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【摘要】机械制图是机械设计中应用性很强的课程,本课程的主要任务是培养学生的空间想象能力和空间分析能力。运用CAXA建立三维实体模型,有利于培养学生的空间想象能力;在教学中充分利用AutoCAD强大的绘图功能,将其作为教学中的“黑板”,可以使教学更直观、生动,有利于学生吸收。
【关键词】机械制图 CAXAAutoCAD
【中图分类号】TH126 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2009)01(a)-0171-01
《机械制图》是一门实践性较强的技术基础课,主要是研究绘制和阅读机械图样的原理和方法, 培养学生的空间想象能力、空间分析能力和对空间形体的表达能力。是一门既有系统理论又有较强实践性的技术基础课。同时, 它又是学生学习后续课程和完成课程设计与毕业设计不可缺少的基础。
在学习《机械制图》课程时,立体切割产生的截交线,以及相贯线的形状及画法都不易掌握。而这部分内容又是后续学习读组合体、绘制剖视图及零件图、装配图等重点内容的关键部分。这几个章节的内容既是重点也是难点[1]。
二维绘图软件AutoCAD和三维绘图软件CAXA、SolidWorks、UG等的应用极大地丰富了机械制图的教学内容。通过把这些绘图软件应用于机械制图教学中,学生找到了二维平面和三维立体之间相对应的关系,在培养空间想象能力上起了关键性的作用,学生的学习兴趣和学习热情都有了很大的提高[2]。
1 AutoCAD在机械制图教学中的应用
机械制图是一门实践性很强的课程,采用AutoCAD作为机械制图教学的“黑板”, 可使学生既掌握机械制图的基本知识。又强化读图能力,提高教学的效率和效果;在教学过程中,AutoCAD界面比纸质挂图大且灵活方便,更是制图课中的“活挂图”;在教学中,多媒体课件和AutoCAD的切换,有机地控制了教学过程的节奏,有利于学生的反应、理解和吸收;AutoCAD作为教学过程的“黑板”,使教学更加生动和丰富,调动了学生的学习积极性,培养了学生学习机械制图的兴趣[3]。
1.1 AutoCAD在正投影教学中的应用
正投影部分主要包括点、线、面的投影,主要是通过多媒体教学讲授。虽然多媒体教学生动形象,但到具体解题过程时,还是要用到传统的“粉笔加黑板”绘图教学模式来讲授学生比较容易理解,如果我们切换到AutoCAD界面,使其起“黑板”的作用,利用AutoCAD中的直线、正交和极轴功能可以实现三个投影中的三等关系,利用AutoCAD图层的线宽及颜色可以实现三投影中的粗实线和细实线的线宽,利用AutoCAD的对象捕捉功能可以实现作图时所需的辅助线,同时用AutoCAD点功能可以实现作图过程所需要的辅助点,从而就可完成传统教学中粉笔加黑板的环节[3]。如果Powerpoint中的例题使用的是AutoCAD,就可以直接用PowerPoint双击进入AutoCAD界面讲解如何作图。
1.2 AutoCAD在零件图教学中的应用
零件图部分主要包括零件图画法、零件图的尺寸标注、零件图的技术要求、画零件图及看零件图等内容。在AutoCAD图中,图线的颜色可以随意更改成各种颜色,便于教师讲解到某一部分时,可以把讲解部分的图形颜色改变成其他颜色,能让同学清楚看到讲解部分的图形形状,有利于教学过程中教学内容的突出和教学的直观性,便于学生的理解。再次,可以利用CAXA的三维实体图来帮助同学理解零件的形状。在讲授看零件图补画视图时,可以一边在CAXA界面中讲解,一边在AutoCAD中画,且可以做到做图的“三等关系”,这样的教学方式比较直观易懂。
2 CAXA在机械制图教学中的应用
大量的空间分析是本课程不同于其它课程的显著特点,为培养学生空间思维能力, 需要进行大量的二维与三维之间的双向思维训练。比如由轴测图画出三视图、由三视图画出轴测图。由于学生初学制图, 空间思维能力弱,缺乏感性认识。利用三维软件CAXA、Solidworks、Ug等建立三维模型,可以将教学内容以直观的方式来呈现,创造了好的教学氛围,容易吸引学生的注意力,激发学生学习的积极性。立体图提高了图形的直观性和可视性,并能对局部或整体进行自由缩放,还可以通过自由旋转实体,使学生看清重点部分或细小结构的形状。可见CAXA的空间可视化很好地促进了学生对重点、难点的理解和掌握, 提高了学生的空间想象能力。
2.1 CAXA在立体投影教学中的应用
