儲小芳

摘 要：土木工程識圖課程是中專職業(yè)學(xué)校工科專業(yè)開設(shè)的一門基礎(chǔ)課程。傳統(tǒng)的手工繪圖不能適應(yīng)現(xiàn)代工程技術(shù)人才的培養(yǎng)要求，將現(xiàn)代信息技術(shù)CAD應(yīng)用到土木工程識圖教學(xué)之中，有利于調(diào)動學(xué)生積極性，發(fā)揮學(xué)生的空間想象能力，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：土木工程識圖；CAD

1 《土木工程識圖》與《CAD》課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

1、《土木工程識圖》課程的要求及特點

土木工程識圖是研究工程圖樣的繪制和識讀規(guī)律的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課，是工科專業(yè)學(xué)生的必修課。該課程主要要求學(xué)生能熟練地掌握投影知識，同時，它還是基礎(chǔ)課與專業(yè)課銜接的紐帶，掌握專業(yè)圖樣的識讀和繪制方法。在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，以讀圖為教學(xué)目標，以手工繪圖為教學(xué)手段。

2、《CAD》課程的要求及特點

CAD（計算機輔助設(shè)計）是AutoCAD的簡稱，是美國Autodesk公司開發(fā)的通用計算機輔助繪圖與設(shè)計軟件包，主要用于學(xué)校、企業(yè)技術(shù)人員對產(chǎn)品進行設(shè)計，主要研究如何利用各種指令繪制各種圖樣，具備高效率、高質(zhì)量的特點。

3、兩者教學(xué)模式各有不足

教師采用傳統(tǒng)手段教土木工程識圖課程時，教學(xué)效果不明顯。而不懂得土木工程專業(yè)知識的計算機教師教CAD，只是讓學(xué)生依樣畫葫蘆，學(xué)生并不理解圖形樣式和用途。

4、中職學(xué)生學(xué)習(xí)特點

中職學(xué)校的學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差，學(xué)習(xí)主動性也比較差，特別是他們的空間思維能力比較差，在學(xué)習(xí)土木工程識圖課程中，不能很好的理解知識點，存在一定的困難。

要使中職學(xué)生既能夠掌握工程制圖的基本知識，又能夠靈活運用計算機繪圖軟件快速準確地繪圖，應(yīng)將CAD教學(xué)應(yīng)用到工程制圖教學(xué)中，把CAD作為一種工具來使用，作為輔助教學(xué)手段來處理，把看圖、識圖能力的培養(yǎng)作為重點來進行教學(xué)。將它們有機地穿插在一起，增加教學(xué)的直觀性和趣味性，提高教學(xué)效果。

2 CAD課程在《土木工程識圖》教學(xué)中的具體應(yīng)用

（一）、CAD課程在《土木工程識圖》畫法幾何中的應(yīng)用

1、CAD在《工程制圖》國家標準中的應(yīng)用

《工程制圖》國家標準是土木工程識圖的基礎(chǔ)，是土木工程生產(chǎn)中最基本的技術(shù)文件。標準中“圖紙的幅面和格式”，可以在CAD中的“圖紙的布局、打印”一起來講解；機械制圖中關(guān)于尺寸標注的標準和要求可用CAD中修改“標注樣式”的方法來實現(xiàn)，強制執(zhí)行各種繪圖的國家標準。

2、CAD在點、線、面投影中的應(yīng)用

畫法幾何中的點、線、面的投影比較枯燥和抽象。學(xué)生在學(xué)習(xí)投影面的各種平行線（面）、垂直線（面）以及一般位置線（面）的投影特性的過程中感到比較困惑，更不能應(yīng)用這些知識進行形體的線面分析，這主要是由于圖中的點、線、面的直觀性差。可利用CAD中“繪圖”的“實體”來創(chuàng)建三維模型。在三維模型里利用“修改”中的“實體編輯”中的“著色線”、“著色面”來選取三維模型中相應(yīng)的線和面，就可分析不同位置的線面投影特性。這樣就可將抽象的點線面知識融入到直觀的三維實體中，把所學(xué)知識連貫起來，同時又對學(xué)習(xí)物體的投影起到促進作用。

