摘要:AutoCAD軟件是國際上廣為流行的二維繪圖軟件。案例教學法在技工類院校AutoCAD軟件教學中的應用加大了對學習過程的監控和考核比例。通過圖線、平面圖形、軸套類零件、盤蓋類零件、叉架類零件和箱體類零件的典型案例與AutoCAD軟件對應知識點的有機結合,激發和提高了學生學習AutoCAD軟件的興趣及解決實際問題的能力。案例教學法對技工類院校實用型技術人才的培養起到積極的作用。
關鍵詞:案例教學法AutoCAD軟件教學教學評價體系
中圖分類號:G712文獻標識碼:A
ApplicationofCase-BasedTeachingMethodinAutoCADSoftwareTeaching
LIHaiying
LanzhouRailwayTechnicianCollege,LanzhouCity,GansuProvince,730050China
Abstract:AutoCADsoftwareisawidelypopulartwo-dimensionaldrawingsoftwareintheworld.TheapplicationofCase-BasedTeachingMethodinAutoCADsoftwareteachingintechnicalcollegeshasincreasedtheproportionofmonitoringandevaluationofthelearningprocess.Throughtheorganiccombinationoftypicalcasesofgraphiclines,fl+zjzFCpLdUgmncva4d57dg==atgraphics,shaftsleeveparts,disccoverparts,forkframeparts,andboxpartswithcorrespondingknowledgepointsinAutoCADsoftware,students'interestinlearningAutoCADsoftwareandtheirabilitytosolvepracticalproblemshavebeenstimulatedandimproved.Case-BasedTeachingMethodplaysapositiveroleinthecultivationofpracticaltechnicaltalentsintechnicalcolleges.
KeyWords:Case-BasedTeachingMethod;AutoCAD;Softwareteaching;Teachingevaluationsystem
AutoCAD(AutodeskComputer-AidedDesign)是Autodesk(歐特克)公司首次于1982年開發的自動計算機輔助設計軟件。AutoCAD軟件具有良好的用戶界面,可以用于土木建筑、裝飾裝潢、工業制圖、工程制圖、電子工業、服裝加工等多個領域,現已經成為國際上廣為流行的二維繪圖軟件[1-3]。
1技工類院校AutoCAD軟件教學現狀
技工類院校學生大多是初中畢業,基礎知識比較薄弱,學習的主動性不夠,學習能力不強。目前,國內大部分技工類院校講授AutoCAD軟件課程時依然是按教材知識點順序逐一進行講解,即先概述AutoCAD軟件的基本功能,再講解其基本操作,然后講解各種繪圖命令和編輯及修改命令,這樣的教學安排對于技工類院校學生來說學習起來抽象難懂,很容易讓學生失去學習興趣。
因此,在AutoCAD軟件教學過程中,要用科學的教育教學方法和手段激發學生的學習興趣,讓學生積極主動地去學習,從而熟練掌握AutoCAD軟件,擁有一技之長,成長為受企業歡迎的高技能人才。
2案例教學法現狀
美國波士頓法學院在1870年首次開創并應用案例教學法進行相關教學,之后,將案例教學法應用于課堂教學,取得意想不到的效果,世界各國相繼引入。我國于20世紀80年代將案例教學法引入課堂教學,并得國內同行的廣泛認可。與傳統的教學方法相比,案例教學法是由授課教師根據所授課程的特點,并結合工程實際、社會熱點等問題設計出適合課程的典型教學案例,以具體生動的教學案例為載體進行課程教學,從而激發學生對該課程學習的積極性和主動性[4]。
3AutoCAD軟件繪圖環境設置
