，中專，技校等，不同層次的學生對知識的領悟和認知能力都不同，上課過程中給任課老師增加了難度，課堂效果很難達到預期目標。

4.sketchup與工程制圖及CAD的融二為一及優勢

Sketchup相比其他三維軟件，sketchup操作界面簡潔，操作方便，教師在上課的時候能在很短時間建立模型，在建立模型過程中可以隨時任意角度的觀察模型，并且可以在操作界面內建立獨立的三面投影體系，這樣可以方便學生從不同角度理解成圖的過程，加深對三等原則的認識。

Sketchup工具欄中提供了x射線、后邊線、線框、隱藏線、陰影、陰影紋理、單色等模型的顯示方式，在教學過程中，學生在進行繪制軸測圖時，可以借助旋轉模型，形成不同角度的視角，配合X射線、線框、隱藏線來幫助學生分析模型，也有助于培養學生的空間感。

Sketchup還提供了截平面和面相交兩大重要的工具，截平面和面相交在教師教學和學生學習過程中提供的方便，同時配合旋轉工具和主視圖、俯視圖、左視圖查看模型的特點，這樣就能獲得多角度的視圖。

結束語

筆者在過去的半個學期中，嘗試在工程制圖及CAD教學過程中運用sketchup，sketchup充分體現了其繪圖特點和操作優，課堂上學生相比過去更有興趣學習，對模型的理解和繪圖思路更加清晰，提高了教學效率，筆者認為應該在教學工程中多使用sketchup，對教學和學生學習會有很大的幫助。

參考文獻：

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