论文部分内容阅读
摘 要：巧妙地应用AutoCAD培养学生空间想象和思维能力，使课堂教学直观、形象，提高学生的形体表达能力，达到了较好的教学效果。
关键词：AutoCAD 图样画法 工程制图 教学效果
中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2012）10（a）-0191-02
《图样画法》在《工程制图》课程中起着承上启下的作用，担负着应用能力的扩充和进一步提高画图能力和看图能力的任务。在教学过程中巧妙运用AutoCAD的二维、三维功能来解决模型不便于携带、类型不全等影响教学效果的问题，使课堂教学直观、形象，提高学生的形体表达能力，达到了较好的教学效果。
1 在视图教学中巧用AutoCAD
表达不同复杂程度和不同形状特点的物体形状除三视图这一基本方法外，可采用增加视图数量或斜视图、局部视图、旋转视图。教学过程中发现学生对三视图和对应的三个投影面是比较熟悉的，但对另三个投影面和另外的视图比较陌生，在看图时常常感到不习惯；易把局部视图和斜视图混为一谈；而旋转视图绕轴线旋转后伸长部分的度量会出错[1]。为了直观、形象、准确地反映物体的形状和大小，在AutoCAD的三维建模空间中，用绘图菜单中的“建模”功能来创建三维模型或先在二维平面绘制实体横截面轮廓，然后使用“拉伸”、“旋转”、“放样”和“扫掠”功能创建复杂三维模型，再利用设置视点或自由动态观察（如图1）功能，清晰、直观、准确地把物体的各方位展示给学生，这样不仅增加了教学的直观性和趣味性，提高了课堂教学效果还大大激发了学生的空间思维能力，收到了良好的教学效果。
2 在剖视图教学中巧用AutoCAD
视图主要用于表达机件的外部形状，而内部形状用虚线来表示。当物体内部形状较复杂时，则视图上细虚线很多，给读图和标注尺寸增加困难，为了清晰地表达物体内部形状，假想用剖切面剖开物体，将位于观察者和剖切面之间的部分移去，而将其余部分向投影面投影所得的图形，称为剖视图。其类型有全剖视图（图2、图3的b）、半剖视图（图3的a）和局部剖视图（图4的a、b）；按剖切面数量和相互关系又可分为单一剖切面、两相交的剖切面（旋转剖）、几个平行的剖切面（阶梯剖）和不平行于任何基本投影面的剖切平面（斜剖）[2]。教学实践中发现理论上的假想很难被学生理解，反映在学生做“改图”练习时，盲目将投影图上的虚线一概变成实线再加上剖面线充当剖视图或将已经不存在的外形线画出来。为此，在教学中应用AutoCAD创建典型物体的模型后，用“修改”菜单下“三维操作”中的“剖切”功能对实体模型进行“真剖”，用着色功能将剖切面切到的面用不同的颜色进行区分[3]，逐步引导学生分析不同剖切面、不同剖切位置、不同剖切方法会产生各种剖视图，分析出剖切位置对剖视图画法的影响，再概括总结，找出最佳表达方法，从而加深学生对剖视画法的认识。再利用三维动态观察器进行多方位、多角度地观察剖切视图，这样就很容易分析出物体剖切后内部的实际形状了。巧妙地使用AutoCAD的这些功能，对剖视图的教学有很大帮助，可收到事半功倍的效果。
3 在断面图教学中巧用AutoCAD
断面图主要用来表达轴类、支架類、轮盘类的轮幅以及型钢构件等某处横断面的形状，对视图起着补充说明作用。断面图的画法分为两部分，一是按断面图定义画；另一是按断面图的特殊规定画。在教学中为体现断面图画法简单、表达明确和选用灵活的特点，应用AutoCAD制作三维实体，进行实剖，明确两种画法是为了解决：（1）与断面图定义相矛盾的结构处置（图5）；（2）用两个相交的剖切平面切出的移出剖面的处置（图6）；（3）重合断面图的轮廓线处置（图7）。
断面图教学中使用AutoCAD，可以将直白的描述变为直观、形象、生动的演示过程，加强由抽象思维能力的训练到形象思维能力训练的过程，从而提高学生的画图能力，提升课堂教学效果。
4 在表达方法综合应用教学中巧用AutoCAD
