對工程制圖CAI課件中學(xué)習(xí)情境的設(shè)計(jì)分析

朱苗苗

【摘 要】學(xué)習(xí)情境的設(shè)計(jì)是課件開發(fā)過程的重要組成部分，學(xué)生需要將學(xué)習(xí)內(nèi)容融入至具體的情境中，從而提高自身的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。基于此，本文提出了構(gòu)建創(chuàng)造仿真繪圖情境、具體繪圖的情境、創(chuàng)建由圖到形的設(shè)計(jì)情景、設(shè)計(jì)圖樣畫法的情境四種情景設(shè)計(jì)方法，提高學(xué)生的創(chuàng)造思維能力。

【關(guān)鍵詞】工程制圖；CIA課件；學(xué)習(xí)情境

工程制圖是以正投影原理為基礎(chǔ)，用二維圖形、符號表達(dá)三維空間的學(xué)科。學(xué)生需要具有較強(qiáng)的空間想象力，在二維與三維之間的圖形進(jìn)行思維轉(zhuǎn)換。所以在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生需要通過情境，建立圖與形之間關(guān)系，從而更好地完成繪畫、識圖和讀圖的任務(wù)。

一、工程制圖CAI課件學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)原則

CAI課件是學(xué)生學(xué)習(xí)工程制圖的認(rèn)知工具，學(xué)生需要理解課件所表達(dá)的內(nèi)容，具體需要遵循以下原則：第一，學(xué)生應(yīng)該提高自身的認(rèn)知能力，投入到教師所設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)中，將自己的思路緊跟教師講課的進(jìn)度，做到專心聽講，并注意與老師進(jìn)行眼神交流，提升專注力，從而提高學(xué)習(xí)效率。第二，教師在情境設(shè)計(jì)會(huì)時(shí)，會(huì)將課件內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)相結(jié)合，有利于學(xué)生的理解。所以學(xué)生應(yīng)該利用真實(shí)情景，解決實(shí)際問題，在提高自身基礎(chǔ)知識水平的同時(shí)，加強(qiáng)實(shí)踐能力。第三，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中需要具有好奇心，在教師的情景設(shè)計(jì)中，對未知領(lǐng)域進(jìn)行探索，將學(xué)習(xí)內(nèi)容與生活相聯(lián)系，并且從中尋找樂趣，從而加深印象，提高學(xué)習(xí)效率。第四，在教師所設(shè)計(jì)的情景中，學(xué)生需要充分考慮多媒體的特性，了解教師提供的文字信息、動(dòng)畫內(nèi)容等方面，提升專注力，從而提高制圖水平。

二、工程制圖CAI課件學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)方法

（一）構(gòu)建具體繪圖的情境

工程制圖課程的特點(diǎn)是圍繞圖形進(jìn)行，所以教師的CAI教學(xué)課件一般以圖為主，并且通過power point的動(dòng)畫功能強(qiáng)調(diào)繪圖過程，便于學(xué)生直觀的了解繪圖過程。學(xué)生需要根據(jù)教師所設(shè)計(jì)的構(gòu)圖情境、幻燈片的播放順序、所畫圖形的方向?qū)W習(xí)圖形要素，特別注意教師在點(diǎn)線面中投影的使用方法。并且分析和比較教師所講的內(nèi)容，通過思考區(qū)別所學(xué)內(nèi)容，找出其中的重點(diǎn)和非重點(diǎn)，使自己所制作圖形的形成符合制圖標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。例如，教師在在第一張幻燈片中展示四邊形的水平投影的畫圖過程，在第二張幻燈片中，描述和手工的繪畫過程一致的繪圖過程，學(xué)生需要根據(jù)這樣一個(gè)全真的繪圖情境，掌握制圖的基本方法與步驟。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中需要不斷提高自身的空間想象力，通過多媒體設(shè)備，加深對知識點(diǎn)的印象。以《工程制圖與AUTOCAD》一課為例，教師會(huì)在幻燈片中展示等分直線段、等分圓周、圓弧連接、平面曲線、漸開線畫法的畫法，學(xué)生需要在教師所設(shè)計(jì)的情境中學(xué)習(xí)“了解幾何作圖的基本概念和用途”、“熟悉幾何作圖的基本方法”、“掌握幾何作圖的基本技能和技巧”的內(nèi)容，并且抓住其中的重點(diǎn)與難點(diǎn)：圓弧連接的作圖方法和平面曲線的作圖方法，從而提高學(xué)習(xí)本堂課內(nèi)容的效率[1]。

（二）創(chuàng)造仿真繪圖的情境

教師會(huì)利用三維動(dòng)畫，設(shè)計(jì)仿真的學(xué)習(xí)情境，從而吸引學(xué)生的注意力。第一，學(xué)生應(yīng)該掌握基本理論，在學(xué)習(xí)情境中注意空間形體與其投影之間的相互聯(lián)系，對“從空間到平面，再從平面到空間”進(jìn)行反復(fù)研究與思索，注意將抽象概念形象化，在課堂中進(jìn)行物體與圖形的相互轉(zhuǎn)化訓(xùn)練，逐步提高空間邏輯思維能力和形象思維能力。第二，通過作圖實(shí)踐，以圖為中心，隨時(shí)圍繞圖進(jìn)行學(xué)習(xí)和練習(xí)，更多地注意如何在具體解題時(shí)運(yùn)用這些理論和原則，觀察、分析教師在CIA課件中展示的三維動(dòng)畫。例如，兩回轉(zhuǎn)體相貫的問題，學(xué)生需要了解如果兩回轉(zhuǎn)體軸線垂直相較，直徑的變化會(huì)影響相貫線，由于在通常情況下，相貫線是封閉的空間，相貫線的走向會(huì)隨著兩個(gè)相貫體發(fā)生變化，在理論學(xué)習(xí)中較難想象，所以學(xué)生需要根據(jù)教師利用3DSmax制作展示復(fù)雜形體變化過程的三維動(dòng)畫，準(zhǔn)確清晰的了解相貫線的形狀和走向。并且教師會(huì)在CAI課件中利用超鏈接，和AutoCAD中的多視口或3Dmax界面顯示相聯(lián)系，學(xué)生應(yīng)仔細(xì)觀察二維視圖中相貫線的形狀與畫法，通過教師演示的對基本立體進(jìn)行挖切、疊加等操作，觀察不同類型的組合體的組合形式和連接處的曲線變化，結(jié)合平面作圖過程的知識，了解相關(guān)組合體的內(nèi)容。