由于AutoCAD軟件中自帶樣板的繪圖環境與我國的機械制圖國家標準不相符,所以,在繪圖前,要對AutoCAD軟件進行各種參數設置。在教學過程中,教師可以結合圖形案例特點及個人繪圖習慣對軟件行進行設置。
3.1修改AutoCAD軟件系統配置
選擇菜單欄中的“工具/選項”命令,打開系統配置對話框進行相應設置。首先,點擊“顯示”選項卡,將顯示精度修改為10000(系統默認是1000,最高20000,數值越大,圓和弧的平滑度越好,計算機運算越慢)。然后,單擊“選擇”選項卡,把拾取框大小調整到中間偏左位置,即將拾取框調小,這樣在繪圖時更容易選擇對象。
3.2設置AutoCAD軟件狀態欄
首先,單擊狀態欄的“捕捉”和“柵格”按鈕,將其關閉。然后,右擊“對象捕捉”按鈕,在“極軸追蹤”選項卡中選中“啟用極軸追蹤”,并將極軸增量角設為15°(這樣可以保證繪圖過程中用到的各種特殊角度)。接著,選中“用所有極軸角設置追蹤”,保證在繪圖時向各個方向都能出現追蹤線。最后,在“對象捕捉”選項卡中將“對象點”選項中除“中點”外的所有選項都選中,若需要捕捉“中點”時,可以使用“對象捕捉工具欄”中的臨時性對象捕捉點進行中點捕捉。
3.3設置圖層
使用“圖層”工具來管理圖形元素是AutoCAD軟件中的優勢。機械圖樣中主要包括粗實線、細實線、點畫線、虛線、波浪線、尺寸標注、文字說明等圖形元素,應該創建相應的圖層來對圖形元素進行分層分類管理,具體設置如表1所示。
3.4設置文字樣式
結合機械制圖國家標準(GB/T14691—1993)對字體的大小、字型等相關規定,在AutoCAD軟件中只要創建一種直體文字樣式即可。在“文字樣式”窗口中新建“機械制圖”文字樣式,設置SHX字體為“gbenor.shx”,勾選“使用大字體”并設置大字體為“gbcbig.shx”,將字高設置為0,方便在輸入文字時根據具體要求設置不同的字高,并將設置的樣式置為當前樣式,選取“用于所有標注”。
3.5設置標注樣式
在AutoCAD軟件提供的標注樣式“ISO-25”基礎之上進行修改,新建一個符合《機械制圖尺寸注法》(GB/T4458.4—2003)及《機械工程CAD制圖規則》(GB/T14665—1998)中的相關規定要求的尺寸標注樣式。
3.6創建常用塊
一般會將一些經常性的重復使用的圖形等創建成塊,這樣可以節省繪圖時間。機械制圖中主要以內部塊為主,創建的主要對象通常為剖切符號、基準符號、表面粗糙度符號、標題欄、圖幅圖框等。
4AutoCAD軟件的教學案例設計
在AutoCAD軟件教學過程中采用案例教學法時,要將所要講解的每一個命令融入具體的圖形案例中進行講授。AutoCAD軟件的命令和參數設置較多,如果按部就班,簡單地按照教材逐一講解命令,學生就會覺得這個課程枯燥和乏味,會失去學習興趣。另外,在AutoCAD軟件課堂教學過程中,也不能只是一味地繪圖,讓軟件教學變成單純的抄圖,而忽視機械制圖的知識與AutoCAD軟件的有機結合。AutoCAD軟件課程案例教學法應該是將AutoCAD軟件操作與機械制圖知識有機融為一體,使學生在學習AutoCAD軟件操作的同時鞏固和應用機械制圖的理論知識,這種理論與實踐雙管齊下的教學方式可以使學生的讀圖能力和AutoCAD軟件實際操作能力得到強化[5]。
AutoCAD軟件教學突出“精講精練”的原則,筆者結合技工類院校學生現狀、AutoCAD軟件特點和機械制圖國家標準等選擇具有典型性的教學案例應用于AutoCAD軟件教學,使得教學過程即富有趣味性又具有實踐性,將兩者有機地進行結合
4.1圖線練習教學案例
根據機械制圖國家標準相關規定,在AutoCAD軟件中進行相關設置,并繪制如圖1所示圖形,此圖對圖形大小不做要求。
圖線教學案例的教學目的:熟練掌握AutoCAD軟件圖層設置,熟練掌握AutoCAD軟件中各類線型名稱與機械制圖國家標準規定線型名稱的對應關系,按照機械制圖國家標準設置圖線線寬。
4.2平面圖形教學案例
平面圖形通常是由一些線段連成的一個或多個封閉線框構成。畫圖時,要先對圖形進行尺寸分析和線段分析,才能夠正確地畫出圖形和標注尺寸。平面圖形中所標注的尺寸,按其作用可分為定形尺寸和定位尺寸。確定平面圖形中的任一線段,一般需要3個條件:2個定位尺寸,1個定形尺寸,3個條件都具備的線可直接畫出,否則,要利用連接關系找出相關條件來完成作圖。按照相關要求,在AutoCAD軟件中繪制如圖2所示的平面圖形,并標注尺寸。
