巧用AutoCAD軟件作為制圖教學(xué)的輔助工具

宋曉英

（天津工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院天津300280）

巧用AutoCAD軟件作為制圖教學(xué)的輔助工具

宋曉英

（天津工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院天津300280）

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

AutoCAD軟件；工程制圖；輔助工具

在高職的制圖教學(xué)實(shí)踐中，有效地提高學(xué)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(biāo)。筆者擬結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐，對巧用AutoCAD軟件作為制圖教學(xué)的輔助工具談?wù)剛€人的看法。

學(xué)好基礎(chǔ)知識，掌握作圖規(guī)范

制圖基礎(chǔ)知識部分內(nèi)容多且枯燥，教師可用AutoCAD軟件繪制相關(guān)圖形，展示給學(xué)生，以引起學(xué)生的興趣。同時(shí)，教師要告訴學(xué)生，如果想快速、準(zhǔn)確地繪圖，掌握基礎(chǔ)知識是關(guān)鍵。基礎(chǔ)知識對于繪圖環(huán)境設(shè)置至關(guān)重要。例如，線型的名稱、型式、寬度等規(guī)定是圖層設(shè)置的依據(jù)；尺寸構(gòu)成要素、尺寸基準(zhǔn)、不同種類尺寸標(biāo)注的要求等是尺寸標(biāo)注樣式設(shè)置的依據(jù)；字體的規(guī)范及要求是文字樣式設(shè)置的依據(jù)；圖框格式、標(biāo)題欄的格式是設(shè)置樣圖時(shí)遵照的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)樣圖能快速地創(chuàng)建所需要的圖紙。

有了以上的認(rèn)識，學(xué)生就會非常重視學(xué)習(xí)制圖基本知識，激發(fā)出學(xué)習(xí)《工程制圖》課程的熱情，從而提高學(xué)習(xí)效率。

輔導(dǎo)習(xí)題，減輕教師批改作業(yè)的負(fù)擔(dān)，提高教學(xué)效果

對習(xí)題部分，教師批改學(xué)生作業(yè)會耗費(fèi)很大的精力，批改后，學(xué)生卻往往不認(rèn)真查看，日后不認(rèn)真改錯。應(yīng)用AutoCAD軟件，可以有效地解決這個問題，對典型習(xí)題，教師布置學(xué)生課下做，讓學(xué)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(xué)生看，讓學(xué)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(diǎn)，也有學(xué)生確實(shí)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(jìn)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(nèi)切關(guān)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(xí)題集上的習(xí)題，大部分可以布置學(xué)生自己完成，疑問較多的題教師可用軟件輔導(dǎo)學(xué)生，個別學(xué)生可以單獨(dú)輔導(dǎo)。要注意的是，對圖紙作業(yè)，教師還是要全部批改，不能有了軟件就忽視批改作業(yè)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(xué)生提高空間想象能力

空間想象能力是學(xué)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(diǎn)，學(xué)生往往在這里遭遇明顯的學(xué)習(xí)阻礙。

截交線是指平面切割立體后在立體表面產(chǎn)生的交線。學(xué)生在進(jìn)行截交線部分的學(xué)習(xí)時(shí)，由于剛建立三維立體投影概念，就要學(xué)習(xí)立體的切割求截交線，部分學(xué)生明顯感到題目太難，做不出來。針對這個問題，教師應(yīng)教給學(xué)生一些實(shí)用的方法，如觀察筆桿、管線、橡皮泥切割等，如果學(xué)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(xué)生，這樣可以逐步提高學(xué)生的空間想象力。

舉例：補(bǔ)缺線練習(xí)。圖3為原圖，圖4的俯視圖補(bǔ)出了所缺的四條虛線，左視圖補(bǔ)出了所缺的四條虛線及三條粗實(shí)線。圖5為立體圖。

圖3 原三視圖

圖4 補(bǔ)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(tǒng)教學(xué)中的矛盾。利用計(jì)算機(jī)展示立體圖，可以使學(xué)生進(jìn)行直觀觀察，增加空間想象力，提高實(shí)際繪圖能力。

通過AutoCAD的三維實(shí)體建模，解決習(xí)題課教學(xué)中的難點(diǎn)

（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(fù)雜多樣，且多數(shù)情況下是空間曲線。這就更需要借助AutoCAD的三維實(shí)體建模功能來輔助完成這部分的教學(xué)。

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(shí)體的左視圖與俯視圖，要求補(bǔ)畫出完整的主視圖。在這個三維實(shí)體里就包含了相貫線的三種情況，學(xué)生往往不容易畫全，而且對實(shí)體的想象也較困難。在教學(xué)中應(yīng)先幫助學(xué)生分析平面圖中哪些地方應(yīng)該有相貫線產(chǎn)生，應(yīng)該如何畫，最后利用AutoCAD繪出其立體模型，讓學(xué)生進(jìn)行多角度觀察，并利用AutoCAD將此模型剖開，讓學(xué)生更好地理解內(nèi)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(jī)件表達(dá)方法中最為重要的一種，是為了清楚地表達(dá)機(jī)件的內(nèi)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(xué)生往往出現(xiàn)課聽明白了，習(xí)題卻做不出來的問題。關(guān)鍵是剖切的機(jī)件形體多為復(fù)雜的組合體，學(xué)生首先需要運(yùn)用形體分析法及線面分析法對視圖進(jìn)行分析，想象出機(jī)件的空間形狀及各部分之間的關(guān)系，之后才能采用合適的剖視圖表達(dá)，即對學(xué)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(yè)習(xí)題的軸測圖或進(jìn)行三維建模以及剖切來解決這個難題。習(xí)題課上，教師可根據(jù)學(xué)生作業(yè)中出現(xiàn)的問題，通過展示軸測圖或三維實(shí)體造型，幫助學(xué)生和引導(dǎo)學(xué)生理解這部分內(nèi)容。對于組合體中含有圓錐及圓錐孔的結(jié)構(gòu)，或者含有曲面立體相貫的結(jié)構(gòu)，軸測圖不容易繪制，采用三維實(shí)體建模則很容易，其他容易用軸測圖繪制的結(jié)構(gòu)，采用軸測圖展示效果會更好。

如圖9所示機(jī)件的內(nèi)部孔槽及外形結(jié)構(gòu)都較為復(fù)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(dá)。對其進(jìn)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(jī)件前后左右均對稱。

通過形體分析，大部分學(xué)生能看懂這個機(jī)件，在這個基礎(chǔ)上，教師可從不同方向展示用AutoCAD繪制的三維實(shí)體，如圖10所示，a為機(jī)件的立體模型。b為機(jī)件沿著前后對稱面進(jìn)行半剖后的立體模型。c為機(jī)件沿著左右對稱面進(jìn)行全剖后的立體模型。這樣機(jī)件外形及內(nèi)部孔槽的結(jié)構(gòu)就非常清晰了。圖11為剖視表達(dá)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(xué)效果分析

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

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

[1]左曉明.工程制圖[M].北京：機(jī)械工業(yè)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(yīng)用教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

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1672-5727（2010）09-0152-02

宋曉英（1968—），女，天津市人，天津工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，研究方向?yàn)楣こ讨茍D教學(xué)。