計(jì)算機(jī)制圖教學(xué)設(shè)計(jì)運(yùn)用論文
1.引言
教學(xué)是實(shí)現(xiàn)教育目的、提高學(xué)生素質(zhì)的最基本的途徑，課堂教學(xué)是教學(xué)活動的主要方式，有效的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)則是課堂教學(xué)成功的必要條件。在課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)中，教學(xué)媒體選用設(shè)計(jì)是重要的一環(huán)。媒體選擇的標(biāo)準(zhǔn)有以下幾個方面。第一，教學(xué)媒體的使用必須服務(wù)于教學(xué)的整體目標(biāo)。不同的教學(xué)媒體，其特點(diǎn)、功能各不相同，所實(shí)現(xiàn)的具體目標(biāo)也不相同，應(yīng)該根據(jù)具體的教學(xué)目標(biāo)選擇相應(yīng)的教學(xué)媒體。第二，要以教學(xué)對象、教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)。在選擇教學(xué)媒體時，要始終把學(xué)生放在中心地位，使學(xué)生的積極性、主動性得以充分發(fā)揮。第三，根據(jù)媒體的基本特性選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)媒體。不同的教學(xué)媒體在傳遞教學(xué)信息時，其功能是不同的。在進(jìn)行課堂教學(xué)設(shè)計(jì)時，一定要了解各種教學(xué)媒體的特點(diǎn)、功能及其局限性，選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)媒體。制圖是一門傳統(tǒng)課程，是工科學(xué)生的`技術(shù)基礎(chǔ)課，與生產(chǎn)實(shí)際密切聯(lián)系，其內(nèi)容多，作業(yè)量大，且枯燥，呆板，學(xué)習(xí)中要求學(xué)生有較強(qiáng)的空間想象能力。由于學(xué)生一入學(xué)就學(xué)習(xí)這門課，無生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，空間幾何知識水平較低，因此大部分學(xué)生都感覺這門課程較難，不易掌握，學(xué)習(xí)這門課的積極性，主動性不易得到發(fā)揮。針對這種情況，應(yīng)選擇適當(dāng)有效的教學(xué)媒體，以提高課堂教學(xué)質(zhì)量。傳統(tǒng)制圖教學(xué)中使用的輔助媒體主要是掛圖、幻燈和模型，掛圖和幻燈主要是書上插圖的放大，雖然便于教師講解，但對較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)圖同學(xué)們?nèi)匀豢床磺�，特別是講解立體圖時，平面的掛圖、幻燈則很難起到啟發(fā)學(xué)生空間想象能力的作用。
為了幫助學(xué)生建立空間概念，增強(qiáng)感性認(rèn)識，立體的模具是不可缺少的。模具雖然可以變換不同的角度觀察，但種類和數(shù)量有限，同時固定的模具不能隨課堂上的變化而變化，同樣使課堂教學(xué)缺乏靈活性。此外，教師在講臺上上課時，一邊展示模具，一邊講解，一邊畫圖，顯得忙亂，教學(xué)效果也不好�，F(xiàn)在我們將計(jì)算機(jī)引入制圖課教學(xué)，應(yīng)用Aut。一CAD的三維繪圖、三維建模功能則可很好的解決傳統(tǒng)教學(xué)中的矛盾。在制圖教學(xué)課堂上，可隨時調(diào)用或臨時繪制各種圖形，示范圖形的繪制過程。利用Auto一CAD的立體建模功能和動畫效果來制作模型，動態(tài)展示模型，可以使學(xué)生觀察到多種多樣形象生動的模型，可以看到模型的形成過程和多方位的剖析展示，對培養(yǎng)和提高學(xué)生的空間想象力有極大幫助，增強(qiáng)了課堂教學(xué)效果。由于Aut。一CAD的建模操作命令比較簡單易掌握，學(xué)生可在計(jì)算機(jī)上模仿教師操作，自己制作一些簡單的立體模型。這樣既調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，又活躍課堂氣氛，使學(xué)生在主動活躍的狀態(tài)下吸取知識，開拓思路，培養(yǎng)能力。教師教學(xué)過程在一般的PC機(jī)上，加一臺投影儀完成。若在交互式多媒體教室進(jìn)行，教師還可隨時觀察和直接檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，避免了傳統(tǒng)教學(xué)中只能通過提問或作業(yè)檢查學(xué)生掌握程度的滯后效果，教學(xué)效果會更好。
