AutoCAD在中職機械制圖教學中的應用

本文根據筆者在機械制圖教學中應用AutoCAD進行輔助教學的實踐經驗，闡述了利用AutoCAD的三維建模，模型轉換，直觀演示等功能在機械制圖教學過程所取得的良好效果，同時對利用AutoCAD進行機械制圖的微課制作提供了一定的看法。

《機械制圖》是一門培養學生繪制和識讀工程圖樣，培養學生空間想象力、空間分析能力和對空間形體的表達能力的一門實踐性較強的學科。在中職機械制圖教學過程中，由于學生普遍基礎相對薄弱，因此在課堂教學中需要采用大量的模型來進行輔助教學，提高學生的空間想象力，而實際上可采用的模型卻是有限，尤其是習題中很多模型更是缺乏。同時，在課堂教學過程中，必須通過分步演示來幫助學生理解作圖過程，遇到比較復雜的圖形，已知圖形的繪制會花費大量的課堂時間，嚴重影響課堂效率。在機械制圖的課堂教學課程中，教師必須轉變觀念，探索新的教學模式和教學方法，尤其是在微課比較盛行的信息化教學時代，更需要去發掘適合課堂教學的有效手段。下面結合本人的課堂教學實踐，談談在機械制圖課堂教學中引入AutoCAD進行教學的一些體會。

一、三維建模，便于學生理解形體構成

對于很多學生來說，復雜的圖形需借助立體模型。而實際教學中，模型的缺乏給老師教學帶來的很大的不便。AutoCAD 2014的三維建模功能，則可以很方便的解決這一個問題。任何復雜的形體都是由棱柱、棱錐、圓柱、圓錐等基本體組合而成，AutoCAD的三維建模功能，可以在建立基本體的三維實體的基礎上通過布爾運算進行疊加或挖切，得到最終的實體，有效快捷的創建各種復雜的三維實體，幫助我們解決習題模型不足的問題。此外，在AutoCAD軟件中，還可以對所創建的模型進行縮放，逼真的三維動態顯示和自由動態觀察，以便更好的觀察形體的組成和細小部分的結構。此外，還可以通過剖切操作，來更好的觀察立體的內部結構形狀，幫助學生更好的理解形體的構成。

在組合體一節中，經常要求學生根據兩視圖來完成第三視圖，或者補全視圖中所缺的圖線。對于一些內部結構相對復雜的形體，僅靠老師分析物體的組成有時候學生很難理解。例如下圖1，已知俯、左視圖，求做主視圖。對照俯左視圖可以很快分析出這是一個圓柱上下各挖切掉一個圓柱后再中間開槽形成，而中間槽切割后與兩孔相交的內部結構，對很多同學來說成了一個難點，會疑惑槽具體是如何切割才能形成這樣一個俯視圖的。此時借助AutoCAD的三維建模功能可不但可以把切割體的形成過程進行演示，還可以通過切割功能直觀形象的給出形體內部結構，如圖2所示，幫助學生理解形體構成從而正確的完成主視圖的繪制。

圖1 圖2

二、模型轉換，更好培養空間思維能力

在機械制圖中，主要培養學生的讀圖和繪圖能力。繪圖是利用正投影法將物體繪制成視圖來表達物體形狀的過程；讀圖則要求根據已經視圖，通過投影分析，想象出物體形狀的過程。讀圖和繪圖是兩個互逆過程，要求學生對所分析的對象進行二維和三維的轉換，既要明確三維空間形狀，又要會完成某個視角的二維圖形。通過不斷的思維轉換，提高學生的空間思維能力。

在AutoCAD軟件中，通過視圖功能，可以對創建的模型進行主視、俯視、左視等單一視圖的觀察，也可以進行不同角度的軸測圖的觀察。此外，通過AutoCAD軟件中的多視口管理，可以根據需要把屏幕分割成幾個視口，可以分別控制各視口的顯示方式。通過將三維實體和二維視圖放置在不同的視口，通過不同的模型轉換，可以很方便的觀察二維視圖和三維實體間的關系，有效提高學生的空間思維能力。

三、直觀演示，簡化課件制作，提高課堂效率

在機械制圖課堂教學中，困擾老師的一個主要問題就是板圖時繪制已知圖形會花費較多時間，嚴重影響課堂教學時間的有效應用。但是機械制圖教學和其他學科的不同處在于所有圖形都存在著對應關系，不能進行簡化。遇到復雜圖形這個問題就更加明顯。因此，很多老師借助多媒體課件來進行輔助教學。

在教學過程中的多媒體課件大部分是PPT，要想在PPT中將繪圖過程很好的闡述出來，并不是件容易的事情。經常會出現花費很多時間制作的PPT在實際教學過程中卻不能達到預期的效果。鑒于此類情況，當課堂教學過程中需要進行繪圖演示時，本人采用直接利用AutoCAD軟件來進行直觀繪圖演示。課前將所有需要的已知圖樣繪制好，并準備好相應的學案，課堂教學時直接利AutoCAD軟件來進行輔助教學，配合講解分步演示作圖過程，學生則在相應的學案上完成所需的圖形。這樣，不僅節省了繪制已知圖形的時間，還可以利用軟件的復制，擦除等功能將學生在繪圖中出現的一些問題直觀反映出來并及時進行糾正，同時還可以很方便的對圖形進行一些細小方面的修改，便于學生拓展提高，從而有效提高課堂教學效果。

四、制作微課，便于學生在課后進行自主學習

微課是一種非常有效的課外學習資源，畢竟每個學生課堂學習效率，學習效果不盡相同，課堂沒聽懂，作業不會做，會使學生之間的差距越來越大，而微課則成了課堂知識復習鞏固，課外練習拓展提高的最佳方式。

借助于AutoCAD 2014強大的二維繪圖和三維建模的功能，在制作微課的時候可以不需要采用其他的三維軟件來進行實體建模。在制作的微課中，可以利用三維建模功能先創建出實體，利用自由動態觀察功能從各個角度動態進行三維顯示，然后利用視圖功能顯示各個不同視角所得到的視圖，通過二維和三維之間的轉換進一步讓學生去理解形體的構成及視圖，最后再利用投影關系分步完成圖形的繪制，并對繪圖過程中的一些需要注意的地方及容易出錯的地方進行強調。制成的微課既可以作為一種共享資源發布給學生，便于學生課后自主學習，也可以在課堂教學過程中結合需要進行引入，進行輔助教學。

利用AutoCAD軟件制作微課，不僅可以使學生掌握機械制圖的知識，還可以潛移默化的幫助學生熟悉軟件，為后面AutoCAD課程的學習奠定基礎，同時通過軟件強大的功能激發學生的學習興趣。

從教學實踐可知，在機械制圖課堂教學中利用AutoCAD軟件來進行輔助教學，不僅可以將教學的重點、難點內容直觀形象的展示出來，有利于學生空間思維能力和空間想象能力的培養，提高教學質量，還可以使課堂時間得到更充分的利用，建立立體化的教學資源庫和各種便于學生進行自主學習的教學資源。

（作者單位：江蘇省江陰市華姿中等專業學校）