應用AutoCAD技術輔助機械制圖組合體教學的探索

徐海明

一、AutoCAD在機械制圖組合體教學中的意義

《汽車機械基礎》課程是“汽車運用與維修”的專業基礎課程，是學生了解專業課程的窗口。除了讓學生熟悉《汽車機械基礎》的相關知識點外，培養他們對專業技能的濃厚興趣也是本課程的重要教學目標。在汽車機械基礎的教學環節中，如何讓學生對枯燥無味的理論課程產生濃厚的學習興趣，是值得思考的問題。利用AutoCAD軟件應用到機械制圖組合體教學中能有效解決這些問題。它的意義是把“抽象變成具體”，通過現有的多媒體資源，把AutoCAD的立體建模搬到課堂上，把抽象的想象圖形通過軟件建模成形象的立體圖形，真正做到抽象和具體相結合。

在實際的教學過程中，任務驅動法更能體現AutoCAD軟件的實際作用。任務驅動教學法是一種建立在建構主義教學理論基礎上的教學法。采用任務驅動法的教學方式，能為學生提供可以觀察并能模仿操作的情景。讓學生體驗真實的工作任務及工作過程中思考問題的方式。讓學生圍繞怎樣完成任務開展學習，以任務的完成結果來評價學生掌握課堂知識的程度。能有效地改變學生對這門課程的學習態度，讓學生更加積極地學習抽象枯燥的理論知識。因此通過分析在教學實踐中采用任務驅動法進行教學能更好地讓學生掌握組合體的三視圖的畫法。

下面以支座為實例，采用任務驅動型的教學方法，運用AutoCAD對組合體進行教學設計。

二、教學實踐

（一）依托AutoCAD軟件提出任務

首先任務的下達，要簡單、具體，思路要清晰，要讓學生有能力完成。然后教師在備課時使用AutoCAD把任務的組合體建模，利用多媒體在課堂上提出任務時可在屏幕上任意地放大、旋轉，讓學生從不同的方向觀察它的結構形狀，明確學習目的和應掌握的技能。這可以提升學生們對學科的學習熱情，也可以提升他們對三維空間的理解。

（二）應用AutoCAD技術實施任務

根據課堂教學內容，將課程分解為以下三大部分進行教學。

1.以AutoCAD為輔助手段，繪制組合體的三視圖

首先，學生要進行知識搜集。這一階段為學生的知識獲取，讓學生根據工作任務，有目的有組織地查找資料，自主、有創造性地運用一切可以利用的資源，做好完成工作任務的準備。了解組合體的概念、常見的組合體組合方式、組合體中相鄰各部分的表面連接關系以及形體和面形分析法等知識內容。

（1）對組合體進行形體間的分析。支座是通過疊加方式組合在一起的，運用CAD軟件建模能清晰地向學生展示其組合方式。利用AutoCAD軟件可以將支座進行分解。將它看成是由底板、肋板、大圓筒和小圓筒四部分組成。明確支座各部分間的組合方式、位置關系以及它們表面的連接交線，通過這樣的分析，可以弄清支座的形體特征，對于畫出組合體的三視圖有很大幫助。

在具體畫圖時，按照：底板-肋板-大圓柱體-小圓柱體的次序畫出它們的三視圖。再根據支座各個部分的位置關系及組合方式把各個基本體的三視圖組合起來得到整個組合體的視圖。

（2）選擇合適的視圖及確定相應的制圖標準。選擇能反映支座最復雜的形體特征的那個視圖作為主視圖的投影方向，同時也要清晰地表達支座的左視圖和俯視圖的形體特征。選用適當的制圖比例，并把三視圖放在圖紙的正中位置。按照國家制圖標準選擇合適的圖紙、圖框和標題欄。