立体投影部分主要是基本体投影、基本体表面求点线问题、基本体的截交线和相贯线问题。主要是利用多媒体和模型相结合进行教学,便于学生的直观理解。掌握基本体投影、基本体表面求点线及求截交线和相贯线的概念和方法,讲解解题过程时可以以AutoCAD界面作为“黑板”。在立体投影部分学生较难理解的是基本体的截交线和相贯线问题,我们可利用CAXA的三维功能画出截割体或相贯体的三维实体图,然后转换成平面图;或者利用CAXA的旋转功能从不同角度来观察截割体和相贯体这样有助于教师在教学过程中,把抽象的空间问题转换为容易理解的直观现象,让学生对截割体和相贯体的空间形状容易理解。
2.2 CAXA在组合体教学中的应用
组合体部分主要是画组合体视图和看组合体视图,这都是制图中的重点和难点。教学中主要是利用多媒体和模型相结合来讲解画组合体视图和看组合体视图,可以用AutoCAD界面作为“黑板”,利用AutoCAD平面绘图功能、CAXA三维绘图功能相结合来讲解组合体画图和看图方法,特别是在看组合体视图的形体分析法时可利用AutoCAD图层中的颜色把组合体某个视图划分为几个部分,各个部分都用不同颜色,然后利用三等关系把另外二个视图相应部分改成相应的颜色。划分线框,在想各部分形状时,可利用CAXA逐个画出各部分的三维实体图,以利于配合对各部分形状的讲解;同时可用CAXA的装配功能将各部分连接起来,从而实现看组合体视图,能综合起来想出整体形状。利用CAXA软件进行建模,制造出三维模型,不仅能表达组合体的组合形式,各个线、面的实际形状以及各部分的连接关系;还能对局部或整体进行自由缩放,学生一目了然,这样多次重复,问题就迎刃而解了。就这样,通过CAXA的三维建模,逐渐帮助学生实现了二维图形和三维图形的转换,充分发挥了学生的空间想象力,学生的学习兴趣也大大提高了。
3 结束语
将三维技术应用于机械制图的教学,更好地培养学生三维形象思维能力,可以将机械制图的难点、重点内容,以直观、生动的形式展示在学生面前,给机械制图教学带来了新的活力。随着对教学方式不断的研究和改进,在教学实践中不断的摸索,教师应善于灵活运用各种教学方法,调动学生学习的积极性,以达到最佳的教学效果[4]。
参考文献
[1] 李勇峰,陈书剑.浅谈AutoCAD 在《机械制图》教学中的应用.中国科技信息,2008.11.
[2] 杜国青.如何在《机械制图》课程中利用AutoCAD提高授课效果.计算机与网络.
[3] 苏春锦.基于AutoCAD的机械制图一体化教学,哈尔滨:哈尔滨职业技术学院学报,2008年第5期.
[4] 杨春芳,王永江.三维建模软件在《机械制图》教学中的应用.吉林农业科技学院学报,2008.9.
【关键词】机械制图 CAXAAutoCAD
【中图分类号】TH126 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2009)01(a)-0171-01
《机械制图》是一门实践性较强的技术基础课,主要是研究绘制和阅读机械图样的原理和方法, 培养学生的空间想象能力、空间分析能力和对空间形体的表达能力。是一门既有系统理论又有较强实践性的技术基础课。同时, 它又是学生学习后续课程和完成课程设计与毕业设计不可缺少的基础。
在学习《机械制图》课程时,立体切割产生的截交线,以及相贯线的形状及画法都不易掌握。而这部分内容又是后续学习读组合体、绘制剖视图及零件图、装配图等重点内容的关键部分。这几个章节的内容既是重点也是难点[1]。
二维绘图软件AutoCAD和三维绘图软件CAXA、SolidWorks、UG等的应用极大地丰富了机械制图的教学内容。通过把这些绘图软件应用于机械制图教学中,学生找到了二维平面和三维立体之间相对应的关系,在培养空间想象能力上起了关键性的作用,学生的学习兴趣和学习热情都有了很大的提高[2]。
1 AutoCAD在机械制图教学中的应用
机械制图是一门实践性很强的课程,采用AutoCAD作为机械制图教学的“黑板”, 可使学生既掌握机械制图的基本知识。又强化读图能力,提高教学的效率和效果;在教学过程中,AutoCAD界面比纸质挂图大且灵活方便,更是制图课中的“活挂图”;在教学中,多媒体课件和AutoCAD的切换,有机地控制了教学过程的节奏,有利于学生的反应、理解和吸收;AutoCAD作为教学过程的“黑板”,使教学更加生动和丰富,调动了学生的学习积极性,培养了学生学习机械制图的兴趣[3]。
1.1 AutoCAD在正投影教学中的应用
