ＡｕｔｏＣＡＤ在《機(jī)械制圖》教學(xué)中的應(yīng)用

摘要： 機(jī)械制圖是工科專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)課程，把AutoCAD繪圖軟件應(yīng)用到機(jī)械制圖的教學(xué)過程中，較以往的教學(xué)方法靈活多變，易于編輯，能夠很好地展現(xiàn)教學(xué)思路的全過程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，降低學(xué)習(xí)內(nèi)容的難度，有效的提高課堂效率。

關(guān)鍵詞： 《機(jī)械制圖》 AutoCAD 教學(xué) 教學(xué)創(chuàng)新

一、《機(jī)械制圖》的課程任務(wù)及特點(diǎn)

《機(jī)械制圖》課程是工科類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，同時(shí)也是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，其課程的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生繪制機(jī)械圖樣和閱讀機(jī)械圖樣的技能，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力和空間分析能力，以及對(duì)空間物體的表達(dá)方法。《機(jī)械制圖》是一門枯燥抽象的理論課，大部分章節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)都需要學(xué)生有一定的空間想象力，這對(duì)于高職學(xué)生有著一定的學(xué)習(xí)和構(gòu)思難度。如果在學(xué)習(xí)過程中傳授教學(xué)內(nèi)容的方法還是局限在傳統(tǒng)的教學(xué)模式上，很容易就會(huì)使得學(xué)生對(duì)制圖課產(chǎn)生畏懼心理，從而失去對(duì)制圖課學(xué)習(xí)的興趣和信心。

作為教學(xué)活動(dòng)的主體——教師，在教學(xué)過程中應(yīng)該考慮到課程的特點(diǎn)，不同的課程采用不同的授課方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂效率，才能得到較好的教學(xué)效果。

二、AutoCAD軟件的特點(diǎn)

AutoCAD是美國(guó)AUTOdesk公司開發(fā)的通用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，它的體系結(jié)構(gòu)開放，能夠繪制二維圖形和三維圖形、標(biāo)注尺寸、渲染圖形及打印輸出圖形。目前AutoCAD已經(jīng)廣泛應(yīng)用于機(jī)械、建筑、電子、航天、造船、石油化工、土木工程、服裝等多個(gè)領(lǐng)域，是現(xiàn)今設(shè)計(jì)領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的繪圖工具。自1982年面世以來，經(jīng)過了十幾次的改良和升級(jí)，現(xiàn)在最新版本為AutoCAD2008，它在繪圖質(zhì)量、效率、圖樣管理方面有著顯著的優(yōu)勢(shì)。

三、AutoCAD應(yīng)用到《機(jī)械制圖》教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)的制圖教學(xué)無非是采用黑板掛圖加教具的模式，掛圖教學(xué)較為直觀，但是掛圖的制作較難，如果按照教學(xué)內(nèi)容的要求來制作的話，任務(wù)量大；還有就是掛圖的靈活性差，一張掛圖只能用來講解一個(gè)例題。教具教學(xué)較為具體，但是教具的類型局限性大，幾種簡(jiǎn)單的教具模型只能構(gòu)造出簡(jiǎn)單的三維實(shí)體，遇到復(fù)雜的結(jié)構(gòu)就只能望而興嘆了；而且教具只能讓前面的學(xué)生看清楚，后面的學(xué)生很難看清楚，如果采用大家傳閱的方式，則會(huì)浪費(fèi)有限的課堂時(shí)間。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，很多的教師喜歡用課件來教學(xué)，課件教學(xué)有著諸多的優(yōu)點(diǎn)，它集聲、像、動(dòng)畫、文字于一體，信息豐富，但多數(shù)的課件制作并不是教師的教學(xué)構(gòu)思，而是計(jì)算機(jī)教師制作的和教材配套的課件，只是把教材上的文字圖畫搬到了Powerpoint中，不能適合所有教師的教學(xué)思路。這種課件教學(xué)貌似豐富，卻只是聲音、圖像、動(dòng)畫的簡(jiǎn)單疊加，不能真正實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)，不能把學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，從而得不到令人滿意的教學(xué)效果。

