◆盧紅
作者:盧紅,云浮市技工學校機械工藝一級實習指導教師,研究方向為機械專業教學研究(527300)。
AutoCAD具有強大的二維繪圖功能,被廣泛地應用于各個領域。作為技工院校工科專業的學生,學習AutoCAD已成為一門必修課。對于中技生來說,以培養技能為主,因此往往不要求掌握較深的計算機程序開發,但要求能熟練快速應用AutoCAD繪制圖形。目前很多中技生在學習AutoCAD繪制圖形時,由于文化底子比較薄,平時使用計算機學習的時間比較少,學習起來具有一定的難度,繪制圖形時過于拘謹,耐心不夠等,造成繪制效率低,技能水平難以提高。因此,如何提高學生的繪制技能,改變這種現狀勢在必行。
筆者認為,應注重引導學生充分認識AutoCAD軟件的工具本質,將基本的操作方法與技巧相結合,教學中有意識地提高靈活應用所學知識的綜合能力。
AutoCAD的學習與其他軟件一樣,必須充分認識到軟件僅僅是一種工具的本質。很多學生在剛學習該軟件時就覺得很難學,有些甚至對其功能感到神秘。事實上任何一種軟件都是由人們開發然后用于滿足工作需的一種工具。作為工具,關鍵是對其各個功能有一個深刻的認識,才能熟練使用工具。相比其他的理論課,技校生對AutoCAD的學習還是比較有興趣,但是如何使其在學習過程中一直保持濃厚的興趣,必須在教學設計環節上下功夫。教師應該精心組織安排第一節課,使學生對AutoCAD有一個直觀的認識和了解,展示一些有趣的圖形,結合手工繪圖與AutoCAD繪圖的區別,通過操作演示吸引學生的興趣,并使學生清楚今后AutoCAD在專業上的應用。
AutoCAD功能非常強大,但真正常用的命令并不多,對于中技生來說沒有必要全面鋪開介紹。熟練掌握常用的命令,已能應付大部分圖形的繪制。常用的創建圖形命令有直線、圓弧、圓、矩形、多邊形;編輯命令有刪除、偏移、復制、平移、陣列、鏡像、旋轉、修剪、延伸、分解、倒圓角、倒角;捕捉模式常用的有端點、中點、圓心、交點、切點和象限點,以及直徑、正負號、度等特殊符號控制碼等。
為方便操作,AutoCAD針對各個命令都有相對應的快捷鍵,教師可以教會學生自行創建快捷鍵,從而提高繪圖效率。在介紹操作命令前,教師可以列出常用的快捷鍵表,要求每個學生都必須熟記,以減少鼠標的點擊率,有效提高繪圖速度。
在學習過程中,常出現教師介紹過的圖形學生都能輕易地完成繪制,但是對于一些比較復雜的圖形,特別是當所學的命令越來越多時,往往無從下手。出現這種情況主要是因為學生的思維不靈活,不具備綜合應用知識的能力。如圖1所示的圖形,對于箭頭所指齒形部分,有些學生完全按照圖形的形狀逐條繪制。在繪制11.24 mm長度的直線時,常出現不能正確指定角度的情況,導致無法完成齒形部分。有些學生采用陣列方式繪制齒形部分,雖然距離計算正確,但是陣列出來的效果卻是水平放置。
對此,筆者教給學生的方法是,將這一部分當成一個獨立的部分來完成。首先,以水平放置的形式繪圖。先繪制11.24 mm水平線,接著繪制第一個齒形,將齒形進行水平陣列,修剪多余的線段,繼續繪制8.5 mm水平線和24 mm垂直線。最后將整個圖形旋轉60°,通過平移命令將圖形移至30 mm水平線的右端點即可。通過綜合應用所學知識,化復雜為簡單,一步到位,且不容易出錯,能有效提高繪圖效率。