正投影部分主要包括点、线、面的投影,主要是通过多媒体教学讲授。虽然多媒体教学生动形象,但到具体解题过程时,还是要用到传统的“粉笔加黑板”绘图教学模式来讲授学生比较容易理解,如果我们切换到AutoCAD界面,使其起“黑板”的作用,利用AutoCAD中的直线、正交和极轴功能可以实现三个投影中的三等关系,利用AutoCAD图层的线宽及颜色可以实现三投影中的粗实线和细实线的线宽,利用AutoCAD的对象捕捉功能可以实现作图时所需的辅助线,同时用AutoCAD点功能可以实现作图过程所需要的辅助点,从而就可完成传统教学中粉笔加黑板的环节[3]。如果Powerpoint中的例题使用的是AutoCAD,就可以直接用PowerPoint双击进入AutoCAD界面讲解如何作图。
1.2 AutoCAD在零件图教学中的应用
零件图部分主要包括零件图画法、零件图的尺寸标注、零件图的技术要求、画零件图及看零件图等内容。在AutoCAD图中,图线的颜色可以随意更改成各种颜色,便于教师讲解到某一部分时,可以把讲解部分的图形颜色改变成其他颜色,能让同学清楚看到讲解部分的图形形状,有利于教学过程中教学内容的突出和教学的直观性,便于学生的理解。再次,可以利用CAXA的三维实体图来帮助同学理解零件的形状。在讲授看零件图补画视图时,可以一边在CAXA界面中讲解,一边在AutoCAD中画,且可以做到做图的“三等关系”,这样的教学方式比较直观易懂。
2 CAXA在机械制图教学中的应用
大量的空间分析是本课程不同于其它课程的显著特点,为培养学生空间思维能力, 需要进行大量的二维与三维之间的双向思维训练。比如由轴测图画出三视图、由三视图画出轴测图。由于学生初学制图, 空间思维能力弱,缺乏感性认识。利用三维软件CAXA、Solidworks、Ug等建立三维模型,可以将教学内容以直观的方式来呈现,创造了好的教学氛围,容易吸引学生的注意力,激发学生学习的积极性。立体图提高了图形的直观性和可视性,并能对局部或整体进行自由缩放,还可以通过自由旋转实体,使学生看清重点部分或细小结构的形状。可见CAXA的空间可视化很好地促进了学生对重点、难点的理解和掌握, 提高了学生的空间想象能力。
2.1 CAXA在立体投影教学中的应用
立体投影部分主要是基本体投影、基本体表面求点线问题、基本体的截交线和相贯线问题。主要是利用多媒体和模型相结合进行教学,便于学生的直观理解。掌握基本体投影、基本体表面求点线及求截交线和相贯线的概念和方法,讲解解题过程时可以以AutoCAD界面作为“黑板”。在立体投影部分学生较难理解的是基本体的截交线和相贯线问题,我们可利用CAXA的三维功能画出截割体或相贯体的三维实体图,然后转换成平面图;或者利用CAXA的旋转功能从不同角度来观察截割体和相贯体这样有助于教师在教学过程中,把抽象的空间问题转换为容易理解的直观现象,让学生对截割体和相贯体的空间形状容易理解。
2.2 CAXA在组合体教学中的应用
组合体部分主要是画组合体视图和看组合体视图,这都是制图中的重点和难点。教学中主要是利用多媒体和模型相结合来讲解画组合体视图和看组合体视图,可以用AutoCAD界面作为“黑板”,利用AutoCAD平面绘图功能、CAXA三维绘图功能相结合来讲解组合体画图和看图方法,特别是在看组合体视图的形体分析法时可利用AutoCAD图层中的颜色把组合体某个视图划分为几个部分,各个部分都用不同颜色,然后利用三等关系把另外二个视图相应部分改成相应的颜色。划分线框,在想各部分形状时,可利用CAXA逐个画出各部分的三维实体图,以利于配合对各部分形状的讲解;同时可用CAXA的装配功能将各部分连接起来,从而实现看组合体视图,能综合起来想出整体形状。利用CAXA软件进行建模,制造出三维模型,不仅能表达组合体的组合形式,各个线、面的实际形状以及各部分的连接关系;还能对局部或整体进行自由缩放,学生一目了然,这样多次重复,问题就迎刃而解了。就这样,通过CAXA的三维建模,逐渐帮助学生实现了二维图形和三维图形的转换,充分发挥了学生的空间想象力,学生的学习兴趣也大大提高了。
3 结束语
将三维技术应用于机械制图的教学,更好地培养学生三维形象思维能力,可以将机械制图的难点、重点内容,以直观、生动的形式展示在学生面前,给机械制图教学带来了新的活力。随着对教学方式不断的研究和改进,在教学实践中不断的摸索,教师应善于灵活运用各种教学方法,调动学生学习的积极性,以达到最佳的教学效果[4]。
参考文献
[1] 李勇峰,陈书剑.浅谈AutoCAD 在《机械制图》教学中的应用.中国科技信息,2008.11.
[2] 杜国青.如何在《机械制图》课程中利用AutoCAD提高授课效果.计算机与网络.
[3] 苏春锦.基于AutoCAD的机械制图一体化教学,哈尔滨:哈尔滨职业技术学院学报,2008年第5期.
[4] 杨春芳,王永江.三维建模软件在《机械制图》教学中的应用.吉林农业科技学院学报,2008.9.