AutoCAD應(yīng)用于機(jī)械制圖課的教學(xué)中，首先，它的靈活性強(qiáng)，編輯方便，題目可以由一個(gè)簡(jiǎn)單基本體為主線，進(jìn)行相應(yīng)的變化，從三視圖的形成、圖線的應(yīng)用一直講到切割、相貫、組合體、剖視圖、斷面圖，甚至可以貫穿整個(gè)機(jī)械制圖的教學(xué)過程，從而形成一個(gè)知識(shí)脈絡(luò)，層次分明、脈絡(luò)清晰，讓學(xué)生在機(jī)械制圖的學(xué)習(xí)中形成牢固的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)。其次，AutoCAD繪圖軟件應(yīng)用于教學(xué)過程中，課堂上可以一邊繪制圖形一邊講解，省略了大量文字信息，還可以完整地展現(xiàn)教學(xué)的思路和過程，學(xué)生在看的過程中不知不覺地對(duì)圖形就有了一定的分析和了解，使學(xué)生的學(xué)習(xí)過程成為真正的理解過程，增加了教學(xué)內(nèi)容的直觀性、趣味性，使得抽象枯燥的內(nèi)容具象化，降低了學(xué)習(xí)難度，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂效率。再次，AutoCAD繪圖軟件應(yīng)用于教學(xué)過程中，可以很好地建立學(xué)生“體”的概念，以“體”為基本認(rèn)知點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)體—平面—空間的轉(zhuǎn)換，培養(yǎng)空間想象力和空間構(gòu)思能力。

四、AutoCAD在《機(jī)械制圖》中應(yīng)用實(shí)例

三視圖的形成和圖線的使用是機(jī)械制圖教學(xué)中最重要也是最基本的教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)也是學(xué)生學(xué)好機(jī)械制圖的重要基礎(chǔ)，但是，三視圖的形成、三視圖與實(shí)際三維實(shí)體的方位對(duì)應(yīng)關(guān)系、度量關(guān)系及粗實(shí)線和細(xì)虛線的畫法這些內(nèi)容，往往有很多學(xué)生無法搞懂。如果這一部分的內(nèi)容沒有很好地掌握和理解，也就是機(jī)械制圖的基礎(chǔ)沒有打好，那么往后的學(xué)習(xí)就更加困難了，甚至?xí)W(xué)習(xí)這門課的興趣和信心。所以針對(duì)這一部分的教學(xué)，我把AutoCAD繪圖軟件應(yīng)用的課堂中來，通過一個(gè)簡(jiǎn)單組合體的三視圖的繪制來講解三視圖的形成過程及圖線的正確使用。

（1）運(yùn)行AutoCAD2008軟件，首先在【建模】中選擇所需的長(zhǎng)方體、圓柱等工具繪制實(shí)體，利用并集、差集工具得到最終的三維實(shí)體，讓學(xué)生觀察實(shí)體的模型。在繪制的過程中，學(xué)生就能掌握這一簡(jiǎn)單組合體的構(gòu)成。等學(xué)生對(duì)三維實(shí)體的結(jié)構(gòu)了如指掌后，利用【視圖】菜單中【動(dòng)態(tài)觀察】—【受約束的動(dòng)態(tài)觀察】分別從正上方、正前方、正左方觀察三維實(shí)體，使學(xué)生自己在腦海里從三維實(shí)體轉(zhuǎn)換到平面圖形形成一定的印象。如下圖所示：

