高麗華 徐良 朱家演
[摘 要] 工程制圖是提高學生工科素質(zhì)的重要課程。一直以來存在作業(yè)多、難批改的問題,尤其是有些學生空間想象能力比較薄弱。因此,開發(fā)習題答案十分必要。把學生的作業(yè)及其答案,甚至是立體圖用PPT課件展示。用動畫等視頻演示裝配圖的拆開和裝配的過程。用Auto CAD和UG創(chuàng)建了所有題目的三維模型庫。用三維瀏覽器實現(xiàn)了模型的任意旋轉(zhuǎn)。通過《工程制圖習題集》解題指導平臺的開發(fā),提高學生主動完成制圖作業(yè)的興趣,極大地減輕了教師批改作業(yè)的工作量。
[關(guān) 鍵 詞] 制圖作業(yè);解題指導;AutoCAD
[中圖分類號] TB232 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603(2019)01-0018-02
我校機械學院、電子學院、理學院、藝術(shù)學院、海洋學院等16個專業(yè)使用我校自編的教材。
自編教材發(fā)行以來,受到了韶關(guān)學院、達德學院、陜西國際商貿(mào)等學校的好評,共銷售13000套。面對教材發(fā)行的良好勢頭,我們感到了壓力。我們要為信任我們的教師和學生在教材課件的開發(fā)和服務(wù)。非機械教材的課件已經(jīng)具備良好使用效果。
《工程制圖習題集》配套的答案,教師利用業(yè)余時間需要盡快完成。
一、系統(tǒng)解決問題
開發(fā)一套《工程制圖習題集》解題指導。整個系統(tǒng)基于PPT格式的,利用Auto CAD軟件繪制的圖形不失真。學生下載后,可以在電腦甚至手機上隨時學習,對需要的題目提供立體圖?!豆こ讨茍D習題集》共有九章。
第一章和第二章因為內(nèi)容比較簡單,直接給出答案。
第三章到第九章的內(nèi)容都是與立體有關(guān)的習題,為了加強學生的空間想象能力,也為了讓學生自我判斷構(gòu)思的三維形體是否正確,部分習題在給出答案的同時,還配有立體圖。
二、關(guān)鍵技術(shù)的實現(xiàn)
(一)PPT課件
PPT課件是多媒體文件,包括文字、圖片、語音等多種媒體。具有圖文并茂、增強視覺沖擊力的優(yōu)點,在教學及其他各種場合大量使用。
(二)素材的準備
二維題目及其答案用AutoCAD 2014精心繪制,將其轉(zhuǎn)化成PDF格式,再放到PPT上。第三章到第五章的立體圖比較簡單,采用AutoCAD 2014的三維功能繪制,先著色,再渲染。AutoCAD可以進行三維建模,已經(jīng)廣泛用于機械設(shè)計、航空航天、電子線路等領(lǐng)域。其他章節(jié)的立體圖用UG,該軟件除了提供了強大的實體建模的技術(shù)外,還能完成復雜曲面的建構(gòu)。
(三)三維瀏覽器插件
用AutoCAD 2014和UG創(chuàng)建的三維模型放在PPT上,是固定的,無法旋轉(zhuǎn)。為了實現(xiàn)在不用打開AutoCAD和UG就能旋轉(zhuǎn),安裝了三維瀏覽器插件AnyCAD Viewer 5.0。在AutoCAD和UG中創(chuàng)建的三維模型需要保存成STI格式。如在AutoCAD中,三維模型創(chuàng)建后,執(zhí)行文件→輸出,文件類型選擇平板印刷(*.stl)。再打開AnyCAD Viewer 5.0瀏覽器,執(zhí)行文件→打開,就可以瀏覽、旋轉(zhuǎn)三維模型了。
三、教學設(shè)計
在學習中,要結(jié)合大量的繪圖和讀圖訓練,不斷由平面到空間,再由空間到平面的反復對照和聯(lián)想,逐步提高空間想象能力和分析能力。制圖技能的提高就要通過大量的習題和作業(yè)來實現(xiàn)。長期以來,對學生來說制圖作業(yè)存在作業(yè)量大,完成困難,學生有抱怨。對制圖教師來說,由于學生做的作業(yè)圖形多且線條交錯,錯誤的情況多種多樣,改作業(yè)難,也是制圖教師的困難之一。為了解決上述困難,開發(fā)了《工程制圖習題集》解題指導。以PPT為平臺,將每一道題目和答案放在上面。第一章和第二章提供了詳細的答案。從第三章立體的投影開始到第九章裝配圖,除提供答案外,還提供了立體圖。為學生作業(yè)的順利完成提供了強有力的幫助,又為學生空間想象能力的培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。學生在自己的電腦上,按照說明正確安裝三維瀏覽器插件AnyCAD Viewer5.0后,就可以從不同的角度旋轉(zhuǎn)三維模型觀看。第九章裝配圖部分,通過動畫將安全閥等部件的工作原理、拆裝的順序、零件的結(jié)構(gòu)形狀都清楚加以表達,為裝配圖的繪制提供了巨大的幫助。
(一)鉆研教學大綱,抓住重點與難點
1.通過《工程制圖》課程的學習,學生應(yīng)該具備以下素質(zhì):(1)掌握工程圖樣有關(guān)的規(guī)定;(2)具有繪制和閱讀工程圖樣的基本能力;(3)使學生養(yǎng)成嚴肅認真的科學工作作風;(4)使學生掌握計算機繪圖的基本能力。
2.圍繞以下重點和難點展開教學:(1)制圖基本規(guī)范的掌握和使用;(2)各種表達方法的掌握和使用;(3)零件圖的繪制和閱讀;(4)螺紋及其連接的畫法;(5)計算機繪圖知識的掌握。
(二)用戶界面
《組合體的視圖和尺寸標注》是這門課程的重點內(nèi)容。下面以這一章為例介紹教學設(shè)計的方法和思路。首先根據(jù)知識點對所有的題目進行分類,如圖1所示。
(三)繪圖實例
以題目5-4-6為例,用PPT演示組合體構(gòu)思的步驟及補畫視圖的過程。
首先給出題目5-4-6,如圖2所示。
第一步:繪制長方體,如圖3所示。
第二步:繪制兩個方形槽,如圖4所示。
第三步:繪制方形槽,如圖5所示。
第四步:繪制兩個半圓槽,如圖6所示。
第五步:繪制一個半圓槽,如圖7所示。
第六步:繪制圓孔,如圖8所示。
最后是立體圖的展示效果,如圖9所示。
四、結(jié)論
實踐證明,《工程制圖習題集》解題指導的開發(fā),可以最大效率提高學生的學習主動性,將制圖教師從教學中解脫出來,不斷提高自己的科研水平。
參考文獻:
[1]王彥峰,韓兆興.工程制圖與計算機繪圖[M].北京:電子工業(yè)出版社,2011.
[2]高麗華,田衛(wèi)軍.工程制圖與計算機繪圖習題集[M].北京:電子工業(yè)出版社,2011.
◎編輯 武生智