3、CAD在三視圖的投影規(guī)律中的應(yīng)用

《工程制圖》中的三視圖的投影規(guī)律：“長對正、高平齊、寬相等”，可利用CAD中的“對象捕捉”、“對象追蹤”來實現(xiàn)。

4、CAD在組合體中的應(yīng)用

組合體視圖是制圖教學(xué)的重點和難點，常采用形體分析法和線面分析法，一邊分析一邊對照實物模型或掛圖進行講解，這要求學(xué)生掌握線面的投影特性和基本幾何體的投影特征，積極思考，充分想象，在頭腦中形成空間點、線、面，才能想清楚組合體的整體形狀和各部分相互的連接關(guān)系。但是中職學(xué)生大多數(shù)做不到這一點，且在實際教學(xué)中所制作的模型簡單、數(shù)量少，對于復(fù)雜形體也難以制作。而借助CAD 進行建模，不管形體有多復(fù)雜，數(shù)量有多少，都能方便、迅速地進行制作。這些模型能表達組合體的組合形式，各個面、線的實際形狀以及各部分的連接關(guān)系；還能對局部或整體進行自由縮放，從而使學(xué)生看清重點部分或細小結(jié)構(gòu)的形狀；還可以通過自由旋轉(zhuǎn)實體，看清楚形體在前后、左右、上下六個方位上表面的連接關(guān)系，再使用“三維視圖”確定看圖方向，逐一分析視圖情況，然后畫出三視圖。通過CAD 的三維建模，幫助學(xué)生實現(xiàn)從二維到三維的轉(zhuǎn)換，分析視圖、讀懂視圖。

5、CAD在剖視圖中的應(yīng)用

剖視圖是表達圖樣的一種方法，它是假想用剖切面剖開形體后形成的，但是學(xué)生很難理解“假想”；弄不清剖視圖的形成過程、剖切平面的剖切位置，不知道哪些實體被剖切平面剖切，哪些地方要畫剖面線。為此，我們用CAD 通過建立模型后，用“繪圖”中的“剖切”的功能剖開模型，通過用不同的位置剖切平面對形體進行剖切，分析出剖切位置對剖視圖畫法的影響，從而加深對剖視圖畫法的認識。借助于“三維視圖”，多方位、多角度地觀察剖切視圖，這樣就很容易分析出剖切后的形狀。

6.CAD在尺寸標注中的應(yīng)用

尺寸標注對中職學(xué)生來說又是一個難點。學(xué)生往往是看到兩個點，或一條線就直接標注尺寸，錯誤較多，不能充分理解“同一尺寸只標注一次”的基本原則。教學(xué)中運用CAD中的三維建模創(chuàng)建三維實體，在實體中用“標注”中的選項進行尺寸標注，用“視圖”中“視口”，創(chuàng)建四個視口，分別設(shè)為主視、俯視、左視、西南軸測。即可在四個視口中同時看到所標注的尺寸，學(xué)生更能很好的理解和應(yīng)用“同一尺寸只標注一次”，這樣學(xué)生不僅對三維實體有形狀也還有了大小的概念。

（二）、CAD課程在《土木工程識圖》專業(yè)圖紙識讀中的應(yīng)用

《土木工程識圖》課程中涉及的專業(yè)圖紙主要有線路工程圖、橋梁工程施工圖、鋼圖、涵洞工程施工圖和隧道工程工程圖等，這些圖紙的識讀和繪制是中職學(xué)生必須掌握的基礎(chǔ)知識，為今后的專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

在具體教學(xué)時可從標題欄、視圖、尺寸和技術(shù)要求四個方面來進行。在CAD中，標題欄有樣板文件可以調(diào)用進行講解；視圖可以利用CAD三維造模；尺寸可以結(jié)合CAD中的尺寸標注樣式的設(shè)置和尺寸標注命令的使用進行講解；技術(shù)要求應(yīng)結(jié)合塊的屬性設(shè)置和文字的輸入進行講授。這樣將它們有機地穿插在一起，增加了教學(xué)的直觀性和趣味性，徹底改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，提高了教學(xué)效果。

下面主要以視圖為例進行詳細說明：在傳統(tǒng)教學(xué)中，專業(yè)圖紙的講解主要依靠幾個實體教具模型，這是遠遠不能滿足教學(xué)需要的。因此，充分利用CAD中的三維建模能創(chuàng)建各種不同的模型，學(xué)生一方面能通過模型看到真實形狀，另一方面，通過虛擬模型能看清不同構(gòu)造間的連接關(guān)系，分析每部分的作用。通過在多媒體教室的演示教學(xué)，增加了學(xué)生的感性認識和對空間物體的認識能力，學(xué)習(xí)積極性有很大提高，讀圖和識圖能力明顯增強。

3 結(jié)語

CAD課程能極大的豐富工程制圖的教學(xué)內(nèi)容，改變了工程制圖的教學(xué)方法，是一場制圖教學(xué)的革命。將CAD課程和工程制圖課程有機整合，將有力提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，發(fā)揮空間想象能力，對提高課程的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生工程意識的培養(yǎng)起著極大的促進作用。