應(yīng)用AutoCAD技術(shù)輔助機(jī)械制圖組合體教學(xué)的探索

徐海明

一、AutoCAD在機(jī)械制圖組合體教學(xué)中的意義

《汽車機(jī)械基礎(chǔ)》課程是“汽車運(yùn)用與維修”的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是學(xué)生了解專業(yè)課程的窗口。除了讓學(xué)生熟悉《汽車機(jī)械基礎(chǔ)》的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)外，培養(yǎng)他們對(duì)專業(yè)技能的濃厚興趣也是本課程的重要教學(xué)目標(biāo)。在汽車機(jī)械基礎(chǔ)的教學(xué)環(huán)節(jié)中，如何讓學(xué)生對(duì)枯燥無味的理論課程產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，是值得思考的問題。利用AutoCAD軟件應(yīng)用到機(jī)械制圖組合體教學(xué)中能有效解決這些問題。它的意義是把“抽象變成具體”，通過現(xiàn)有的多媒體資源，把AutoCAD的立體建模搬到課堂上，把抽象的想象圖形通過軟件建模成形象的立體圖形，真正做到抽象和具體相結(jié)合。

在實(shí)際的教學(xué)過程中，任務(wù)驅(qū)動(dòng)法更能體現(xiàn)AutoCAD軟件的實(shí)際作用。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是一種建立在建構(gòu)主義教學(xué)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)法。采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法的教學(xué)方式，能為學(xué)生提供可以觀察并能模仿操作的情景。讓學(xué)生體驗(yàn)真實(shí)的工作任務(wù)及工作過程中思考問題的方式。讓學(xué)生圍繞怎樣完成任務(wù)開展學(xué)習(xí)，以任務(wù)的完成結(jié)果來評(píng)價(jià)學(xué)生掌握課堂知識(shí)的程度。能有效地改變學(xué)生對(duì)這門課程的學(xué)習(xí)態(tài)度，讓學(xué)生更加積極地學(xué)習(xí)抽象枯燥的理論知識(shí)。因此通過分析在教學(xué)實(shí)踐中采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法進(jìn)行教學(xué)能更好地讓學(xué)生掌握組合體的三視圖的畫法。

下面以支座為實(shí)例，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)型的教學(xué)方法，運(yùn)用AutoCAD對(duì)組合體進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。

二、教學(xué)實(shí)踐

（一）依托AutoCAD軟件提出任務(wù)

首先任務(wù)的下達(dá)，要簡(jiǎn)單、具體，思路要清晰，要讓學(xué)生有能力完成。然后教師在備課時(shí)使用AutoCAD把任務(wù)的組合體建模，利用多媒體在課堂上提出任務(wù)時(shí)可在屏幕上任意地放大、旋轉(zhuǎn)，讓學(xué)生從不同的方向觀察它的結(jié)構(gòu)形狀，明確學(xué)習(xí)目的和應(yīng)掌握的技能。這可以提升學(xué)生們對(duì)學(xué)科的學(xué)習(xí)熱情，也可以提升他們對(duì)三維空間的理解。

（二）應(yīng)用AutoCAD技術(shù)實(shí)施任務(wù)

根據(jù)課堂教學(xué)內(nèi)容，將課程分解為以下三大部分進(jìn)行教學(xué)。

1.以AutoCAD為輔助手段，繪制組合體的三視圖

首先，學(xué)生要進(jìn)行知識(shí)搜集。這一階段為學(xué)生的知識(shí)獲取，讓學(xué)生根據(jù)工作任務(wù)，有目的有組織地查找資料，自主、有創(chuàng)造性地運(yùn)用一切可以利用的資源，做好完成工作任務(wù)的準(zhǔn)備。了解組合體的概念、常見的組合體組合方式、組合體中相鄰各部分的表面連接關(guān)系以及形體和面形分析法等知識(shí)內(nèi)容。

（1）對(duì)組合體進(jìn)行形體間的分析。支座是通過疊加方式組合在一起的，運(yùn)用CAD軟件建模能清晰地向?qū)W生展示其組合方式。利用AutoCAD軟件可以將支座進(jìn)行分解。將它看成是由底板、肋板、大圓筒和小圓筒四部分組成。明確支座各部分間的組合方式、位置關(guān)系以及它們表面的連接交線，通過這樣的分析，可以弄清支座的形體特征，對(duì)于畫出組合體的三視圖有很大幫助。

在具體畫圖時(shí)，按照：底板-肋板-大圓柱體-小圓柱體的次序畫出它們的三視圖。再根據(jù)支座各個(gè)部分的位置關(guān)系及組合方式把各個(gè)基本體的三視圖組合起來得到整個(gè)組合體的視圖。

（2）選擇合適的視圖及確定相應(yīng)的制圖標(biāo)準(zhǔn)。選擇能反映支座最復(fù)雜的形體特征的那個(gè)視圖作為主視圖的投影方向，同時(shí)也要清晰地表達(dá)支座的左視圖和俯視圖的形體特征。選用適當(dāng)?shù)闹茍D比例，并把三視圖放在圖紙的正中位置。按照國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)選擇合適的圖紙、圖框和標(biāo)題欄。

