《工程制图习题集》解题指导的开发与研究

高丽华 徐良 朱家演

[摘 要] 工程制图是提高学生工科素质的重要课程。一直以来存在作業多、难批改的问题，尤其是有些学生空间想象能力比较薄弱。因此，开发习题答案十分必要。把学生的作业及其答案，甚至是立体图用PPT课件展示。用动画等视频演示装配图的拆开和装配的过程。用Auto CAD和UG创建了所有题目的三维模型库。用三维浏览器实现了模型的任意旋转。通过《工程制图习题集》解题指导平台的开发，提高学生主动完成制图作业的兴趣，极大地减轻了教师批改作业的工作量。

[关 键 词] 制图作业；解题指导；AutoCAD

[中图分类号] TB232 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2019）01-0018-02

我校机械学院、电子学院、理学院、艺术学院、海洋学院等16个专业使用我校自编的教材。

自编教材发行以来，受到了韶关学院、达德学院、陕西国际商贸等学校的好评，共销售13000套。面对教材发行的良好势头，我们感到了压力。我们要为信任我们的教师和学生在教材课件的开发和服务。非机械教材的课件已经具备良好使用效果。

《工程制图习题集》配套的答案，教师利用业余时间需要尽快完成。

一、系统解决问题

开发一套《工程制图习题集》解题指导。整个系统基于PPT格式的，利用Auto CAD软件绘制的图形不失真。学生下载后，可以在电脑甚至手机上随时学习，对需要的题目提供立体图。《工程制图习题集》共有九章。

第一章和第二章因为内容比较简单，直接给出答案。

第三章到第九章的内容都是与立体有关的习题，为了加强学生的空间想象能力，也为了让学生自我判断构思的三维形体是否正确，部分习题在给出答案的同时，还配有立体图。

二、关键技术的实现

（一）PPT课件

PPT课件是多媒体文件，包括文字、图片、语音等多种媒体。具有图文并茂、增强视觉冲击力的优点，在教学及其他各种场合大量使用。

（二）素材的准备

二维题目及其答案用AutoCAD 2014精心绘制，将其转化成PDF格式，再放到PPT上。第三章到第五章的立体图比较简单，采用AutoCAD 2014的三维功能绘制，先着色，再渲染。AutoCAD可以进行三维建模，已经广泛用于机械设计、航空航天、电子线路等领域。其他章节的立体图用UG，该软件除了提供了强大的实体建模的技术外，还能完成复杂曲面的建构。

（三）三维浏览器插件

用AutoCAD 2014和UG创建的三维模型放在PPT上，是固定的，无法旋转。为了实现在不用打开AutoCAD和UG就能旋转，安装了三维浏览器插件AnyCAD Viewer 5.0。在AutoCAD和UG中创建的三维模型需要保存成STI格式。如在AutoCAD中，三维模型创建后，执行文件→输出，文件类型选择平板印刷（*.stl）。再打开AnyCAD Viewer 5.0浏览器，执行文件→打开，就可以浏览、旋转三维模型了。

三、教学设计

在学习中，要结合大量的绘图和读图训练，不断由平面到空间，再由空间到平面的反复对照和联想，逐步提高空间想象能力和分析能力。制图技能的提高就要通过大量的习题和作业来实现。长期以来，对学生来说制图作业存在作业量大，完成困难，学生有抱怨。对制图教师来说，由于学生做的作业图形多且线条交错，错误的情况多种多样，改作业难，也是制图教师的困难之一。为了解决上述困难，开发了《工程制图习题集》解题指导。以PPT为平台，将每一道题目和答案放在上面。第一章和第二章提供了详细的答案。从第三章立体的投影开始到第九章装配图，除提供答案外，还提供了立体图。为学生作业的顺利完成提供了强有力的帮助，又为学生空间想象能力的培养奠定了基础。学生在自己的电脑上，按照说明正确安装三维浏览器插件AnyCAD Viewer5.0后，就可以从不同的角度旋转三维模型观看。第九章装配图部分，通过动画将安全阀等部件的工作原理、拆装的顺序、零件的结构形状都清楚加以表达，为装配图的绘制提供了巨大的帮助。

（一）钻研教学大纲，抓住重点与难点

1.通过《工程制图》课程的学习，学生应该具备以下素质：（1）掌握工程图样有关的规定；（2）具有绘制和阅读工程图样的基本能力；（3）使学生养成严肃认真的科学工作作风；（4）使学生掌握计算机绘图的基本能力。

2.围绕以下重点和难点展开教学：（1）制图基本规范的掌握和使用；（2）各种表达方法的掌握和使用；（3）零件图的绘制和阅读；（4）螺纹及其连接的画法；（5）计算机绘图知识的掌握。

（二）用户界面

《组合体的视图和尺寸标注》是这门课程的重点内容。下面以这一章为例介绍教学设计的方法和思路。首先根据知识点对所有的题目进行分类，如图1所示。

（三）绘图实例

以题目5-4-6为例，用PPT演示组合体构思的步骤及补画视图的过程。

首先给出题目5-4-6，如图2所示。

第一步：绘制长方体，如图3所示。

第二步：绘制两个方形槽，如图4所示。

第三步：绘制方形槽，如图5所示。

第四步：绘制两个半圆槽，如图6所示。

第五步：绘制一个半圆槽，如图7所示。

第六步：绘制圆孔，如图8所示。

最后是立体图的展示效果，如图9所示。

四、结论

实践证明，《工程制图习题集》解题指导的开发，可以最大效率提高学生的学习主动性，将制图教师从教学中解脱出来，不断提高自己的科研水平。

参考文献：

[1]王彦峰，韩兆兴.工程制图与计算机绘图[M].北京：电子工业出版社，2011.

[2]高丽华，田卫军.工程制图与计算机绘图习题集[M].北京：电子工业出版社，2011.

◎编辑 武生智