草圖繪制的微課研究與設(shè)計(jì)

李春雷 石皋蓮 陳建勝

摘要： 草圖繪制是《零件的三維建模與虛擬裝配》課程中的一個(gè)教學(xué)重點(diǎn)，也是教學(xué)難點(diǎn)。通過對(duì)草圖繪制的主要內(nèi)容進(jìn)行微課教學(xué)設(shè)計(jì)，制作成易于學(xué)生理解和掌握的微課，幫助學(xué)生掌握草圖的繪制步驟和方法是教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)思考的內(nèi)容。

Abstract： Sketch drawing is a key teaching point in the course of "Three-dimensional Modeling and Virtual Assembly of Parts"， which is also a difficult teaching point. Through micro-classes teaching design of the main contents of sketch drawing， the micro-classes easy to understand and master is made to help students to master the drawing steps and methods， which is the key points in teaching design.

關(guān)鍵詞： 草圖繪制；微課；研究與設(shè)計(jì)

Key words： sketch drawing；micro-class；research and design

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）10-0258-02

1 教學(xué)背景

1.1 課程背景

《零件的三維建模與虛擬裝配》是數(shù)控技術(shù)專業(yè)非常重要的平臺(tái)課程。課程的前導(dǎo)課程《計(jì)算機(jī)繪圖與機(jī)械制圖》重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生識(shí)讀與繪制二維圖樣的能力，本課程目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生零件的三維數(shù)字建模與裝配的能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)《零件的多軸數(shù)控編程與加工》等課程打下基礎(chǔ)。

1.2 教學(xué)內(nèi)容背景

三維模型是在二維模型的基礎(chǔ)上建立起來的，而畫草圖就是在UG軟件中構(gòu)建二維圖形最常用的方法，因此后續(xù)的內(nèi)容中使用的非常頻繁，而其所涉及的概念、命令和操作步驟又非常多，因此草圖的繪制是《零件的三維建模與虛擬裝配》課程中的一個(gè)教學(xué)重點(diǎn)，也是教學(xué)難點(diǎn)。

1.3 學(xué)生特征

從認(rèn)知起點(diǎn)上來分析，學(xué)生學(xué)習(xí)過機(jī)械制圖，能看懂中等難度的二維機(jī)械圖紙。從學(xué)習(xí)習(xí)慣上來分析，現(xiàn)在的學(xué)生使用手機(jī)較多，利用網(wǎng)絡(luò)搜索信息比較熟練，喜歡新事物，形象思維，動(dòng)手能力較強(qiáng)。

2 教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn)

2.1 知識(shí)目標(biāo)

了解草圖及其作用；理解幾何約束、尺寸約束、自由度箭頭和約束狀態(tài)的概念；掌握畫草圖的步驟；掌握配置文件命令、顯示所有約束命令、約束命令、自動(dòng)判斷尺寸命令的使用方法和移除多余約束的方法。

2.2 能力目標(biāo)

能根據(jù)圖紙畫出完全約束的草圖。

2.3 素質(zhì)目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和耐心、細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。

2.4 重難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)是畫草圖的步驟，而教學(xué)難點(diǎn)是自由度的概念。

3 教學(xué)過程設(shè)計(jì)

3.1 問題引入

采用問題“什么是草圖，為什么要來學(xué)習(xí)畫它呢？”激發(fā)學(xué)生的好奇心，從而將學(xué)生帶入到課程的學(xué)習(xí)中。

為了解答上述問題，首先播放如圖1所示的兩個(gè)物體的三維建模視頻，請(qǐng)學(xué)生思考其相同點(diǎn)。

學(xué)生通過觀看視頻明白了結(jié)論：三維物體形成的命令雖不同但相同點(diǎn)是都由二維圖形轉(zhuǎn)化而來。從而自然過渡到草圖的概念和作用：畫草圖就是在UG中構(gòu)建二維圖形最常用的方法。

3.2 教學(xué)內(nèi)容和難點(diǎn)突破

通過完整的一張草圖為載體來講解其繪制的具體步驟，設(shè)計(jì)了如表1所示的具體教學(xué)內(nèi)容表。

對(duì)于其中的教學(xué)難點(diǎn)自由度的概念，采用了圖形對(duì)比分析的手段進(jìn)行突破。首先畫出完全沒有約束的圖形，然后通過鼠標(biāo)拖動(dòng)來使學(xué)生明白圖形中的點(diǎn)是如何在兩個(gè)方向上自由移動(dòng)的，然后施加一個(gè)方向的自由度，再用鼠標(biāo)拖動(dòng)，可以明顯看到該點(diǎn)只能在另一個(gè)方向上移動(dòng)了，這種直觀的對(duì)比分析比抽象的概念理論講解更易于學(xué)生理解，從而突破了教學(xué)難點(diǎn)。通過以上九個(gè)部分內(nèi)容層層遞進(jìn)的講解，講清了重點(diǎn)，突破了難點(diǎn)，再加上學(xué)生的自主對(duì)比分析和練習(xí)，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生繪制草圖的能力比原先確實(shí)有了很大的提高。

4 特色與總結(jié)

本次所做的草圖繪制的微課教學(xué)設(shè)計(jì)具有以下特色：

①基于工作過程，以一張草圖的繪制全過程為載體講解，教學(xué)做一體，學(xué)了就能用。

②用圖片對(duì)比分析來講解抽象的概念，學(xué)生易于理解。

③用操作演示來講解命令的使用，學(xué)生易于掌握。

④利用學(xué)生喜歡掃二維碼的特點(diǎn)，下發(fā)練習(xí)文件，學(xué)生有興趣練習(xí)。

本教學(xué)設(shè)計(jì)通過視頻引入，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。以一張草圖的繪制全過程為載體講解，體現(xiàn)基于工作過程和學(xué)以致用的職業(yè)教育理念。精選教學(xué)內(nèi)容，采用圖形對(duì)比分析和操作演示等教學(xué)手段使復(fù)雜枯燥的知識(shí)點(diǎn)變得生動(dòng)形象，幫助學(xué)生理解核心概念，掌握常用命令的使用；講解完成后及時(shí)總結(jié)畫草圖的步驟，幫助學(xué)生理清思路。最后通過掃描二維碼下載文件進(jìn)行練習(xí)，不僅提高了學(xué)習(xí)的趣味性，而且起到了復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)內(nèi)容的作用，真正做到了畫草圖繪制即學(xué)即會(huì)的教學(xué)效果。

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