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1、工程制图和计算机绘图基础课程交互式教学模式探索 一、工程制图和计算机绘图基础课程简介 工程制图是一门工科学生必修的专业基础课,其研究对象是被誉为“工程界语言”的工程图样,工程图样是科技工作者借以表达和交流思想的重要工具,是工程技术部门的一项重要技术文件1。工程制图课程就是研究用正投影法绘制工程图样和解决空间几何问题的理论和方法的一门学科,其主要目的是培养绘图、读图的基本技能和空间想象能力。 计算机绘图是应用计算机及图形输入、输出设备,实现图形显示、辅助绘图及设计的一门新兴边缘学科。计算机绘图是一种高效率、高质量的绘图技术,绘制出的图形美观,便于修改和存储,该项技术深受工程技术人员的喜爱。目前,
2、计算机绘图在工程领域应用最广的软件是AutoCAD软件,因此计算机绘图主要讲述AutoCAD软件,另外还介绍CAXA电子图板软件等。 二、工程制图和计算机绘图基础教学状况分析 工程制图传统教学是教师讲授课程利用教学模型、挂图以及教具(包括圆规、三角板)在黑板上绘制图形,向学生讲解绘图原理和绘图操作,学生借助于图板、尺规、铅笔等进行手工绘图练习,以建立空间概念,培养图示能力和图解能力。这种教学模式效率低,内容枯燥无趣,传递的信息量小,受到时间的限制,一堂课讲不了几个图形,课堂知识容量小。 计算机绘图软件虽然功能强大,但是,在传统的计算机绘图课程教学过程中,教师没有把该课程和专业知识结合起来,没有
3、使学生认识到此课程的重要性,进而影响了学生学习这门课程的积极性,在具体实践教学中,虽然学校提供大量的实践(上机)教学,但是由于学生对计算机绘图软件和工程知识缺乏连接,导致学生在在学习过程中出现学习兴趣浓厚到学习兴趣低下这样的怪现象。甚至到学期结束,学生尚不能熟练操作AutoCAD软件,进而影响了学生的绘图技能水平的提高。 三、工程制图和计算机绘图基础交互式课程教学 工程制图及计算机绘图基础这两门课程核心内容均为绘图,而教学存在的问题均是学生学习兴趣不高,针对这样的现状,在具体教学中将分开的两门课程融合在一起,加强关联课程之间的揉合和渗透,提高学生对知识掌握的综合性与趣味性,可以达到最佳学习效果
4、。图1即是工程制图及计算机绘图基础课程交互式教学的课程安排。 1、国家标准规定和AutoCAD模板文件的建立 工程制图第一章所讲述的制图的基本知识方面,主要让学生学习技术制图及机械制图国家标准关于图幅、比例、字体、图线等规定。与此同时,AutoCAD课程可以讲述如何分层,如图2所示,如何画出图幅,并生成AutoCAD模板文件(*.dwt)2,如图3所示。 通过两个不同课时的讲解和练习,学生既了解了国家标准的有关规定,同时通过上机练习,建立工程图样模板文件,该模板文件以后就可以在课程设计及毕业设计中多次使用,避免学生图幅设计的不规范现象。 图1 交互式教学 图2 图层图3 模板文件2、空间构形能
5、力的构建 工程制图课程主要的内容就是培养学生的空间构型能力,在学习截交线、相贯线以及组合体内容时,可依据轴测图的形成,穿插进行AutoCAD三维建模内容,此教学方法的优点如下: (1)通过AutoCAD三维建模内容的学习,让学生体会到三维建模功能的强大,提高学习AutoCAD的兴趣,推进了教学进度; (2)在教学过程中,采取三视图与三维模型一一对照的教学方法,学生一目了然,促进学生空间构形能力的提高。例如:对于图4所示的一个组合体三视图,学生很难通过三视图来构思出组合体的空间结构,在此阶段进行AutoCAD三维建模内容的教学,配合此例完成如图5所示的三维图形,帮助学生理解三视图。 (3)采用A
6、utoCAD三维建模辅助教学,节约了买挂图、模型的资金及占用空间,并满足了教学需要。 图4 组合体三视图 图5 组合体立体图3、通过CAXA软件学习标准件和常用件 工程制图教学过程中,标准件和常用件部分是学生学习过程中的难点。主要原因有以下两点: (1)学生对螺栓、螺钉、螺母、垫圈、键、销、齿轮、弹簧等这些标准件和常用件的工程实际使用情况缺乏认识; (2)对国家标准规定的标准件和常用件的画法比较繁琐,学生没有识记的兴趣。 根据以上两点,CAXA电子图版在标准件和常用件的画法上提供了图库,其中有各种国标规定的标准件和常用件画法,如图6所示。在进行标准件和常用件的教学中,可以在学习CAXA电子图版的过程中,详细讲述标准件和常用件的画法及用途。 图6 CAXA电子图板图库国标画法工程制图教学目标定位于使学生掌握绘图和读图的原理和绘图的国家标准方面,计算机绘图基础的教学目标侧重于绘图能力的培养,两者之间保持各自的特性和优势。对传统的制图教学进行必要的改革,并将两者有机的结合起来,两门课应该互相补充、互相渗透,不仅提高了学生的学习兴趣,也给工程制图教学注入了新的理念。 【