AUTO,CAD在《机械制图》组合体教学中的应用

IsaacWalco

摘 要 本文分析了Auto CAD技术在《机械制图》组合体三视图绘图、读图和尺寸标注教学中的应用，并与传统的“黑板-模型”及“幻灯片演示文稿”两种教学方法进行了比较。
关键词 CAD 机械制图 组合体教学 应用
中图分类号：G642 文献标识码：A
《机械制图》作为工科院校必修的专业技术基础课，其主要教学任务和教学目的是培养学生的空间思维能力。空间思维能力的培养直接关系着本门课程的教学质量。在《机械制图》所有的教学内容中，组合体三视图教学在锻炼和提高学生的空间思维能力方面所起的作用尤为突出。因此，对组合体三视图这一教学内容的教学模式、教学方法的研究也就显得格外重要。
1传统的组合体三视图教学模式与教学方法
组合体三视图一章的教学内容分三部分：组合体三视图的画图、组合体三视图的读图、组合体的尺寸标注，其中组合体三视图的读图是教学难点，也是《机械制图》课程的教学难点。
1.1“黑板——模型”教学模式
在传统的“黑板——模型”教学模式中，进行组合体三视图的画图教学时，教师要在2小时内对照着模型在黑板上画出两个组合体的三视图，并要讲授清楚、分析透彻。进行组合体三视图的读图教学时，一般进行“二补一”的训练，即根据组合体的两个视图补画第三个视图。由于教师不可能将所有实例的轴测图都画出来，学生是否积极进行了空间构思和想象，想象的组合体形状是否正确，都得不到及时的验证，这是这种教学模式和教学手段存在的最大弊端。组合体的尺寸标注一般都渗透在组合体三视图读图教学中进行，因为如果单独进行教学，教师还要将组合体的三视图先画在黑板上，然后进行尺寸标注，重复劳动无形中增加了工作量。而将组合体的尺寸标注渗透在组合体三视图的读图教学中，则淡化了组合体三视图读图这一重要主题。
1.2 PPT教学模式
随着多媒体教学手段在教学中的应用，多数教材都配备了相应的教学光盘，而多数教学光盘都采用PPT制作而成。这种教学手段大大减少了教师的工作量，然而在使用过程中也存在一些问题。
问题一：在PPT中，多数图形都采用图片形式，学生看到的是成形的图片，而学生在课堂上是看不到制图过程的。尽管在2小时的授课时间内能多讲解一些图例，增大教学信息量，但对于基础较差、接受能力较弱的学生而言，在进行空间想象和构思方面还存在相当大的问题。
问题二：由于在PPT中学生看到的是成形的图片，特别是读组合体三视图时，组合体的轴测图图片就在PPT中，学生就不会积极地进行空间想象，慢慢会养成学习惰性。这样，也就失去了组合体三视图教学在锻炼和提高学生空间思维能力方面所起的重要作用，也就达不到预期的教学效果。
2运用Auto CAD设计组合体三视图的教学
2.1组合体三视图画图的教学设计
首先，要讲清楚什么是组合体，组合形式有哪些，相邻形体的表面共面、相切、相交时视图上图线怎么处理，什么是形体分析法，什么是面形分析法等基本知识。这些内容可制成PPT，并结合教学模型进行讲解。然后，用实例讲解、分析组合体三视图的画图方法。这部分内容可以运用Auto CAD进行教学。教师在备课时画好各形体的三视图课上对组合体进行形体分析。
分析各形体的位置，将各形体的三视图由下向上组合在一起。在讲授时只需将各形体的三视图根据各自的位置用移动命令移动组合在一起。
再分析各形体的可见性及表面相切、相交、共面的情况，根据具体情况修改个别图线，边讲解边修改。
最后检查视图的正确性。
教师在备课时应先画组合体三视图，再将其分解，画出各形体的三视图，否则在将各形体的三视图用移动命令移动组合在一起时会出现错位。
2.2组合体三视图读图的教学设计
首先，讲授读组合体三视图的基本要领以及用形体分析法读组合体三视图的方法和步骤。这部分可制成PPT进行讲解；然后，用CAD制作图例，具体分析讲解读组合体三视图的方法和步骤。例如根据组合体的主视图和俯视图补画其左视图。根据形体分析法先将组合体的主视图分解为几个线框，再根据投影规律在俯视图中找出与其相对应的线框，并用不同的颜色区分。引导学生想象这几个线框对应形体的空间形状，并分别画出它们的左视图。分析这几个形体的位置关系，将这几个形体根据其位置关系组合在一起，进一步分析各形体间共面、相切、相交的情况。根据具体情况修改视图，仔细检查完成全图；最后给出组合体的空间模型，使用动态观察，让学生看清楚组合体各个方向的形状，并对照模型检查自己想象的组合体形状是否正确。
2.3组合体尺寸标注的教学设计
在进行组合体尺寸标注教学之前，应先讲授基本体及基本结构体的尺寸标注法，这部分可采用PPT教学。组合体三视图教学是《机械制图》课程的教学重点，更是教学难点，是培养学生空间想象能力的关键教学环节。因此，这部分教学质量关系着这门课程的教学质量。运用Auto CAD设计组合体三视图教学，不需要再在黑板上画图，不仅减少了教师的工作量，还增加了课堂信息量。其最大的优点在于能让学生动态地观察组合体空间模型，课堂上的具体实例不再依赖于静止的模型。运用Auto CAD设计组合体三视图教学，还克服了PPT教学中学生看不到制图过程的弊端。在运用Auto CAD进行教学时，简单形体的三视图是教师在备课时绘制成的，而复杂组合体的三视图是教师在课堂上边分析边组合的，对部分图线教师还会进行相应的修改，图形的形成是动态的。