工程制圖教學中圖樣畫法的CAI課件制作研究

　　摘 要： 工程制圖是一門實踐性很強的工科類技術平臺課程中的一門基礎課程，如何提高課堂教學質量進而促進學生的學習興趣是任課老師必須傾力解決的問題。多媒體教學模式因其明顯的優勢在高校本科教學中獲得了廣泛應用。本文根據制圖課的教學特點，提出了工程制圖教學中由三維到二維的多媒體CAI課件的制作方法，并以實例介紹了制作步驟。
　　關鍵詞： 工程制圖教學 畫圖 CAI課件 制作步驟
　　
　　一、引言
　　工程制圖是各工科類專業技術平臺課程中的一門基礎課程。其主要研究繪制和閱讀工程圖樣的原理和方法，課程內容包括畫法幾何、投影制圖、專業圖、計算機繪圖。其中投影制圖是整個教學過程中最重要的環節。投影制圖由兩部分組成，一是把已知的空間物體用視圖表示出來即畫圖，二是根據已知視圖想象出物體的空間形狀和結構即讀圖。在以往的教學中教師不僅要預先繪制教學掛圖、準備模型，還要在課堂上利用粉筆、三角尺、圓規邊畫邊講授，教學掛圖可提高教學效率，但教學不夠直觀，學生的理解力跟不上教師的講解。從啟發式教學原則的要求來看，傳統教學的粉筆、三角尺、圓規邊畫邊講授過程，是投影圖畫法教學中最精彩的部分，只有此時學生的注意力才最集中，思維才最能跟隨教師的繪制步驟快速得到延伸和拓展，但因其教學效率低，且復雜圖形無法展現，而在教學中所占學時不能大。如何既能提高課堂教學效率又能促進學生的學習興趣，這成為任課老師必須傾力解決的問題。
　　多媒體教學模式因其明顯的優勢在高校本科教學中獲得了廣泛應用，多媒體教學是指教師利用多媒體計算機與預先制作好的多媒體課件進行課堂教學活動，即計算機輔助教學（Compute Assited Instrument，簡稱CAI）。但多媒體CAI課件的應用對教師本身的素質和能力提出了更高的要求，因為制作多媒體課件是實施教學的關鍵，任課老師需在對所授課程內容的重點和難點把握好的基礎上具備一定的制作課件的基本功，而在制作課件的過程中進行設計以便實現模擬傳統教學模式是順利利用CAI課件進行工程制圖課程課堂教學的關鍵。我在多年的教學實踐中探索出一套模擬傳統教學模式的課件制作方法，為方便相關教師制作符合自己教學所用的CAI課件，現將其中的由三維到二維的教學課件制作步驟予以介紹。
　　二、制作平臺及輔助工具
　　PowerPoint是一種專門用于制作演示用的多媒體幻燈片的工具，它以頁為單位制作演示文稿，然后將制作好的頁集成起來，形成一個完整課件。PowerPoint的功能強大，可以非常方便地制作各種文字，繪制各種圖形，插入圖片、聲音、動畫、視頻影像等各種媒體信息，并可以在自定義動畫中根據需要選擇各種動畫效果。上課時，教師只需輕點鼠標，就可以按照預先制作好的課件播放。因此我在制作課件時首選PowerPoint2003為制作平臺。但PowerPoint在繪制圖形時有著不可避免的弊端，這是由工程圖樣的特點決定的，工程圖樣有著嚴格的尺寸標注，這是確定機件大小的依據，而利用PowerPoint繪圖工具繪制的線段只能是大概的數值，因此我在制作課件時選擇了AutoCAD作為輔助繪圖工具。
　　AutoCAD是一個交互式繪圖軟件，是美國Autodesk公司開發的通用的計算機繪圖軟件包。其基本功能是二維繪圖、三維繪圖、圖形編輯、系統的二次開發等。隨著計算機的普及該軟件的應用，已作為一門必修課在工科類院校開設。
　　三、制作的總體思路及步驟
　　1.根據教材中給出的圖例在AutoCAD軟件中利用軸測圖的繪制方法將機件繪制好并標注好尺寸，如圖1所示：
　　2.將利用AutoCAD繪制的軸測圖復制并粘貼到新幻燈片上，然后右鍵打開“圖片工具欄”，應用裁剪工具將圖片裁剪成適當大小。注意此時圖片是導入的對象，不可以利用PowerPoint進行編輯，要將其轉換成Microsoft Office圖形對象。方法是選中對象后，右鍵調出快捷菜單，選擇組合菜單的子菜單中取消組合，再單擊彈出的對話框的“是”按鈕。如圖2所示：