2.教學(xué)實(shí)踐
下面以兩個教學(xué)實(shí)例來說明。
2.1柱體的切割:經(jīng)過基本形體一章的學(xué)習(xí)，學(xué)生對于圓柱體的三視圖已熟練掌握。圓柱體作為被切割體，可以切割出各種形狀，甚至非常復(fù)雜的形體來。教學(xué)用木模，一般只有幾種切割情況，比較呆板。在計(jì)算機(jī)中，通過Auto一CAD的三維建模功能，我們可以建立多種模型，讓學(xué)生充分認(rèn)識圓柱體切割情況。從而增加學(xué)生的感受性認(rèn)識，開闊學(xué)生的思路，為組合體一章學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。具體操作:
2.1.1.先利用Aut。一cAD中“繪圖”下拉菜單的實(shí)體子菜單中的“圓柱體(CYUNDER)”命令建立圓柱體實(shí)體。然后根據(jù)需要復(fù)制若干個。
2.1.2利用切割命令SLICE將圓柱體分成兩部分。并用移動命令MOVE將兩部分移開。
2.2圓柱體相貫問題
兩圓柱體相貫，表面形成的交線是空間曲線，學(xué)生大多缺乏空間想象能力，往往不能理解，畫圖時常常出錯。另外，隨著兩正交圓柱直徑比趨近于l，相貫線逐漸變成了直線，學(xué)生也難以理解。通過在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行三維建模及動態(tài)展示，可以使學(xué)生直觀地認(rèn)識到相貫線的形成過程及特點(diǎn):具體操作:
2.2.1.先建成立一定直徑D的圓柱體實(shí)體，可圖1一8選擇適當(dāng)?shù)念伾?/p>
2.2.2.建立若干的直徑D1<二D的圓柱體若干個，可設(shè)置不同的顏色。
2.2.3.利用繪圖編輯功能及布爾運(yùn)算，使直徑大小不同的小圓柱體與大圓柱體正交。對模型進(jìn)行著色，渲染，觀察相貫線的情況。當(dāng)D二Dl時，再觀察相貫線的情況。
2.2.4.改變視點(diǎn)觀察模型，展示給學(xué)生。除了上述舉例外，在講解其它切割體、其它相貫體、以及組合體的視圖表達(dá)時，都可以利用計(jì)算機(jī)來完成構(gòu)造模型，展示模型的工作。另外，在講授機(jī)件的表達(dá)方法、標(biāo)準(zhǔn)件與常用件、零件圖、裝配圖時，同樣可以用Aut。-CAD來制作教學(xué)所需的模型，只是工作較復(fù)雜，有些工作需在課外做好，在課上展示給學(xué)生。
3.結(jié)語
綜上所述，在制圖教學(xué)過程中，將Aut。-CAD直接用于構(gòu)造模型來輔助教學(xué)，改變了制圖課程傳統(tǒng)教學(xué)的被動局面，對提高課堂效率，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)制圖課程的積極性，增強(qiáng)空間想象力，提高實(shí)際繪圖能力，增強(qiáng)教學(xué)效果發(fā)揮著不可低估的作用。此外，將計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件直接用到教學(xué)中，不僅很好地達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，還打開了學(xué)生在計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面的視窗，優(yōu)化了學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)作為一種新的教育工具，在呈現(xiàn)信息和舉例，提供練習(xí)與反饋，激發(fā)學(xué)習(xí)動機(jī)等方面功能頗佳，可在制圖教學(xué)中發(fā)揮良好作用。
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