“表达方法综合应用”主要是把学生所学过的知识有机地联合起来，并灵活地运用到看图和画图中去，就需要从分析典型的内外形较复杂机件入手。大量典型机件的模型可在课前由教师用AutoCAD建立，以便课上随时调用和修改。如图8所示四通管的三维模型和剖切模型。
课上教师从不同方向展示用AutoCAD绘制的四通管三维模型及剖切模型（如图8），并做如下引导：（1）该机件由几部分组成？（2）四个方向的连通情况如何？（3）左右部分的结构是否在同一水平面？两轴线之间的关系？（4）哪些部分需要表达外形、内形？
由学生分组讨论：（1）通过形体分析，该机件由中间带有上下底板的圆筒、左部圆筒及右部倾斜的圆柱筒三部分组成。（2）因四个方向的连通情况属于内部结构，需作全剖切才能描述清楚。（3）左圆筒与右圆筒的轴线不在同一水平面，可采用相交的两剖切平面（如图9的B-B）旋转剖的主视图，主要表达四通管的特征：四个方向的连通情况。而左右圆筒的两轴线又互相平行，可采用两个平行的剖切平面（如图9的A—A）阶梯剖的俯视图，主要表达右边倾斜管的位置以及下底板的的形状。（4）上底板、左端面、右端面的形状及其上圆孔的分布情况还需要采用适当的方法：上底板的结构形状可采用向视图（如图9的D向视图）；左端面可采用如图9的C-C剖视图；右端面的形状可采用如图9的E-E斜剖视图。
经过以上的分析讨论，用图9的表达方案，可使每个视图都有表达重点，目的明确，既起到了相互配合和补充的作用，又达到了视图数量适当的要求。这样学生就可在课时很少的情况下较快、较好地掌握所学内容，学习兴趣得到了极大的激发，学习的主动性和积极性被充分地调动起来。
5 教学效果分析
在《图样画法》教学中巧妙地使用AutoCAD强大的绘图和三维建模技术，可使每节内容的重点突出，展示思维的全过程，丰富了教师的教学手段，也提高了学生的学习兴趣和学习热情，同时也提高了学生的空间想象能力和空间思维能力，收到了较好的教学效果。
参考文献
[1] 董晓英.现代工程图学[M].北京：清华大学出版社，2007.
[2] 焦永和.工程制图[M].北京：高等教育出版社，2008.
[3] 吴坤.中文AutoCAD2007辅助设计教程与上机实训[M].北京：机械工业出版社，2007.
关键词：AutoCAD 图样画法 工程制图 教学效果
中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2012）10（a）-0191-02
《图样画法》在《工程制图》课程中起着承上启下的作用，担负着应用能力的扩充和进一步提高画图能力和看图能力的任务。在教学过程中巧妙运用AutoCAD的二维、三维功能来解决模型不便于携带、类型不全等影响教学效果的问题，使课堂教学直观、形象，提高学生的形体表达能力，达到了较好的教学效果。
1 在视图教学中巧用AutoCAD
表达不同复杂程度和不同形状特点的物体形状除三视图这一基本方法外，可采用增加视图数量或斜视图、局部视图、旋转视图。教学过程中发现学生对三视图和对应的三个投影面是比较熟悉的，但对另三个投影面和另外的视图比较陌生，在看图时常常感到不习惯；易把局部视图和斜视图混为一谈；而旋转视图绕轴线旋转后伸长部分的度量会出错[1]。为了直观、形象、准确地反映物体的形状和大小，在AutoCAD的三维建模空间中，用绘图菜单中的“建模”功能来创建三维模型或先在二维平面绘制实体横截面轮廓，然后使用“拉伸”、“旋转”、“放样”和“扫掠”功能创建复杂三维模型，再利用设置视点或自由动态观察（如图1）功能，清晰、直观、准确地把物体的各方位展示给学生，这样不仅增加了教学的直观性和趣味性，提高了课堂教学效果还大大激发了学生的空间思维能力，收到了良好的教学效果。
2 在剖视图教学中巧用AutoCAD
