《圖樣畫法》教學(xué)中巧用AutoCAD

摘 要：巧妙地應(yīng)用AutoCAD培養(yǎng)學(xué)生空間想象和思維能力，使課堂教學(xué)直觀、形象，提高學(xué)生的形體表達(dá)能力，達(dá)到了較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：AutoCAD 圖樣畫法 工程制圖 教學(xué)效果

中圖分類號(hào)：G420文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1673-9795（2012）10（a）-0191-02

《圖樣畫法》在《工程制圖》課程中起著承上啟下的作用，擔(dān)負(fù)著應(yīng)用能力的擴(kuò)充和進(jìn)一步提高畫圖能力和看圖能力的任務(wù)。在教學(xué)過程中巧妙運(yùn)用AutoCAD的二維、三維功能來解決模型不便于攜帶、類型不全等影響教學(xué)效果的問題，使課堂教學(xué)直觀、形象，提高學(xué)生的形體表達(dá)能力，達(dá)到了較好的教學(xué)效果。

1 在視圖教學(xué)中巧用AutoCAD

表達(dá)不同復(fù)雜程度和不同形狀特點(diǎn)的物體形狀除三視圖這一基本方法外，可采用增加視圖數(shù)量或斜視圖、局部視圖、旋轉(zhuǎn)視圖。教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)三視圖和對(duì)應(yīng)的三個(gè)投影面是比較熟悉的，但對(duì)另三個(gè)投影面和另外的視圖比較陌生，在看圖時(shí)常常感到不習(xí)慣；易把局部視圖和斜視圖混為一談；而旋轉(zhuǎn)視圖繞軸線旋轉(zhuǎn)后伸長(zhǎng)部分的度量會(huì)出錯(cuò)[1]。為了直觀、形象、準(zhǔn)確地反映物體的形狀和大小，在AutoCAD的三維建模空間中，用繪圖菜單中的“建模”功能來創(chuàng)建三維模型或先在二維平面繪制實(shí)體橫截面輪廓，然后使用“拉伸”、“旋轉(zhuǎn)”、“放樣”和“掃掠”功能創(chuàng)建復(fù)雜三維模型，再利用設(shè)置視點(diǎn)或自由動(dòng)態(tài)觀察（如圖1）功能，清晰、直觀、準(zhǔn)確地把物體的各方位展示給學(xué)生，這樣不僅增加了教學(xué)的直觀性和趣味性，提高了課堂教學(xué)效果還大大激發(fā)了學(xué)生的空間思維能力，收到了良好的教學(xué)效果。

2 在剖視圖教學(xué)中巧用AutoCAD

視圖主要用于表達(dá)機(jī)件的外部形狀，而內(nèi)部形狀用虛線來表示。當(dāng)物體內(nèi)部形狀較復(fù)雜時(shí)，則視圖上細(xì)虛線很多，給讀圖和標(biāo)注尺寸增加困難，為了清晰地表達(dá)物體內(nèi)部形狀，假想用剖切面剖開物體，將位于觀察者和剖切面之間的部分移去，而將其余部分向投影面投影所得的圖形，稱為剖視圖。其類型有全剖視圖（圖2、圖3的b）、半剖視圖（圖3的a）和局部剖視圖（圖4的a、b）；按剖切面數(shù)量和相互關(guān)系又可分為單一剖切面、兩相交的剖切面（旋轉(zhuǎn)剖）、幾個(gè)平行的剖切面（階梯剖）和不平行于任何基本投影面的剖切平面（斜剖）[2]。教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)理論上的假想很難被學(xué)生理解，反映在學(xué)生做“改圖”練習(xí)時(shí)，盲目將投影圖上的虛線一概變成實(shí)線再加上剖面線充當(dāng)剖視圖或?qū)⒁呀?jīng)不存在的外形線畫出來。為此，在教學(xué)中應(yīng)用AutoCAD創(chuàng)建典型物體的模型后，用“修改”菜單下“三維操作”中的“剖切”功能對(duì)實(shí)體模型進(jìn)行“真剖”，用著色功能將剖切面切到的面用不同的顏色進(jìn)行區(qū)分[3]，逐步引導(dǎo)學(xué)生分析不同剖切面、不同剖切位置、不同剖切方法會(huì)產(chǎn)生各種剖視圖，分析出剖切位置對(duì)剖視圖畫法的影響，再概括總結(jié)，找出最佳表達(dá)方法，從而加深學(xué)生對(duì)剖視畫法的認(rèn)識(shí)。再利用三維動(dòng)態(tài)觀察器進(jìn)行多方位、多角度地觀察剖切視圖，這樣就很容易分析出物體剖切后內(nèi)部的實(shí)際形狀了。巧妙地使用AutoCAD的這些功能，對(duì)剖視圖的教學(xué)有很大幫助，可收到事半功倍的效果。