（3）繪制三視圖。利用AutoCAD軟件向學生展示支座三視圖的繪圖步驟及繪制過程。

a.畫底板的三視圖，同時應注意到要按畫出整個支座的地位考慮適當地布置圖面。

b.畫肋板的三視圖，在底板的后面畫出厚度相等的三視圖，特別注意肋板在底板的相應位置。

c.畫大圓柱體的三視圖，在底板上面、肋板前面畫出大圓柱體，應注意大圓柱體在肋板和底板的相應位置。

d.畫小圓柱體的三視圖，以大圓柱體的圓心為圓心畫一個小圓柱體的通孔，注意應體現可見和不可見線條。

由于之前學生已經掌握簡單基本體三視圖的繪制方法，此時老師只需突出組合體的各部分基本體的連接方式和他們的相對位置。引導學生依次繪制組合體各部分的三視圖，并按照組合體各部分相對位置組合一起然后再處理各連接處表面交線。準確處理組合體各部分之間的連接關系。

2.利用AutoCAD的標注樣式，標注并修正組合體的尺寸

學生運用標注的相關知識進行標注，在此處主要是鞏固學生尺寸標準的知識，規范他們標注的標準。因此應特別注重對基準的選擇，標注出定形尺寸、定位尺寸和總體尺寸，標注尺寸時要做到簡潔明了。同時充分利用AutoCAD

軟件里的標注樣式進行對比修正，能更好地規范學生的標注格式，養成良好的繪圖標注習慣。

3.借助AutoCAD軟件建模步驟，幫助學生識讀組合體的三視圖

學生通過組合體畫出三視圖，大部分學生都對組合體的立體實物圖及三視圖有了初步的認識。這部分就要訓練學生的逆向思維：把三視圖識讀成立體的實物圖。而AutoCAD軟件建模的過程跟識讀三視圖的思維是相同的。因此把支座的建模過程展示給學生，對學生對支座三視圖的識讀有很大幫助。具體實施：根據組合體的三視圖完成立體建模。

（1）分離出組合體各部分的線框。分別找出底板、肋板、大圓柱體、小圓柱體所對應的完整的三視圖，用不同顏色區分。對各個部分的基本體進行拉伸建模，在主視圖選擇底板、大圓柱體、小圓柱體進行拉伸;在俯視圖選擇肋板進行拉伸。

（2）將建模好的四個基本組合。把建模好的基本體，根據底板、肋板、和大小圓柱體的相對位置關系，以底板為基準，依次組合好。同時要注意各個基本體的方向，以及各個基本體間的組合方式。完成組合體的建模。

（3）把完成建模的組合體與學生畫出的視圖進行評價。最后教師把CAD軟件中的空間模型利用多媒體平臺向學生展示。使用動態觀察，讓學生從不同的角度去觀察組合體模型，觀察各個基本體間的表面連線有沒有畫好并做出相應的評價。通過軟件建模展示比實物展示有以下優點：更容易引起學生的注意力;能充分利用學校的教學資源;減少組合體形狀的局限性。

三、教學反思

運用AutoCAD軟件進行組合體三視圖教學，減少教師在課堂上的畫圖工作。由于軟件畫圖比人工畫圖更加清晰、標準，有利于學生對圖形的理解。也可以讓教師更容易處理重點和難點。同時，學生對軟件畫圖及軟件建模都十分好奇，因此在課堂中引入CAD軟件輔助教學更能引起學生們的興趣，激發他們的學習熱情。AutoCAD還可以貫穿到整個機械制圖的課程中，利用其形象直觀的優越性，讓學生真正理解和掌握制圖的基本原理和基本方法。在本課程中，學生通過自主學習、形象分析、小組討論對組合體三視圖的形成有了直觀形象的認識。同時對三視圖的識讀也有更深刻的了解。課后擴展任務中，通過讓學生練習其他組合體的三視圖讓學生對組合體三視圖的畫法及識讀有進一步的了解，鞏固了本節課內容并為下節課做好預習準備。

本課程利用AutoCAD在組合體的任務驅動教學中的應用，為《汽車機械基礎》教學提供了一個寶貴的經驗，開拓了教學視野，為枯燥的理論知識提供了一個有效的教學途徑。這將成為教學過程中一個常用的教學手段，通過不斷完善，務求發揮它最大的用途，達到理想的效果。

責任編輯朱守鋰