　　圖2左邊的空白區域可將教學內容的文本注寫上，如圖3所示：
　　3.傳統教學法的模擬。
　　（1）文本的出現應按順序隨著教師的講解而出現。
　　方法：單擊PowerPoint菜單欄上的幻燈片放映，在下拉菜單中選擇自定義動畫。則自定義動畫任務窗格打開在幻燈片的右邊。然后選中欲采用動畫的內容，就可在添加效果的下拉列表中選擇進入的方式。
　　（1）在視圖選擇的制作中模擬傳統教學中利用模型的演繹。
　　應用PowerPoint的繪圖功能，將主視圖的選擇方法以演繹的形式制作出。如圖4、圖5。
　　方法：
　　①將顯示比例調整到150或200，選中圖形后在PowerPoint標準工具欄顯示比例的下拉列表中選擇。
　　②繪制各簡單幾何體的主視圖應畫出的線框。在繪圖工具欄中單擊自選圖形，在打開的列表中單擊線條下的任意多邊形。接下來即可在放大比例的圖形上依據已有的圖形將各簡單幾何體在主視圖上應畫出的線框描畫出來并填充顏色。為使線框不完全遮擋后方的圖形，將填充的顏色設置成半透明，見圖4、圖5。做法是先選中畫好的線框，單擊鼠標右鍵，在打開的快捷菜單中選擇“設置對象格式”；在打開的設置對象格式對話框中將填充區域的透明度欄中的滑塊向右適度拖動。
　　③設置動畫效果。按照講解順序，先將圖4所示主視圖方向各個線框添加動畫效果，由于倒L形板的下部是半圓柱形，為了突出主視圖與軸測圖的區別，動畫效果可以設置出現的路徑從倒L形板的對稱中心向前移動，做法是選中已填充半透明色彩的倒L形板線框，在添加效果的下拉列表中選擇進入的方式為出現，再次點擊添加效果，在下拉列表中點擊動作路徑→繪制自定義路徑→直線，然后在倒L形板上繪制直線路徑，如圖4橢圓線框中的箭頭，路徑出現選“從上一項開始”。其余線框以出現進入，再增加強調，強調動畫效果的出現可選“從上一項之后開始”。依法將圖5所示主視圖方向各個線框添加動畫效果，同時將圖4的彩色線框利用添加動畫效果中的退出→消失予以消隱，退出的效果選“從上一項開始”。即圖4和圖5是一張幻燈片的兩次截圖。
　　（3）畫三視圖制作中模擬傳統的黑板、粉筆、三角尺、圓規。
　　①利用輔助工具AutoCAD按選定的主視圖將組合體的三視圖畫出，復制并粘貼到新幻燈片，通過裁剪并將其適當放大。
　　②利用PowerPoint繪圖工具將三視圖按規定的線型、線寬予以描繪（不同的基本幾何形體最好設置成不同的顏色）。然后刪除CAD繪制的三視圖。如圖6所示：
　　③設置動畫效果。按照畫圖方法和步驟，對各個基本幾何形體的三個視圖逐個設置各條線出現的動畫效果，進入的效果用擦除，水平線條選擇從左到右，垂直線條選擇從上到下，擦除的速度選擇中速，以模擬傳統教學的黑板、三角尺、粉筆的繪制。演繹節奏應盡可能接近平時黑板上粉筆繪制形式的講課速度，并與教師講解節奏相一致。
　　四、結語
　　通過多年的教學實踐，我對CAI課件進行了不斷改進，形成一套完整的適應所選教材的教學課件，而且對于不同的教材只是配圖的更改，方法是通用的。但是我認為利用CAI課件進行教學只能作為一種手段，不可能也無法從根本上完全替代教師。無論是CAI課件的制作還是CAI教學過程的演繹，都離不開教師與學生的互動交融，以及教師自身教學經驗的不斷積累和完善。
　　
　　參考文獻
　　［1］嚴晉清.科技素質教育課程教學中演示型CAI的設計制作及應用.考試周刊，2008，（39）.
　　［2］范鐘慶.教師與CAI教學.青海教育，2004，（5）.
　　［3］俞志堅.田嵐多媒體課件制作技術研究.中國農業銀行武漢培訓學院學報，2004，（1）.