《工程制圖習(xí)題集》解題指導(dǎo)的開發(fā)與研究

高麗華 徐良 朱家演

[摘 要] 工程制圖是提高學(xué)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(xué)生空間想象能力比較薄弱。因此，開發(fā)習(xí)題答案十分必要。把學(xué)生的作業(yè)及其答案，甚至是立體圖用PPT課件展示。用動(dòng)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(shí)現(xiàn)了模型的任意旋轉(zhuǎn)。通過《工程制圖習(xí)題集》解題指導(dǎo)平臺(tái)的開發(fā)，提高學(xué)生主動(dòng)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(dǎo)；AutoCAD

[中圖分類號(hào)] TB232 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2019）01-0018-02

我校機(jī)械學(xué)院、電子學(xué)院、理學(xué)院、藝術(shù)學(xué)院、海洋學(xué)院等16個(gè)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(xué)院、達(dá)德學(xué)院、陜西國際商貿(mào)等學(xué)校的好評(píng)，共銷售13000套。面對(duì)教材發(fā)行的良好勢(shì)頭，我們感到了壓力。我們要為信任我們的教師和學(xué)生在教材課件的開發(fā)和服務(wù)。非機(jī)械教材的課件已經(jīng)具備良好使用效果。

《工程制圖習(xí)題集》配套的答案，教師利用業(yè)余時(shí)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(xí)題集》解題指導(dǎo)。整個(gè)系統(tǒng)基于PPT格式的，利用Auto CAD軟件繪制的圖形不失真。學(xué)生下載后，可以在電腦甚至手機(jī)上隨時(shí)學(xué)習(xí)，對(duì)需要的題目提供立體圖?！豆こ讨茍D習(xí)題集》共有九章。

第一章和第二章因?yàn)閮?nèi)容比較簡(jiǎn)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(xí)題，為了加強(qiáng)學(xué)生的空間想象能力，也為了讓學(xué)生自我判斷構(gòu)思的三維形體是否正確，部分習(xí)題在給出答案的同時(shí)，還配有立體圖。

二、關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)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(qiáng)視覺沖擊力的優(yōu)點(diǎn)，在教學(xué)及其他各種場(chǎng)合大量使用。

（二）素材的準(zhǔn)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(jiǎn)單，采用AutoCAD 2014的三維功能繪制，先著色，再渲染。AutoCAD可以進(jìn)行三維建模，已經(jīng)廣泛用于機(jī)械設(shè)計(jì)、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(qiáng)大的實(shí)體建模的技術(shù)外，還能完成復(fù)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(shí)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(xué)設(shè)計(jì)

在學(xué)習(xí)中，要結(jié)合大量的繪圖和讀圖訓(xùn)練，不斷由平面到空間，再由空間到平面的反復(fù)對(duì)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(xí)題和作業(yè)來實(shí)現(xiàn)。長(zhǎng)期以來，對(duì)學(xué)生來說制圖作業(yè)存在作業(yè)量大，完成困難，學(xué)生有抱怨。對(duì)制圖教師來說，由于學(xué)生做的作業(yè)圖形多且線條交錯(cuò)，錯(cuò)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(xí)題集》解題指導(dǎo)。以PPT為平臺(tái)，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(xì)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(xué)生作業(yè)的順利完成提供了強(qiáng)有力的幫助，又為學(xué)生空間想象能力的培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。學(xué)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(dòng)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(dá)，為裝配圖的繪制提供了巨大的幫助。

（一）鉆研教學(xué)大綱，抓住重點(diǎn)與難點(diǎn)

1.通過《工程制圖》課程的學(xué)習(xí)，學(xué)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(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)工作作風(fēng)；（4）使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)繪圖的基本能力。

2.圍繞以下重點(diǎn)和難點(diǎn)展開教學(xué)：（1）制圖基本規(guī)范的掌握和使用；（2）各種表達(dá)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(jì)算機(jī)繪圖知識(shí)的掌握。

（二）用戶界面

《組合體的視圖和尺寸標(biāo)注》是這門課程的重點(diǎn)內(nèi)容。下面以這一章為例介紹教學(xué)設(shè)計(jì)的方法和思路。首先根據(jù)知識(shí)點(diǎn)對(duì)所有的題目進(jìn)行分類，如圖1所示。

（三）繪圖實(shí)例

以題目5-4-6為例，用PPT演示組合體構(gòu)思的步驟及補(bǔ)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(zhǎng)方體，如圖3所示。

第二步：繪制兩個(gè)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(gè)半圓槽，如圖6所示。

第五步：繪制一個(gè)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(shí)踐證明，《工程制圖習(xí)題集》解題指導(dǎo)的開發(fā)，可以最大效率提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，將制圖教師從教學(xué)中解脫出來，不斷提高自己的科研水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]王彥峰，韓兆興.工程制圖與計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)繪圖習(xí)題集[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.

◎編輯 武生智