3 在斷面圖教學(xué)中巧用AutoCAD

斷面圖主要用來表達(dá)軸類、支架類、輪盤類的輪幅以及型鋼構(gòu)件等某處橫斷面的形狀，對(duì)視圖起著補(bǔ)充說明作用。斷面圖的畫法分為兩部分，一是按斷面圖定義畫；另一是按斷面圖的特殊規(guī)定畫。在教學(xué)中為體現(xiàn)斷面圖畫法簡(jiǎn)單、表達(dá)明確和選用靈活的特點(diǎn)，應(yīng)用AutoCAD制作三維實(shí)體，進(jìn)行實(shí)剖，明確兩種畫法是為了解決：（1）與斷面圖定義相矛盾的結(jié)構(gòu)處置（圖5）；（2）用兩個(gè)相交的剖切平面切出的移出剖面的處置（圖6）；（3）重合斷面圖的輪廓線處置（圖7）。

斷面圖教學(xué)中使用AutoCAD，可以將直白的描述變?yōu)橹庇^、形象、生動(dòng)的演示過程，加強(qiáng)由抽象思維能力的訓(xùn)練到形象思維能力訓(xùn)練的過程，從而提高學(xué)生的畫圖能力，提升課堂教學(xué)效果。

4 在表達(dá)方法綜合應(yīng)用教學(xué)中巧用AutoCAD

“表達(dá)方法綜合應(yīng)用”主要是把學(xué)生所學(xué)過的知識(shí)有機(jī)地聯(lián)合起來，并靈活地運(yùn)用到看圖和畫圖中去，就需要從分析典型的內(nèi)外形較復(fù)雜機(jī)件入手。大量典型機(jī)件的模型可在課前由教師用AutoCAD建立，以便課上隨時(shí)調(diào)用和修改。如圖8所示四通管的三維模型和剖切模型。

課上教師從不同方向展示用AutoCAD繪制的四通管三維模型及剖切模型（如圖8），并做如下引導(dǎo)：（1）該機(jī)件由幾部分組成？（2）四個(gè)方向的連通情況如何？（3）左右部分的結(jié)構(gòu)是否在同一水平面？?jī)奢S線之間的關(guān)系？（4）哪些部分需要表達(dá)外形、內(nèi)形？

由學(xué)生分組討論：（1）通過形體分析，該機(jī)件由中間帶有上下底板的圓筒、左部圓筒及右部?jī)A斜的圓柱筒三部分組成。（2）因四個(gè)方向的連通情況屬于內(nèi)部結(jié)構(gòu)，需作全剖切才能描述清楚。（3）左圓筒與右圓筒的軸線不在同一水平面，可采用相交的兩剖切平面（如圖9的B-B）旋轉(zhuǎn)剖的主視圖，主要表達(dá)四通管的特征：四個(gè)方向的連通情況。而左右圓筒的兩軸線又互相平行，可采用兩個(gè)平行的剖切平面（如圖9的A—A）階梯剖的俯視圖，主要表達(dá)右邊傾斜管的位置以及下底板的的形狀。（4）上底板、左端面、右端面的形狀及其上圓孔的分布情況還需要采用適當(dāng)?shù)姆椒ǎ荷系装宓慕Y(jié)構(gòu)形狀可采用向視圖（如圖9的D向視圖）；左端面可采用如圖9的C-C剖視圖；右端面的形狀可采用如圖9的E-E斜剖視圖。

經(jīng)過以上的分析討論，用圖9的表達(dá)方案，可使每個(gè)視圖都有表達(dá)重點(diǎn)，目的明確，既起到了相互配合和補(bǔ)充的作用，又達(dá)到了視圖數(shù)量適當(dāng)?shù)囊蟆＿@樣學(xué)生就可在課時(shí)很少的情況下較快、較好地掌握所學(xué)內(nèi)容，學(xué)習(xí)興趣得到了極大的激發(fā)，學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性被充分地調(diào)動(dòng)起來。

5 教學(xué)效果分析

在《圖樣畫法》教學(xué)中巧妙地使用AutoCAD強(qiáng)大的繪圖和三維建模技術(shù)，可使每節(jié)內(nèi)容的重點(diǎn)突出，展示思維的全過程，豐富了教師的教學(xué)手段，也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情，同時(shí)也提高了學(xué)生的空間想象能力和空間思維能力，收到了較好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

[1]董曉英.現(xiàn)代工程圖學(xué)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007.

[2]焦永和.工程制圖[M].北京：高等教育出版社，2008.

[3]吳坤.中文AutoCAD2007輔助設(shè)計(jì)教程與上機(jī)實(shí)訓(xùn)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.