圖1
教師在平時的教學和工作中,應注意實用技巧的積累,特別是涉及學生將來走上工作崗位后可能面臨的問題。如將圖形插入到Word文檔中,在插入的時候首先應注意繪圖背景的修改。不能將黑色背景的圖形直接插入到Word文檔中,否則會造成將來打印的時候所插入的圖形為一片黑色,因無法看清其他的圖形,出現工作失誤。因此,在插入圖形前應將繪圖背景修改為白色底。插入后圖形的大小可通過Word的裁剪功能進行裁剪。
在繪制圖形的過程中因沒有及時修改圖層,造成所創建的圖形或文字的樣式與要求樣式不同時,可通過格式刷進行修改。使用AutoCAD提供的格式刷可快速地將原有對象的特性繼承到另一個需要修改特性的對象上,這些特性包括圖層特性、標注樣式、文字樣式和填充圖案等。
實際工作中對于圖紙的風格要求統一,即每一張圖紙的圖層特性、標注特性、文字樣式、圖框以及標題欄等樣式需一致。可建議學生自行創建一個模板文件,對模板文件進行另存,下次使用時直接調用,然后在模板文件上直接繪圖,并將結果進行另存即可。如此可免去許多重復的工作。
AutoCAD是一門實踐性非常強的課程,上機實踐非常重要。教師在講課時應注意時間的把握,不能從頭到尾都介紹,而是應該抓住重點,擠出更多的時間讓學生實踐操作,達到熟能生巧的效果。在學生實踐操作時,教師應注意學生的操作情況,特別是剛開始學習時,學生總會遇到許多不同的問題,教師發現問題需及時解決,積極主動交流命令或圖形的不同繪制方法,減少學生走彎路,提高學習效率。

圖2
有些學生急于求成,對于一些剛學習的命令不能正確應用時,有時會走捷徑,存在僥幸心理。如在繪制如圖2-a)所示的圓弧A時,由于沒有理清該圓弧與其他兩個圓的幾何關系,或不會利用繪制圓的相切、相離、半徑(TTR)功能,甚至有些學生沒有正確理解該處圓弧半徑的繪制方法,于是將圖形放大,在自認為適合的位置繪制該圓弧,結果如圖2-b)所示。針對這種情況,對于繪圖經驗豐富的教師來說,可明顯發現此處圓弧沒有相切過渡,只要對其進行放大至圖2-c)所示的情況,即可發現問題所在,及時糾正。
對于這類問題,教師一定要重視,以養成嚴謹的工程思維,避免學生就業后出現同類問題而造成重大的經濟損失。通過交流,不但可以及時了解學生對知識點的掌握應用情況,還可以讓學生學到更多的繪圖方法,對于師生來說都是非常重要的環節。
在平時的教學中不僅要求學生掌握知識,而且要通過學習來掌握掌方法,培養思維能力,從而具備較強的創新能力以及現場處理問題的能力。很多學生一離開教師的引導,碰到新問題就無從下手,主要原因是缺乏獨立思考和分析問題的能力。因此,教師應注意培養學生的創新思維。例如,如圖3-a)所示類型的圖形主要是處理好各圓弧的相切關系,屬于相切圓弧中的“內減外加”問題。所謂“內減外加”是指當兩圓弧為外切時,如圖4-a)所示的圓弧N、M,圓弧N與圓弧M屬于圓外相切,此時圓弧N圓心所在的位置必定在圓弧N與圓弧M半徑之和的圓H上;反之為內切時,圓弧N圓心所在的位置必定在圓弧N與圓弧M半徑之差的圓H上,如圖4-b)所示。

圖3 繪制圓弧

圖4 “內減外加”算法示意圖
顯然,對于這種相切圓弧的繪制,關鍵是如何確定所繪圓弧的圓心位置。首先應判斷兩圓弧之間的相切類型,究竟為內切還是外切,接著借助其他條件求出圓心位置。
圖3-a)所示R86圓弧同時與R20圓弧和R45圓弧外切,此時R86圓弧的圓心必在與R20同圓心且半徑為106(86+20)的圓上,同時在與R45同圓心且半徑為131(86+45)的圓弧上,因此,這兩個圓弧的交點必為R86的圓心。再根據圖形判斷R86圓弧的圓心位置,通過修剪即可得到最終所需圖形。
根據這種幾何關系,可以舉一反三快速求出圖3-b)中的R100圓弧和R10圓弧的圓心位置。學生掌握這種方法即可游刃有余地解決同類問題。
在平時的教學中引導學生進行設計,通過多角度去思考問題,有利于創新思維的培養,從而慢慢具備應有的職業能力。例如,可引導學生對生活場景或借助一些現有產品進行設計,如要求學生通過現場測量繪制教室布置的平面圖,或設計一些簡單的零件圖形等,通過這些設計任務提高學生的職業能力。
教師在教學中只有熟練應用AutoCAD,平時注意積累,認真反思總結,不斷根據學生的實際情況調整教學方法,才能有效提高教學質量,使學生技能水平得到提高,對其將來就業具有十分重要的意義。
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