CAD在制图教学中的应用

2023-02-23

随着科技的发展和进步, 出现了计算机多媒体技术, 并且得到了迅猛的发展。计算机辅助教学在各学科中的应用也日益普及。对于制图这一学科而言, 引入计算机辅助教学, 采用多媒体教学方式是当前的迫切需要。而CAD绘图软件的优势为制图的教学提供了一个很好的教学平台, 能为制图教学创造出最佳的教学效果, 也为制图课教学的改革提供了难得的机会。

1 传统教学方式、方法的缺陷和不足

制图课程是中等专业技术学校学生和理工科大学学生必修的一门专业基础课。其教学任务是:培养学生的画图和看图能力及严肃认真、一丝不苟的工作态度。制图就是在图纸上用平面图形表达实物的空间形状或通过图纸想象出物体的空间形状, 这样的过程称之为画图或看图。由平面到空间或由空间到平面的转换过程需要很好的空间想象能力, 所以教学中要帮助学生尽快地建立起空间概念完成画图和看图的学习任务。

传统教学的主要方法:一是讲解;二是在黑板演示, 这样的教学方法比较抽象, 虽然作图演示能够清楚地把作图过程展示出来, 但演示所用时间过长, 导致教学节奏缓慢, 既影响教学进度也压缩了学生思考、学习和练习的时间, 效果不佳;三是用挂图和实物模型等作为辅助教学手段帮助学生学习绘图和看图, 挂图、模型都很直观, 对学习和建立空间概念有一定的帮助, 但由于他们都是静止不动的, 而且只能直接反映结果, 不能反映由平面到空间或由空间到平面的变化过程, 也就不能有效地建立起平面与空间的联系关系, 仍然不利于思维能力的培养和空间概念的建立, 这些方法和手段都不能完全满足教学要求。

2 Auto CAD的功能优势

Auto CAD是国内外使用最广泛的绘图应用软件, 它是计算机的辅助设计软件, 由美国Autodesk公司研制开发的, 它有丰富的绘图命令、强大的编辑功能和良好的用户界面受到广大用户的普遍欢迎。制图的教学与图形始终联系在一起, 它的教学课件要求有很好的制图能力、编辑功能、控制功能、方便的操作界面、以及直观的三维立体的成型功能, 而CAD中的绘图速度快、图线变化多、图层控制方便、用户界面无限制及移动灵活、既能画平面图轴测图也能画三维图形……一系列的独有功能, 是其他应用软件无法比拟的, 尤其是三维图形的成型过程, 直观、快速, 这些功能应用在课件中完全能够满足制图课程的教学要求, 弥补传统教学的不足, 既方便画图和看图也利于空间概念的培养和建立, 而且用C A D制作课件既方便又快捷, 可以广泛地应用在制图的教学之中。

3 CAD在制图教学中的应用

目前, 我国用于计算机绘图的软件有很多种, 各软件均有各自的特色, 这就为我们引入计算机辅助教学提供了广阔的天地。我国一些大中专学校已相继研制开发了《画法几何》、《零件装配图》及其他《制图》多媒体教学光盘, 这些课件应用在教学过程中, 既方便实用, 又能使课堂内容丰富多彩。但每个学校的教学对象不同、教学要求不一样, 教学内容教学进度也不相同, 所以每个教师对他人的课件可以借鉴, 但不能依赖更不能照搬, 我们只能根据学生的实际情况、结合教学要求、按教学进度制作适合自已教学特点和教学对象的教学课件, 才能达到理想的教学效果。而C A D既可以制作绘图课件也能制作看图课件, 且能贯穿整本教材和整个教学过程。例如:

3.1 平面图形

平面图形绘制比较简单, 主要任务是让学生掌握作图方法和作图技巧, 以及熟悉C A D功能。例如, 为了让图形更清晰, 可以用不同的颜色、不同的图层来表示不同性质的线段和作图步骤, 如果是提前准备好的课件可以用控制图层的办法来显示作图顺序;也可以现场演示作图过程, 既直观、又方便。

3.2 三视图

三视图的形成是制图课程的入门理论知识, 也是由二维到三维的过渡内容, 由此开始要求学生随课程的深入, 逐步地建立起空间概念。三视图画图和看图的理论依据我们称之为投影规律, 即“长对正、高平齐、宽相等”, 而CAD中的捕捉、追踪功能能很直观地将三视图的投影规律反映出来。还可借鉴动画的手法展示出三视图的形成过程。

3.3 剖视图

Auto CAD中的三维图形最适合制作剖视图的教学课件, 用三维图形展示立体的剖切过程既生动又直观。在制作剖视图的课件时, 形体中的简单体建议用不同的颜色表示, 剖切面用不同专用颜色表示, 便于比较和阅读。

用C A D制作课件, 先要熟悉C A D, 在制作时尽可能充分利用C A D的功能, 使其充分发挥作用, 尽可能将平面图形从三维图形到平面图形的过程展示出来。随着学习的深入学生有了一定的空间概念后, 制作课件时要考虑留出学生思考的时间和空间, 不可以完全用课件代替学生的学习。除此以外还需要注意以下几个问题:

(1) 虽然CAD的功能十分丰富, 而教学的方法灵活多样, 每个人根据自己的特点制作教学课件时, 一定要注意课件的板书、标题、章节顺序以及例题、习题等应尽量与教材保持一致, 便于学生预习和复习。

(2) 多媒体教学要注意控制教学进度和课堂节奏, 注意突出重点、难点。不要将课件做得太花梢, 分散学生的注意力;不要将每节课的内容安排过于饱满, 要留出学生学习思考的时间, 加强课堂上的练习和辅导。

(3) 运用多媒体教学过程中, 要注重建立并完善教学素材资源库的建设;对已制作完成的课件要在实践中不断完善、修改和调整, 做到课件为教学服务, 力争收到较好的教学效果。

4 灵活运用CAD制图的功能

用CAD制作课件, 一方面要熟悉CAD的功能, 另一方面要学会使用技巧, 用好CAD的功能会起到事半功倍的效果;灵活、巧妙地运用各项功能, 能达到意想不到的效果。例如, 用不同的线型、不同的颜色表示不同的线条、平面或形体, 可以帮助看图。例如, 作三维图形时, 不同的形体使用不同的颜色, 一般情况下在修改/实体编辑的操作中颜色会变成同一种颜色, 若要保持原来的颜色不变, 作图时, 不改变图层, 只要在对象特性工具栏上的颜色控制框中选择不同颜色画出不同的形体, 颜色就不会发生变化……。一本教材对软件应用的介绍不可能面面俱到, 像作图技巧之类的内容要靠平时在使用CAD过程中摸索出一些简便的、行之有效的方法, 而这些方法会使我们的绘图变得轻松自如。

总之, 多媒体教学是教学的发展方向, 课件的开发只是教学的一部分。如果CAD能较好地应用在制图教学中, 一方面可以开阔学生的视野, 激发学习兴趣, 开发空间想象力和创新意识;另一方面作为教师, 也可通过计算机软件的学习和应用, 不断更新知识、提高技能, 改善教学方法, 达到教学相长, 取得双赢的效果。

摘要：为了解决制图课程传统教学方式、方法的不足和缺陷, 将计算机辅助设计软件—AutoCAD作为制图课程的多媒体教学软件, 应用在教学之中。

关键词：制图,AutoCAD,传统教学,计算机辅助教学,课件