計算機制圖教學設計運用

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1.引言

教學是實現教育目的、提高學生素質的最基本的途徑，課堂教學是教學活動的主要方式，有效的課堂教學設計則是課堂教學成功的必要條件。在課堂教學設計的環節中，教學媒體選用設計是重要的一環。媒體選擇的標準有以下幾個方面。第一，教學媒體的使用必須服務于教學的整體目標。不同的教學媒體，其特點、功能各不相同，所實現的具體目標也不相同，應該根據具體的教學目標選擇相應的教學媒體。第二，要以教學對象、教學內容的特點為出發點。在選擇教學媒體時，要始終把學生放在中心地位，使學生的積極性、主動性得以充分發揮。第三，根據媒體的基本特性選擇恰當的教學媒體。不同的教學媒體在傳遞教學信息時，其功能是不同的。在進行課堂教學設計時，一定要了解各種教學媒體的特點、功能及其局限性，選擇恰當的教學媒體。制圖是一門傳統課程，是工科學生的技術基礎課，與生產實際密切聯系，其內容多，作業量大，且枯燥，呆板，學習中要求學生有較強的空間想象能力。由于學生一入學就學習這門課，無生產實際經驗，空間幾何知識水平較低，因此大部分學生都感覺這門課程較難，不易掌握，學習這門課的積極性，主動性不易得到發揮。針對這種情況，應選擇適當有效的教學媒體，以提高課堂教學質量。傳統制圖教學中使用的輔助媒體主要是掛圖、幻燈和模型，掛圖和幻燈主要是書上插圖的放大，雖然便于教師講解，但對較復雜的結構圖同學們仍然看不清，特別是講解立體圖時，平面的掛圖、幻燈則很難起到啟發學生空間想象能力的作用。

為了幫助學生建立空間概念，增強感性認識，立體的模具是不可缺少的。模具雖然可以變換不同的角度觀察，但種類和數量有限，同時固定的模具不能隨課堂上的變化而變化，同樣使課堂教學缺乏靈活性。此外，教師在講臺上上課時，一邊展示模具，一邊講解，一邊畫圖，顯得忙亂，教學效果也不好。現在我們將計算機引入制圖課教學，應用Aut。一CAD的三維繪圖、三維建模功能則可很好的解決傳統教學中的矛盾。在制圖教學課堂上，可隨時調用或臨時繪制各種圖形，示范圖形的繪制過程。利用Auto一CAD的立體建模功能和動畫效果來制作模型，動態展示模型，可以使學生觀察到多種多樣形象生動的模型，可以看到模型的形成過程和多方位的剖析展示，對培養和提高學生的空間想象力有極大幫助，增強了課堂教學效果。由于Aut。一CAD的建模操作命令比較簡單易掌握，學生可在計算機上模仿教師操作，自己制作一些簡單的立體模型。這樣既調動學生的學習積極性，又活躍課堂氣氛，使學生在主動活躍的狀態下吸取知識，開拓思路，培養能力。教師教學過程在一般的PC機上，加一臺投影儀完成。若在交互式多媒體教室進行，教師還可隨時觀察和直接檢查學生的學習情況，避免了傳統教學中只能通過提問或作業檢查學生掌握程度的滯后效果，教學效果會更好。

2.教學實踐

下面以兩個教學實例來說明。

2.1柱體的切割:經過基本形體一章的學習，學生對于圓柱體的三視圖已熟練掌握。圓柱體作為被切割體，可以切割出各種形狀，甚至非常復雜的形體來。教學用木模，一般只有幾種切割情況，比較呆板。在計算機中，通過Auto一CAD的三維建模功能，我們可以建立多種模型，讓學生充分認識圓柱體切割情況。從而增加學生的感受性認識，開闊學生的思路，為組合體一章學習打下基礎。具體操作:

2.1.1.先利用Aut。一cAD中“繪圖”下拉菜單的實體子菜單中的“圓柱體(CYUNDER)”命令建立圓柱體實體。然后根據需要復制若干個。

2.1.2利用切割命令SLICE將圓柱體分成兩部分。并用移動命令MOVE將兩部分移開。

2.2圓柱體相貫問題

兩圓柱體相貫，表面形成的交線是空間曲線，學生大多缺乏空間想象能力，往往不能理解，畫圖時常常出錯。另外，隨著兩正交圓柱直徑比趨近于l，相貫線逐漸變成了直線，學生也難以理解。通過在計算機上進行三維建模及動態展示，可以使學生直觀地認識到相貫線的形成過程及特點:具體操作:

2.2.1.先建成立一定直徑D的圓柱體實體，可圖1一8選擇適當的顏色。

2.2.2.建立若干的直徑D1<二D的圓柱體若干個，可設置不同的顏色。

2.2.3.利用繪圖編輯功能及布爾運算，使直徑大小不同的小圓柱體與大圓柱體正交。對模型進行著色，渲染，觀察相貫線的情況。當D二Dl時，再觀察相貫線的情況。

2.2.4.改變視點觀察模型，展示給學生。除了上述舉例外，在講解其它切割體、其它相貫體、以及組合體的視圖表達時，都可以利用計算機來完成構造模型，展示模型的工作。另外，在講授機件的表達方法、標準件與常用件、零件圖、裝配圖時，同樣可以用Aut。-CAD來制作教學所需的模型，只是工作較復雜，有些工作需在課外做好，在課上展示給學生。

3.結語

綜上所述，在制圖教學過程中，將Aut。-CAD直接用于構造模型來輔助教學，改變了制圖課程傳統教學的被動局面，對提高課堂效率，調動學生學習制圖課程的積極性，增強空間想象力，提高實際繪圖能力，增強教學效果發揮著不可低估的作用。此外，將計算機應用軟件直接用到教學中，不僅很好地達到了預期的教學目標，還打開了學生在計算機應用方面的視窗，優化了學生的知識結構。計算機作為一種新的教育工具，在呈現信息和舉例，提供練習與反饋，激發學習動機等方面功能頗佳，可在制圖教學中發揮良好作用。