《機械制圖》這門專業基礎課程的主要任務,是培養學生繪制和識讀機械圖樣能力,培養學生的空間想象能力和空間思維能力。機械圖樣是設計者、制造者交流的技術文件,被稱為工程界的語言。在《機械制圖》學習過程中,要求學生要有較強的空間想象能力和空間思維能力,而目前技校和職高的在校學生的空間想象與空間思維能力都比較弱。針對這種情況,我們教師在教學過程中使用了大量的實物模型和多媒體輔助教學,效果并不是很明顯。為此,我們使用了AutoCAD計算機輔助設計軟件在電腦中進行建模,這種建模方法既簡單方便,又效果明顯,可以從不同方位觀看圖形,更為清晰及明顯,又可滿足教學的不同需求。下面,我結合教學實踐中的體會,談一下AutoCAD在《機械制圖》課中的作用。
一、在點、線、面中的作用
制圖中基本的點、線、面的投影比較抽象,學生在學習各種平行線(面)、垂直線(面)、一般位置線(面)的投影面中的投影特性時,點、線、面的投影因缺乏直觀性,大部分學生感到想象實物困難,就更不要說對實物的線面分析了。但在AutoCAD中可以用坐標顯示,利用圖形的不同方位,主視圖、左視圖、右視圖、俯視圖,可以清晰觀看點線面的投影位置及形狀,也可用三維建模里實體編輯中的著色線來分析不同位置的點、線、面。直觀的投影效果,對點、線、面在實物中的投影起到了輔助空間想象的作用。
二、在視圖中的作用
視圖在教學內容上多為補三視圖和補缺線,這部分內容的講解常用形體分析法和線面分析法,教學中結合實物模型和掛圖進行分析講解。這部分內容的學習,必須在前面點、線、面的基礎上充分思考,在頭腦中建立起來點、線、面,才可能綜合起來想象出視圖的各部分的關系和整體形狀。對于初學者,大部分做不到這一點。如果沒有實物相對照,學生則很難畫出正確的三視圖和補全缺線。以前,學生利用切黃瓜、蘿卜等方法制作實物,完成簡單的視圖,幫助學生提高空間思維想象能力,但是對于復雜的視圖就無從下手。而利用AutoCAD軟件進行繪制模型,可以快速、方便地繪制出所需圖形,學生可以通過AutoCAD軟件清晰看到視圖形狀的上下、左右、前后不同方位的形狀以及它們的連接關系。同時,也可進行視圖放大與縮小,分析模型后利用直觀圖形畫出三視圖。學生可以利用視圖和模型中點、線、面的認識,反復練習來加深理解點、線、面的關系,提高空間思維能力和空間想象能力。最后,學生可以獨立分析視圖,繪制和識讀簡單的視圖。AutoCAD軟件與機械制圖相輔相成,課堂比以前生動了,提高了學生的學習興趣。
三、在剖視圖和相慣線中的作用
剖視圖用來表達的視圖一般為孔、槽、內部形狀比較復雜的零件比較多;相慣線是指連接零件處的圖形線。這兩部分內容,在機械制圖課程里是學習的難點。在講解剖視圖時,因圖形中虛線比較多,學生則很難想象實物是什么形狀,因剖切有全剖、半剖、局部等形式,學生不明白剖視圖的形成過程與剖切位置,不知道什么圖形,什么時候采用哪種剖切方法,剖切線畫在什么地方更為合理。而利用AutoCAD軟件,可以在繪圖中選擇剖切功能,我們可以根據不同位置的剖切平面對零件進行剖切。在剖切時必須要經過比較多的孔和槽,使實物內部與外部形狀盡可能顯示完整,這樣容易分析實物形狀。選好剖切位置后,應立刻生成剖視圖,則可以更好地分析出剖切位置對剖視圖畫法的影響,加深對剖視圖畫法的認識與掌握。
相慣線利用AutoCAD軟件繪制的實物模型圖,可以更為直觀地看到零件連接處的線型,使用AutoCAD軟件繪圖在教學上起到了事半功倍的效果。對于機械制圖中尺寸標注、零件圖與裝配圖的學習,AutoCAD的使用也起到了積極的作用,幫助學生提高空間想象能力和空間思維能力。
總結:《機械制圖》課程是工科類機械專業的一門重要的專業基礎課,技校學生在學習過程中普遍感到學起來比較困難,想象不出實物圖形具體是什么結構形狀。同時,因為他們本身沒有一定的基礎,想象空間建立起來也比較困難。而使用AutoCAD軟件課程,則解決了《機械制圖》這門純理論課在教學中出現的一些相關難題,同時也激發了學生的學習興趣。AutoCAD 軟件給制圖教學注入了新的活力,對學生的識圖和繪圖能力以及學生的空間想象能力和空間思維能力起到了積極的作用。