平面圖形教學案例的教學目標:掌握平面圖形線段分析和尺寸分析方法,掌握AutoCAD軟件各種繪圖命令及編輯和修改命令,掌握AutoCAD軟件尺寸標注命令,熟練掌握AutoCAD軟件平面圖形繪圖技巧。
4.3典型機械零件教學案例
機械行業典型零件包括軸套類零件、盤蓋類零件、叉架類零件和箱體類零件。
4.3.1軸套類零件
軸套類零件的主視圖一般選擇加工位置,即主視圖通常位于側垂線位置,這樣便于表達軸套的主要結構特征,有助于清晰展示軸套的形狀和關鍵尺寸。對于軸套類零件上的局部結構,如鍵槽、銷孔、螺紋孔等,可以采用局部剖視圖或剖面圖來表示,這種方式能夠清晰地展示這些結構的細節。對于軸套類零件上的細小結構,如退刀槽、越程槽等,可以使用斷面圖和局部放大圖來更詳細地展示其尺寸和形狀,如圖3所示。
4.3.2盤蓋類零件
盤蓋類零件主視圖一般選擇加工位置,即主視圖軸線水平橫放。為了表達內部結構,采用剖視,再加上一個左視圖或右視圖。表達輪盤類零件周圍凸緣上的孔的分布情況等,細小機構可以用局部放大圖表達,如圖4所示。
4.3.3叉架類零件
叉、桿等叉架類零件傾斜和彎曲的結構較多,一般以最能反映其形狀特征的視圖作為主視圖。一般還要根據其結構特點,選擇其他視圖、局部視圖、斷面圖等表達方法加以表達,如圖5所示。
4.3.4箱體類零件
箱體類零件其內、外結構形狀一般都比較復雜,一般為鑄件,它們主要用來支承、包容和保護運動零件或其他零件,因此,這類零件多為有一定壁厚的中空腔體,壁上有支承孔和與其他零件裝配的孔或螺孔等結構。為使運動零件得到潤滑,箱體內常存放潤滑油,因此,有注油孔、放油孔、觀察孔等結構。為了防塵和密封,與其他零件或機座裝配,有安裝底板、安裝孔等結構。箱體類零件主視圖選擇原則:以工作位置放置,選擇反映其形狀特征、主要結構及其各組成部分之間的相對位置關系最明顯的方向作為主視圖的投射方向,如圖6所示。
典型機械零件教學案例的教學目標:能夠運用機械制圖相關知識讀懂各類典型機械零件的零件圖,按照機械制圖國家標準相關要求在AutoCAD軟件中抄畫典型零件的零件圖,學會在規定圖幅上面按照規定比例尺合理布局零件的各個視圖,對零件圖進行尺寸標注,能夠注寫零件圖的技術要求。
整個教學過程都是在機房完成,學生人手一臺電腦,教師機和學生機之間通過網絡實現屏幕同步傳播。選擇的教學案例由易到難,既包含了AutoCAD軟件的知識和繪圖技巧,又有機械制圖的相關知識。所有教學案例都是教師講解、操作和演示后及時讓學生親自動手操作。在教學實踐過程中,教師時刻關注每一個學生,并及時交流互動,解決問題,每個學生都是學習的主體,都能夠積極主動地進行學習。每完成一個教學案例,學生都會獲得成就感,極大地提高了其學習興趣和學習熱情。
5案例教學法教學評價體系
在傳統AutoCAD軟件課程教學模式下,教師主要是通過考勤(40%)和結課作業(60%)兩個指標來對學生的學習情況進行簡單評價,這樣的評判模式對于AutoCAD軟件這類技能型課程難免會出現同學們相互之間抄襲結課作業的情況,使得評價有失公平。
在AutoCAD軟件教學過程中采用案例教學法后,對課程評價體系做了相應改革,新的評價體系包括:考勤(10%)、教學案例(70%)和結課作業(20%)。考勤主要是考慮同學們的到課率,教學案例隨堂完成情況主要是檢驗同學們的課堂聽課效果,結課作業完成情況可以檢驗同學們課后的復習鞏固效果。新的評價體系增加了教學案例考核目標,而且所占比例達到70%,也就是說,采用案例教學法后,AutoCAD軟件教學更加注重對教學過程的整體評價,引導和監督學生積極主動地學習AutoCAD軟件。
6結語
在技工類院校AutoCAD軟件教學過程中應用案例教學法,可以極大的調動學生的學習興趣。通過典型案例與AutoCAD軟件知識點穿插教學,讓學生在上機操作中邊學邊練,不但可以輕松掌握AutoCAD軟件繪圖知識和機械制圖相關知識,而且提升了課堂效率,提高了學生解決實際問題的綜合能力。這種理論與實踐相結合的教學模式對技工類院校實用型技術人才的培養也起到積極的作用。
參考文獻
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