巧用AutoCAD軟件作為制圖教學的輔助工具

宋曉英

（天津工程職業技術學院天津300280）

巧用AutoCAD軟件作為制圖教學的輔助工具

宋曉英

（天津工程職業技術學院天津300280）

本文從制圖教學的實際出發，以實例的形式說明AutoCAD軟件可以巧妙地作為制圖教學的輔助工具，從而取得較好的教學效果。

AutoCAD軟件；工程制圖；輔助工具

在高職的制圖教學實踐中，有效地提高學生識圖和繪圖能力是每位教師一直努力思考和追求的目標。筆者擬結合自己的教學實踐，對巧用AutoCAD軟件作為制圖教學的輔助工具談談個人的看法。

學好基礎知識，掌握作圖規范

制圖基礎知識部分內容多且枯燥，教師可用AutoCAD軟件繪制相關圖形，展示給學生，以引起學生的興趣。同時，教師要告訴學生，如果想快速、準確地繪圖，掌握基礎知識是關鍵。基礎知識對于繪圖環境設置至關重要。例如，線型的名稱、型式、寬度等規定是圖層設置的依據；尺寸構成要素、尺寸基準、不同種類尺寸標注的要求等是尺寸標注樣式設置的依據；字體的規范及要求是文字樣式設置的依據；圖框格式、標題欄的格式是設置樣圖時遵照的標準，根據樣圖能快速地創建所需要的圖紙。

有了以上的認識，學生就會非常重視學習制圖基本知識，激發出學習《工程制圖》課程的熱情，從而提高學習效率。

輔導習題，減輕教師批改作業的負擔，提高教學效果

對習題部分，教師批改學生作業會耗費很大的精力，批改后，學生卻往往不認真查看，日后不認真改錯。應用AutoCAD軟件，可以有效地解決這個問題，對典型習題，教師布置學生課下做，讓學生自己思考、畫圖；遇到問題，教師課上將用AutoCAD軟件畫的圖展示給學生看，讓學生明白畫圖的思路和問題所在。

舉例：平面圖的繪制，圓弧連接部分。如圖1所示，R40圓弧及R15圓弧的圓心，從樣圖上看好像是同一點，也有學生確實這樣畫了，由于工具畫圖有一定的誤差，看不出自己畫圖的問題。可是用軟件畫圖是精確畫圖，可以方便地對圖片進行縮放，問題就容易看出來了。如圖2所示，正確的圓心確定方法是：R40圓弧的圓心由R60圓弧和向右偏移11毫米確定；R15圓弧的圓心由R74圓弧及向右偏移11毫米確定，其中R15圓弧與R74圓弧是內切關系，最后可以看出R40圓弧與R15圓弧圓心在上下方向上相距1毫米，雖然只差一毫米，卻能反映出問題的所在。

對于習題集上的習題，大部分可以布置學生自己完成，疑問較多的題教師可用軟件輔導學生，個別學生可以單獨輔導。要注意的是，對圖紙作業，教師還是要全部批改，不能有了軟件就忽視批改作業的作用。

圖1 平面圖（錯誤）

圖2 平面圖（正確）

通過AutoCAD軟件繪制立體圖，幫助學生提高空間想象能力

空間想象能力是學好制圖的重要能力。比如平面體的截割及圓柱的截割部分，是組合體的難點，學生往往在這里遭遇明顯的學習阻礙。

截交線是指平面切割立體后在立體表面產生的交線。學生在進行截交線部分的學習時，由于剛建立三維立體投影概念，就要學習立體的切割求截交線，部分學生明顯感到題目太難，做不出來。針對這個問題，教師應教給學生一些實用的方法，如觀察筆桿、管線、橡皮泥切割等，如果學生還是做不出來，再將提前用AutoCAD軟件繪制的立體圖展示給學生，這樣可以逐步提高學生的空間想象力。

