本站原创机械制图是机械类专业学生必修的专业基础课,主要培养学生的空间思维能力,而组合体视图在此方面的作用尤为突出.由于传统的“黑板+模型”的教学手段直观性较差,很多抽象的知识难以传达给学生,难以激发学生的学习兴趣.目前很多院校已经考虑到了这个问题,在教室都装上了电脑及多媒体设备.通过采用多种教学手段,增强教学直观性,培养学生的学习积极性与主动性,让学生与教师很好地互动,为营造和谐、轻松、愉快的学习氛围提供了极大的帮助.
下面以支座为实例,采用任务驱动型的教学方法,运用AutoCAD对组合体进行教学设计.
一、复习相关内容
由于学生已经具备了正投影法和立体表面交线的投影作图方法,在复习提问的环节,教师可以提出一些相关知识的问题：比如说,三视图的形成及其投影规律；截交线和相贯线的投影作图等.这些可以通过PPT的形式让学生快速回忆.
二、提出任务
教师在备课时使用AutoCAD绘制出如图1所示的支座三维图形,在提出任务时可在屏幕上任意地放大、旋转,让学生从不同的方向观察它的结构形状,明确学习目的和应掌握的技能.这样非常有助于激发学生的学习兴趣、培养学生的空间思维能力.
三、任务实施
根据组合体教学的特点,将其分解为以下三个模块来进行.
1.绘制组合体的三视图
首先,向学生展示一些组合体的实例,可以是PPT、模型也可以是用AutoCAD创建的三维图形.讲解什么是组合体,有哪些组合形式,组合体中相邻表面的连接关系以及形体分析法、面形分析法的知识.
（1）形体分析.支座是典型的叠加型组合体,运用形体分析法对其结构进行分析.在AutoCAD中可以做成分解图,如图1所示.将其看成是由底板、肋板、大圆筒和小圆筒四部分叠加而成.A、B、C、D为表面交线.通过对支座进行这样的分析,弄清它的形体特征,对于画图有很大帮助.
在具体画图时,可以按各个部分的相对位置,逐个画出它们的投影以及它们之间的表面连接关系,综合起来即得到整个组合体的视图.因为单个形体三视图较为简单,如果学生有AutoCAD作图基础,可以让几个学生依次作图.
（2）选择视图、确定比例及图纸幅面.选择最能反映组合体形体特征的那个视图作为主视图,同时兼顾其他两个视图表达的清晰性.AutoCAD提供了很多样板文件来确定图纸的幅面,只需调出合适的样板就很容易确定图形的比例,这是手工绘图无法达到的.
（3）绘制三视图（在AutoCAD绘图环境中讲解）.如果之前学生已经绘制出单个形体的三视图,此时老师只需通过AutoCAD中“MOVE”命令将它们组合在一起即可处理表面交线.利用AutoCAD可以设置不同颜层的功能,将各形体的三视图设置成不同颜色,同时还必须注意粗实线、细实线的线宽设置；直线、点画线、虚线等的线性设置等.这样线条不易混淆,能够准确地处理立体表面交线的问题.
2.标注组合体的尺寸
前面学生已经学过了尺寸标注的基本知识,在此处只需要说明标注组合体的尺寸时,应先对组合体进行形体分析,选择基准,标注出定形尺寸、定位尺寸和总体尺寸,最后检查、核对.在进行尺寸标注时,需要在AutoCAD中新建“尺寸标注”图层,边标注边讲解,也可以让学生操作.如果出现错误将能更好的分析尺寸标注的合理性.
3.识读组合体的三视图
读图要领、方法和步骤可在制成PPT讲解.用AutoCAD制作图2所示例题,具体实施根据组合体的主视图和俯视图补画左视图,并要求学生想象出它所表示的物体形状.
（1）分离出特征明显的线框.两个视图都可以看作是由三个线框组成的,其中主视图中I、III两个线框特征明显,俯视图中线框II的特征明显.如图2（a）所示根据形体分析法先将组合体的主视图分成三个线框,用不同颜色区分.
（2）逐个想象各形体形状.根据投影规律,依次找出I、II、III三个线框在其俯视图的对应投影,并想象出他们的形状,画出左视图.分析三个形体的位置关系,将三个形体根据其位置关系组合在一起,进一步分析各形体间的共面、相切、相交的情况.
（3）综合想象整体形状.确定各形体的相互位置,初步想象物体的整体形状.然后把想象的组合体与三视图进行对照、检查.最终教师在AutoCAD中给出组合体的空间模型,使用动态观察,让学生看清楚组合体各个方向的形状,并对照模型检查自己想象的组合体形状是否正确.
随后是课堂小结和作业布置.在此处要指出的是对于接受速度较慢的学生,教师也可以配合适当的黑板作图演示.
运用AutoCAD进行组合体教学,教师不需要在黑板上画出很多图形,大大减少了工作量,有更多的时间与学生进行互动,使学生积极参与到课堂中去,充分展示学生主体的教学地位.AutoCAD还可以贯穿到整个机械制图的课程中去,利用其形象直观的优越性,让学生真正理解和掌握制图的基本原理和基本方法.
（作者单位：江苏省盐城技师学院）