（2）在【視口】中選擇【四個(gè)視口】（如圖a所示）

提示學(xué)生，在左上方畫出正前方觀察三維實(shí)體的圖樣，即是主視圖；在左下方畫出正上方觀察三維實(shí)體的圖樣，即是俯視圖；在右上方畫出正左方觀察三維實(shí)體的圖樣，即是左視圖。等學(xué)生把【動(dòng)態(tài)觀察】的各個(gè)方位的圖形和現(xiàn)在的主視圖、俯視圖、左視圖有了一定的對(duì)應(yīng)后，再通過【視圖】工具條，對(duì)應(yīng)視圖的方位關(guān)系選擇【主視圖】、【俯視圖】、【左視圖】（如下圖b所示），在這里一定要注意留給學(xué)生充分的時(shí)間獨(dú)立思考，完成從三維實(shí)體到平面圖形的轉(zhuǎn)換。

通過圖b，分析三視圖與三維實(shí)體的方位對(duì)應(yīng)關(guān)系、度量對(duì)應(yīng)關(guān)系。可以采用提問加討論的方式，在教師和學(xué)生、學(xué)生和學(xué)生之間展開問題互相提問，相互之間進(jìn)行討論的方式，不要遺漏任何一個(gè)細(xì)小的問題，徹底搞懂這一部分知識(shí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

（3）最后根據(jù)視圖的畫法規(guī)定，圖樣中機(jī)件可見的輪廓線用粗實(shí)線表示，不可見的輪廓線用細(xì)虛線來表示，對(duì)稱機(jī)件的對(duì)稱中心畫出細(xì)點(diǎn)畫線。(如圖c所示)

五、AutoCAD應(yīng)用于《機(jī)械制圖》教學(xué)中應(yīng)當(dāng)注意的事項(xiàng)

1.計(jì)算機(jī)繪圖越來越體現(xiàn)出其相較于手工繪圖的優(yōu)越性，例如：有一些手工很難畫出的圖形AutoCAD能輕而易舉地畫得很漂亮，但它的應(yīng)用必須以機(jī)械制圖原理和國(guó)家相關(guān)的規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)。所以AutoCAD軟件教學(xué)在機(jī)械制圖教學(xué)過程中是輔助作用，不可能也不能取代理論的學(xué)習(xí)。

2.利用AutoCAD軟件畫出直觀性強(qiáng)的三維實(shí)體模型，能夠幫助學(xué)生直觀地觀察視圖，在教學(xué)過程中仍然要重視對(duì)學(xué)生空間思維和構(gòu)思能力的培養(yǎng)，不能用簡(jiǎn)單的AutoCAD繪圖代替學(xué)生的思考，不能是為了所謂的課堂趣味性和課堂氣氛而忽略了本質(zhì)性的學(xué)習(xí)。培養(yǎng)學(xué)生的空間思維和構(gòu)思能力，對(duì)于機(jī)械制圖這門課來說仍然是一個(gè)重點(diǎn)。

3.對(duì)于《機(jī)械制圖》這門課，應(yīng)本著“實(shí)用為主，必須和夠用為度”的教學(xué)原則，“廣而不深，點(diǎn)到為止”的教學(xué)方法，利用AutoCAD繪圖來處理教材中的偏難實(shí)際應(yīng)用又不是很多的章節(jié)，降低教學(xué)內(nèi)容的難度。例如相貫線這一部分的學(xué)習(xí)，相貫線是回轉(zhuǎn)體相貫時(shí)自然形成的表面交線，手工繪圖困難應(yīng)用又不大，可以采用AutoCAD【三維建模】繪制相貫體，直接觀察相貫線的形狀，或著利用【三維操作】中【剖切】來觀察內(nèi)部的相貫線的形狀，讓學(xué)生在不必要的內(nèi)容上少花一些時(shí)間。

結(jié)語

把AutoCAD應(yīng)用于《機(jī)械制圖》教學(xué)中，是一種不錯(cuò)的教學(xué)創(chuàng)新，是一種行之有效的輔助教學(xué)手段，重點(diǎn)突出，展現(xiàn)思維全過程，分析到位，應(yīng)用靈活，使得以往以教師為中心的單向交流教學(xué)模式轉(zhuǎn)化為師生雙方的交互式、形象化的教學(xué)模式，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂效率。

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