舉例：補缺線練習。圖3為原圖，圖4的俯視圖補出了所缺的四條虛線，左視圖補出了所缺的四條虛線及三條粗實線。圖5為立體圖。

圖3 原三視圖

圖4 補后三視圖

圖5 立體圖

通過AutoCAD軟件繪制立體圖，可以很好地解決傳統教學中的矛盾。利用計算機展示立體圖，可以使學生進行直觀觀察，增加空間想象力，提高實際繪圖能力。

通過AutoCAD的三維實體建模，解決習題課教學中的難點

（一）相貫線部分

兩立體表面的交線稱為相貫線。相對于截交線而言，相貫線的形狀復雜多樣，且多數情況下是空間曲線。這就更需要借助AutoCAD的三維實體建模功能來輔助完成這部分的教學。

如圖6所示，是兩圓柱體相貫后，又從兩個相互垂直的方向挖兩個圓孔的三維實體的左視圖與俯視圖，要求補畫出完整的主視圖。在這個三維實體里就包含了相貫線的三種情況，學生往往不容易畫全，而且對實體的想象也較困難。在教學中應先幫助學生分析平面圖中哪些地方應該有相貫線產生，應該如何畫，最后利用AutoCAD繪出其立體模型，讓學生進行多角度觀察，并利用AutoCAD將此模型剖開，讓學生更好地理解內部兩圓孔的相貫情況，如圖7所示。最后畫出完整的主視圖，如圖8所示。

圖6 三視圖

圖7 立體模型圖

（二）剖視圖部分

剖視圖是機件表達方法中最為重要的一種，是為了清楚地表達機件的內部形狀，假想用剖切面剖開物體，將處在觀察者和剖切面之間的部分移出，而將其余部分向投影面投射所得的圖形。

對剖視圖部分，學生往往出現課聽明白了，習題卻做不出來的問題。關鍵是剖切的機件形體多為復雜的組合體，學生首先需要運用形體分析法及線面分析法對視圖進行分析，想象出機件的空間形狀及各部分之間的關系，之后才能采用合適的剖視圖表達，即對學生的空間想象能力要求較高。

教師可以通過提前用AutoCAD軟件繪制作業習題的軸測圖或進行三維建模以及剖切來解決這個難題。習題課上，教師可根據學生作業中出現的問題，通過展示軸測圖或三維實體造型，幫助學生和引導學生理解這部分內容。對于組合體中含有圓錐及圓錐孔的結構，或者含有曲面立體相貫的結構，軸測圖不容易繪制，采用三維實體建模則很容易，其他容易用軸測圖繪制的結構，采用軸測圖展示效果會更好。

如圖9所示機件的內部孔槽及外形結構都較為復雜，其平面圖需要采用全剖的主視圖和半剖的左視圖來表達。對其進行形體分析，底部為一個圓柱前后對稱用正平面切割得到的底板，底板上疊加一個圓柱；底板中間部分左右對稱有槽孔，中間部分比前后高。底板上圓柱上下方向有階梯孔，前方上部有方槽，后方上部有圓孔，方槽寬度等于圓孔直徑。機件前后左右均對稱。

通過形體分析，大部分學生能看懂這個機件，在這個基礎上，教師可從不同方向展示用AutoCAD繪制的三維實體，如圖10所示，a為機件的立體模型。b為機件沿著前后對稱面進行半剖后的立體模型。c為機件沿著左右對稱面進行全剖后的立體模型。這樣機件外形及內部孔槽的結構就非常清晰了。圖11為剖視表達方案。

圖8 三視圖

圖9 平面圖

圖10 立體模型圖

圖11 三視圖

教學效果分析

筆者在兩個班的教學中，將AutoCAD軟件巧妙地作為制圖教學的輔助工具，取得了良好的教學效果。

期末考試之后，筆者將使用AutoCAD軟件作為制圖教學的輔助工具的班級和以往沒有使用AutoCAD軟件作為制圖教學輔助工具的班級做了比較，結果是使用AutoCAD軟件班做的學生的總成績高出10%。

[1]左曉明.工程制圖[M].北京：機械工業出版社，2004.

[2]曾令宜.AutoCAD2004工程繪圖教程[M].北京：高等教育出版社，2004.

[3]胡建生.AutoCAD2004繪圖及應用教程[M].北京：機械工業出版社，2004.

G712

A

1672-5727（2010）09-0152-02

宋曉英（1968—），女，天津市人，天津工程職業技術學院講師，研究方向為工程制圖教學。