视图主要用于表达机件的外部形状，而内部形状用虚线来表示。当物体内部形状较复杂时，则视图上细虚线很多，给读图和标注尺寸增加困难，为了清晰地表达物体内部形状，假想用剖切面剖开物体，将位于观察者和剖切面之间的部分移去，而将其余部分向投影面投影所得的图形，称为剖视图。其类型有全剖视图（图2、图3的b）、半剖视图（图3的a）和局部剖视图（图4的a、b）；按剖切面数量和相互关系又可分为单一剖切面、两相交的剖切面（旋转剖）、几个平行的剖切面（阶梯剖）和不平行于任何基本投影面的剖切平面（斜剖）[2]。教学实践中发现理论上的假想很难被学生理解，反映在学生做“改图”练习时，盲目将投影图上的虚线一概变成实线再加上剖面线充当剖视图或将已经不存在的外形线画出来。为此，在教学中应用AutoCAD创建典型物体的模型后，用“修改”菜单下“三维操作”中的“剖切”功能对实体模型进行“真剖”，用着色功能将剖切面切到的面用不同的颜色进行区分[3]，逐步引导学生分析不同剖切面、不同剖切位置、不同剖切方法会产生各种剖视图，分析出剖切位置对剖视图画法的影响，再概括总结，找出最佳表达方法，从而加深学生对剖视画法的认识。再利用三维动态观察器进行多方位、多角度地观察剖切视图，这样就很容易分析出物体剖切后内部的实际形状了。巧妙地使用AutoCAD的这些功能，对剖视图的教学有很大帮助，可收到事半功倍的效果。
3 在断面图教学中巧用AutoCAD
断面图主要用来表达轴类、支架類、轮盘类的轮幅以及型钢构件等某处横断面的形状，对视图起着补充说明作用。断面图的画法分为两部分，一是按断面图定义画；另一是按断面图的特殊规定画。在教学中为体现断面图画法简单、表达明确和选用灵活的特点，应用AutoCAD制作三维实体，进行实剖，明确两种画法是为了解决：（1）与断面图定义相矛盾的结构处置（图5）；（2）用两个相交的剖切平面切出的移出剖面的处置（图6）；（3）重合断面图的轮廓线处置（图7）。
断面图教学中使用AutoCAD，可以将直白的描述变为直观、形象、生动的演示过程，加强由抽象思维能力的训练到形象思维能力训练的过程，从而提高学生的画图能力，提升课堂教学效果。
4 在表达方法综合应用教学中巧用AutoCAD
“表达方法综合应用”主要是把学生所学过的知识有机地联合起来，并灵活地运用到看图和画图中去，就需要从分析典型的内外形较复杂机件入手。大量典型机件的模型可在课前由教师用AutoCAD建立，以便课上随时调用和修改。如图8所示四通管的三维模型和剖切模型。
课上教师从不同方向展示用AutoCAD绘制的四通管三维模型及剖切模型（如图8），并做如下引导：（1）该机件由几部分组成？（2）四个方向的连通情况如何？（3）左右部分的结构是否在同一水平面？两轴线之间的关系？（4）哪些部分需要表达外形、内形？
由学生分组讨论：（1）通过形体分析，该机件由中间带有上下底板的圆筒、左部圆筒及右部倾斜的圆柱筒三部分组成。（2）因四个方向的连通情况属于内部结构，需作全剖切才能描述清楚。（3）左圆筒与右圆筒的轴线不在同一水平面，可采用相交的两剖切平面（如图9的B-B）旋转剖的主视图，主要表达四通管的特征：四个方向的连通情况。而左右圆筒的两轴线又互相平行，可采用两个平行的剖切平面（如图9的A—A）阶梯剖的俯视图，主要表达右边倾斜管的位置以及下底板的的形状。（4）上底板、左端面、右端面的形状及其上圆孔的分布情况还需要采用适当的方法：上底板的结构形状可采用向视图（如图9的D向视图）；左端面可采用如图9的C-C剖视图；右端面的形状可采用如图9的E-E斜剖视图。
经过以上的分析讨论，用图9的表达方案，可使每个视图都有表达重点，目的明确，既起到了相互配合和补充的作用，又达到了视图数量适当的要求。这样学生就可在课时很少的情况下较快、较好地掌握所学内容，学习兴趣得到了极大的激发，学习的主动性和积极性被充分地调动起来。
5 教学效果分析
在《图样画法》教学中巧妙地使用AutoCAD强大的绘图和三维建模技术，可使每节内容的重点突出，展示思维的全过程，丰富了教师的教学手段，也提高了学生的学习兴趣和学习热情，同时也提高了学生的空间想象能力和空间思维能力，收到了较好的教学效果。
参考文献
[1] 董晓英.现代工程图学[M].北京：清华大学出版社，2007.
[2] 焦永和.工程制图[M].北京：高等教育出版社，2008.
[3] 吴坤.中文AutoCAD2007辅助设计教程与上机实训[M].北京：机械工业出版社，2007.