（三）設(shè)計(jì)圖樣畫法的情境

教師在設(shè)計(jì)圖樣畫法情境時(shí)，會(huì)運(yùn)用PPT思維動(dòng)畫功能進(jìn)行工程制圖中圖形的動(dòng)態(tài)演示，尤其會(huì)對其動(dòng)作途徑功能，擴(kuò)展動(dòng)畫范圍，使幻燈片上的圖形沿著各種設(shè)定的路徑運(yùn)動(dòng)，其中包括直線、曲線、斜線等方面。第一，學(xué)生在理解和掌握各種試圖的同時(shí)，通過學(xué)習(xí)，進(jìn)一步提高自己的空間想象力和讀圖繪畫的能力。例如，教師在講解全剖、半剖、局部剖等作圖過程時(shí)，會(huì)利用AutoCAD完成二維圖形，導(dǎo)入PPT后，通過設(shè)置動(dòng)作路徑實(shí)現(xiàn)圖形的動(dòng)畫演示。學(xué)生需要根據(jù)教師的演示，了解掌握不同機(jī)件的畫法。第二，學(xué)生需要了解圖樣在生產(chǎn)上具有指導(dǎo)作用，如果繪畫和讀圖錯(cuò)誤，會(huì)給生產(chǎn)帶來不同程度的損失。所以在課程學(xué)習(xí)時(shí)需要嚴(yán)肅認(rèn)真，在練習(xí)作圖時(shí)要細(xì)致，嚴(yán)格要求自己，樹立對生產(chǎn)負(fù)責(zé)的思想，提高自學(xué)能力。讀課本或看網(wǎng)頁時(shí)要邊看邊動(dòng)手畫插圖，然后帶著弄不清的問題去聽教師的輔導(dǎo)。例如，在學(xué)習(xí)畫組合體投影圖的步驟、方法時(shí)，教師會(huì)在CAI課件上分別演示正投影的五個(gè)步驟，并且會(huì)根據(jù)不同類型的組合體演示投影圖的畫法，學(xué)生需要集中注意力，加強(qiáng)練習(xí)，為工程中的投影畫法奠定基礎(chǔ)。

（四）創(chuàng)建由圖到形的設(shè)計(jì)情景

畫圖和讀圖是學(xué)生在學(xué)習(xí)工程制圖的兩大任務(wù)。第一，畫圖是由三維轉(zhuǎn)為二維的過程，教師在課件開發(fā)中，為了便于學(xué)生的理解，會(huì)建立以圖說文的概念，使課件更加簡潔、直觀、形象。教師在制作課件中利用AoutoCAD和Solidworks制作三維模型，創(chuàng)建由形到圖的學(xué)習(xí)情境，學(xué)生應(yīng)該做到在此情境中，建立空間概念，增強(qiáng)空間思維能力。第二，讀圖是畫圖的逆過程。首先，學(xué)生需要學(xué)會(huì)識圖。在教學(xué)中教師會(huì)利用多媒體、掛圖、手畫圖等方式創(chuàng)造較為直觀的教學(xué)情景。學(xué)生需要加深對教師所展示內(nèi)容的印象；其次，析圖。教師在教學(xué)過程中會(huì)仔細(xì)講解制圖過程和方法，學(xué)生需要集中注意力，對教師所講解內(nèi)容以及圖片進(jìn)行分析，學(xué)會(huì)制圖方法；最后，進(jìn)行繪圖和用圖。例如，在學(xué)習(xí)組合體視圖畫法時(shí)，教師會(huì)通過CAI課件演示三視圖的形成和投影規(guī)律，首先，學(xué)生需要了解由基本形體疊加或切割而成的形體被稱為組合體，其中有疊加和切割兩種方式。其次，學(xué)生需要了解相錯(cuò)、相交、平齊兩表面的畫法，在練習(xí)過程中注意分清主次，進(jìn)行讀圖和識圖。最后，按照步驟進(jìn)行繪圖，嚴(yán)格根據(jù)投影關(guān)系，在畫每一部分時(shí)，先畫反映該部分特征的視圖進(jìn)行畫圖[2]。

三、總結(jié)

綜上所述，工程制圖CAI課件具有多種情景設(shè)計(jì)方法，并且每種方法之間相互聯(lián)系。學(xué)生需要根據(jù)不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容，利用多媒體的靈活性，將自己融入教學(xué)環(huán)境中，從而提高自身的空間想象力，深刻理解制圖中的難點(diǎn)與重點(diǎn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李牧，胡慧蕓，劉偉良.Revit輔助土木工程制圖教學(xué)的實(shí)踐[J].西部素質(zhì)教育，2019，5（02）：149-151.

[2]鐘玲玲，姚群，汪智澤.我校應(yīng)用型本科《工程制圖》課程改革研究[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2019，27（03）：159-160.