计算机制图教学设计运用

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1.引言

教学是实现教育目的、提高学生素质的最基本的途径，课堂教学是教学活动的主要方式，有效的课堂教学设计则是课堂教学成功的必要条件。在课堂教学设计的环节中，教学媒体选用设计是重要的一环。媒体选择的标准有以下几个方面。第一，教学媒体的使用必须服务于教学的整体目标。不同的教学媒体，其特点、功能各不相同，所实现的具体目标也不相同，应该根据具体的教学目标选择相应的教学媒体。第二，要以教学对象、教学内容的特点为出发点。在选择教学媒体时，要始终把学生放在中心地位，使学生的积极性、主动性得以充分发挥。第三，根据媒体的基本特性选择恰当的教学媒体。不同的教学媒体在传递教学信息时，其功能是不同的。在进行课堂教学设计时，一定要了解各种教学媒体的特点、功能及其局限性，选择恰当的教学媒体。制图是一门传统课程，是工科学生的技术基础课，与生产实际密切联系，其内容多，作业量大，且枯燥，呆板，学习中要求学生有较强的空间想象能力。由于学生一入学就学习这门课，无生产实际经验，空间几何知识水平较低，因此大部分学生都感觉这门课程较难，不易掌握，学习这门课的积极性，主动性不易得到发挥。针对这种情况，应选择适当有效的教学媒体，以提高课堂教学质量。传统制图教学中使用的辅助媒体主要是挂图、幻灯和模型，挂图和幻灯主要是书上插图的放大，虽然便于教师讲解，但对较复杂的结构图同学们仍然看不清，特别是讲解立体图时，平面的挂图、幻灯则很难起到启发学生空间想象能力的作用。

为了帮助学生建立空间概念，增强感性认识，立体的模具是不可缺少的。模具虽然可以变换不同的角度观察，但种类和数量有限，同时固定的模具不能随课堂上的变化而变化，同样使课堂教学缺乏灵活性。此外，教师在讲台上上课时，一边展示模具，一边讲解，一边画图，显得忙乱，教学效果也不好。现在我们将计算机引入制图课教学，应用Aut。一CAD的三维绘图、三维建模功能则可很好的解决传统教学中的矛盾。在制图教学课堂上，可随时调用或临时绘制各种图形，示范图形的绘制过程。利用Auto一CAD的立体建模功能和动画效果来制作模型，动态展示模型，可以使学生观察到多种多样形象生动的模型，可以看到模型的形成过程和多方位的剖析展示，对培养和提高学生的空间想象力有极大帮助，增强了课堂教学效果。由于Aut。一CAD的建模操作命令比较简单易掌握，学生可在计算机上模仿教师操作，自己制作一些简单的立体模型。这样既调动学生的学习积极性，又活跃课堂气氛，使学生在主动活跃的状态下吸取知识，开拓思路，培养能力。教师教学过程在一般的PC机上，加一台投影仪完成。若在交互式多媒体教室进行，教师还可随时观察和直接检查学生的学习情况，避免了传统教学中只能通过提问或作业检查学生掌握程度的滞后效果，教学效果会更好。

2.教学实践

下面以两个教学实例来说明。

2.1柱体的切割:经过基本形体一章的学习，学生对于圆柱体的三视图已熟练掌握。圆柱体作为被切割体，可以切割出各种形状，甚至非常复杂的形体来。教学用木模，一般只有几种切割情况，比较呆板。在计算机中，通过Auto一CAD的三维建模功能，我们可以建立多种模型，让学生充分认识圆柱体切割情况。从而增加学生的感受性认识，开阔学生的思路，为组合体一章学习打下基础。具体操作:

2.1.1.先利用Aut。一cAD中“绘图”下拉菜单的实体子菜单中的“圆柱体(CYUNDER)”命令建立圆柱体实体。然后根据需要复制若干个。

2.1.2利用切割命令SLICE将圆柱体分成两部分。并用移动命令MOVE将两部分移开。

2.2圆柱体相贯问题

两圆柱体相贯，表面形成的交线是空间曲线，学生大多缺乏空间想象能力，往往不能理解，画图时常常出错。另外，随着两正交圆柱直径比趋近于l，相贯线逐渐变成了直线，学生也难以理解。通过在计算机上进行三维建模及动态展示，可以使学生直观地认识到相贯线的形成过程及特点:具体操作:

2.2.1.先建成立一定直径D的圆柱体实体，可图1一8选择适当的颜色。

2.2.2.建立若干的直径D1<二D的圆柱体若干个，可设置不同的颜色。

2.2.3.利用绘图编辑功能及布尔运算，使直径大小不同的小圆柱体与大圆柱体正交。对模型进行着色，渲染，观察相贯线的情况。当D二Dl时，再观察相贯线的情况。

2.2.4.改变视点观察模型，展示给学生。除了上述举例外，在讲解其它切割体、其它相贯体、以及组合体的视图表达时，都可以利用计算机来完成构造模型，展示模型的工作。另外，在讲授机件的表达方法、标准件与常用件、零件图、装配图时，同样可以用Aut。-CAD来制作教学所需的模型，只是工作较复杂，有些工作需在课外做好，在课上展示给学生。

3.结语

综上所述，在制图教学过程中，将Aut。-CAD直接用于构造模型来辅助教学，改变了制图课程传统教学的被动局面，对提高课堂效率，调动学生学习制图课程的积极性，增强空间想象力，提高实际绘图能力，增强教学效果发挥着不可低估的作用。此外，将计算机应用软件直接用到教学中，不仅很好地达到了预期的教学目标，还打开了学生在计算机应用方面的视窗，优化了学生的知识结构。计算机作为一种新的教育工具，在呈现信息和举例，提供练习与反馈，激发学习动机等方面功能颇佳，可在制图教学中发挥良好作用。