（3）繪制三視圖。利用AutoCAD軟件向?qū)W生展示支座三視圖的繪圖步驟及繪制過程。

a.畫底板的三視圖，同時(shí)應(yīng)注意到要按畫出整個(gè)支座的地位考慮適當(dāng)?shù)夭贾脠D面。

b.畫肋板的三視圖，在底板的后面畫出厚度相等的三視圖，特別注意肋板在底板的相應(yīng)位置。

c.畫大圓柱體的三視圖，在底板上面、肋板前面畫出大圓柱體，應(yīng)注意大圓柱體在肋板和底板的相應(yīng)位置。

d.畫小圓柱體的三視圖，以大圓柱體的圓心為圓心畫一個(gè)小圓柱體的通孔，注意應(yīng)體現(xiàn)可見和不可見線條。

由于之前學(xué)生已經(jīng)掌握簡(jiǎn)單基本體三視圖的繪制方法，此時(shí)老師只需突出組合體的各部分基本體的連接方式和他們的相對(duì)位置。引導(dǎo)學(xué)生依次繪制組合體各部分的三視圖，并按照組合體各部分相對(duì)位置組合一起然后再處理各連接處表面交線。準(zhǔn)確處理組合體各部分之間的連接關(guān)系。

2.利用AutoCAD的標(biāo)注樣式，標(biāo)注并修正組合體的尺寸

學(xué)生運(yùn)用標(biāo)注的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行標(biāo)注，在此處主要是鞏固學(xué)生尺寸標(biāo)準(zhǔn)的知識(shí)，規(guī)范他們標(biāo)注的標(biāo)準(zhǔn)。因此應(yīng)特別注重對(duì)基準(zhǔn)的選擇，標(biāo)注出定形尺寸、定位尺寸和總體尺寸，標(biāo)注尺寸時(shí)要做到簡(jiǎn)潔明了。同時(shí)充分利用AutoCAD

軟件里的標(biāo)注樣式進(jìn)行對(duì)比修正，能更好地規(guī)范學(xué)生的標(biāo)注格式，養(yǎng)成良好的繪圖標(biāo)注習(xí)慣。

3.借助AutoCAD軟件建模步驟，幫助學(xué)生識(shí)讀組合體的三視圖

學(xué)生通過組合體畫出三視圖，大部分學(xué)生都對(duì)組合體的立體實(shí)物圖及三視圖有了初步的認(rèn)識(shí)。這部分就要訓(xùn)練學(xué)生的逆向思維：把三視圖識(shí)讀成立體的實(shí)物圖。而AutoCAD軟件建模的過程跟識(shí)讀三視圖的思維是相同的。因此把支座的建模過程展示給學(xué)生，對(duì)學(xué)生對(duì)支座三視圖的識(shí)讀有很大幫助。具體實(shí)施：根據(jù)組合體的三視圖完成立體建模。

（1）分離出組合體各部分的線框。分別找出底板、肋板、大圓柱體、小圓柱體所對(duì)應(yīng)的完整的三視圖，用不同顏色區(qū)分。對(duì)各個(gè)部分的基本體進(jìn)行拉伸建模，在主視圖選擇底板、大圓柱體、小圓柱體進(jìn)行拉伸;在俯視圖選擇肋板進(jìn)行拉伸。

（2）將建模好的四個(gè)基本組合。把建模好的基本體，根據(jù)底板、肋板、和大小圓柱體的相對(duì)位置關(guān)系，以底板為基準(zhǔn)，依次組合好。同時(shí)要注意各個(gè)基本體的方向，以及各個(gè)基本體間的組合方式。完成組合體的建模。

（3）把完成建模的組合體與學(xué)生畫出的視圖進(jìn)行評(píng)價(jià)。最后教師把CAD軟件中的空間模型利用多媒體平臺(tái)向?qū)W生展示。使用動(dòng)態(tài)觀察，讓學(xué)生從不同的角度去觀察組合體模型，觀察各個(gè)基本體間的表面連線有沒有畫好并做出相應(yīng)的評(píng)價(jià)。通過軟件建模展示比實(shí)物展示有以下優(yōu)點(diǎn)：更容易引起學(xué)生的注意力;能充分利用學(xué)校的教學(xué)資源;減少組合體形狀的局限性。

三、教學(xué)反思

運(yùn)用AutoCAD軟件進(jìn)行組合體三視圖教學(xué)，減少教師在課堂上的畫圖工作。由于軟件畫圖比人工畫圖更加清晰、標(biāo)準(zhǔn)，有利于學(xué)生對(duì)圖形的理解。也可以讓教師更容易處理重點(diǎn)和難點(diǎn)。同時(shí)，學(xué)生對(duì)軟件畫圖及軟件建模都十分好奇，因此在課堂中引入CAD軟件輔助教學(xué)更能引起學(xué)生們的興趣，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情。AutoCAD還可以貫穿到整個(gè)機(jī)械制圖的課程中，利用其形象直觀的優(yōu)越性，讓學(xué)生真正理解和掌握制圖的基本原理和基本方法。在本課程中，學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)、形象分析、小組討論對(duì)組合體三視圖的形成有了直觀形象的認(rèn)識(shí)。同時(shí)對(duì)三視圖的識(shí)讀也有更深刻的了解。課后擴(kuò)展任務(wù)中，通過讓學(xué)生練習(xí)其他組合體的三視圖讓學(xué)生對(duì)組合體三視圖的畫法及識(shí)讀有進(jìn)一步的了解，鞏固了本節(jié)課內(nèi)容并為下節(jié)課做好預(yù)習(xí)準(zhǔn)備。

本課程利用AutoCAD在組合體的任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)中的應(yīng)用，為《汽車機(jī)械基礎(chǔ)》教學(xué)提供了一個(gè)寶貴的經(jīng)驗(yàn)，開拓了教學(xué)視野，為枯燥的理論知識(shí)提供了一個(gè)有效的教學(xué)途徑。這將成為教學(xué)過程中一個(gè)常用的教學(xué)手段，通過不斷完善，務(wù)求發(fā)揮它最大的用途，達(dá)到理想的效果。

責(zé)任編輯朱守鋰