Auto-CAD在工程制图信息化教学模式中的应用探讨

欧永健 （江苏省盱眙中等专业学校，江苏 淮安 223001）

0 前言

“工程制图”是中等职业学校建筑施工技术专业基础核心课程，是中职学生从事相关岗位必备的知识。在信息化教学模式下，可以借助Auto-CAD交互软件、交互网络平台实现建筑CAD与工程制图两门课程恰当的融合，以此激发中职学生的学习兴趣，学生在教师的引导下，在“学中做”、“做中学”之间掌握知识，教师实现面向全体学生的教学，学生在教学过程中体现出自己的主体地位。

1 教学模式探讨

在传统工程制图课程的教学中，师生延续着“精益求精”精神，一块黑板、一套绘图工具，完全凭借师生在课堂中的毅力完成各类图样的绘制。教师借助PPT展示的若干挂图、有限的实体模型进行详细讲解、剖析，并在黑板上一个“点”、一根“线”、一个“面”完成图样的绘制，而学生一边看PPT立体挂图与实体模型，一边看着老师绘制图样的每一个步骤，再接着自己绘制不同的例题来实现巩固提高。虽然传统教学已经不断将诸多的元素渗入到整个教学过程来，教师也不留余力地讲解、剖析、演示，学生仔细观看思考、并通过练习掌握知识。

但就对于大部分中职学生而言，他们本身存在学习兴趣弱、学习动力不足、空间想象能力欠缺等现象，如果教师完全采用传统教学模式，教师可能并不能实现真正地面向全体学生的教学，学生也无法真正地实现“学中做”、“做中学”。现实情况也的确很不乐观，学生学习效果呈现金字塔形，获得“顶端优势”的学生凤毛麟角，绝大多数学生开始学习兴趣很浓，到最后由于参与课堂的机会较少就失去了学习工程制图的兴趣。

随着信息技术不断的发展，也为新的教学模式诞生提供了强有力的技术支撑。诸如信息化课堂教学模式、翻转课堂教学模式、有效教学法模式（一案三单法）等，它们都可以借助信息化教学平台，实现课前教师在平台发布学习任务，学生自主学习任务并发现问题，师生在讨论区适时讨论问题；课中教师有目的将课前教学平台上讨论的问题设计为课中的重难点并引导学生对这些重难点进行讨论，最终获得结论，教师再加深教学项目难度让每位学生独立解决，小组交流讨论、汇报说明过程等；课后学生继续修改完成课中任务，完成难度更高的任务后一并在平台上报作业，教师在线及时评价并发布下一节课相关内容的任务。

2 Auto-CAD在工程制图中的应用

Auto-CAD软件具有二维、三维表达图样的功能，特别是其三维表达图样的功能，它能帮助师生解决传统教学中PPT展示的挂图静止与单面、实体模型的数量有限的难题。Auto-CAD软件能实现对实体模型全方位旋转观察，能通过各种组合、切割等过程建立若干实体的模型。教师积极引导学生在信息化教学模式下借助Auto-CAD软件学习工程制图，由简到繁、由易到难，能够使中职学生在学习工程制图基础课程中真正地实现“学中做”、“做中学”，体验学习的乐趣。

3 Auto-CAD在工程制图课程中实现信息化教学应用举例

图1 切割圆锥

课前例题：完成切割圆锥的左视图。

课中例题：完成带切口圆锥的俯视图和左视图。

图2 带切口圆锥

①课前教师借助Auto-CAD软件完成切割圆锥三维立体建模，开设4个视口模拟实现视图绘制，将整个过程录制成微课视频，并上传学校信息化教学平台，开放讨论区，设置闯关连动，最后设计两道简单的讨论题（a.截交线组成的面为哪一类面？你是如何判断的；b.要想绘制出左视图的截交线投影，应该获取哪些位置的点？如何标记？）。课前学生按时观看视频，参与讨论获得积分。

②课中教师针对教学平台上学生提出的具有特点的问题设计为本节课的重难点，并引导学生展开交流讨论，讨论环节分为组内讨论、组间汇报点评、教师点评三个环节，最终获得结论。

教师再加深项目难度，提出完成带切口圆锥俯视图与左视图。教师首先借助PPT挂图对带切口圆锥立体分析，引导学生获得圆锥被水平面P和正垂面Q两个截平面截割获得。水平面P截平面在圆锥表面产生的截交线构成水平面，投影具有“一面两线”性质，正垂面Q在圆锥表面产生的截交线构成正垂面，投影具有“一斜两面”性质。

接着让学生带着上述分析过程获得的结论在多媒体教室里独立建模验证结论。

图3 学生独立建模

学生验证的具体过程为：学生打开软件，切换到俯视图，借助工具栏下拉命令绘制一个圆锥；并用矩形、旋转命令设置两个面分别作为水平截平面和正垂截平面，并移动到适当位置处；采用剖切命令依次剖切实体；借助布尔运算“并集”实现立体模型建模。

开设4个视口，横向依次为V、W、H三个投影面与立体轴测图，实现了在交互软件的一个画面里立体图与三视图的显示。

图4 显示立体图、三视图

教师组织引导小组学生汇报建模并获得视图的过程，其他学生依次点评，最后教师点评，师生共同总结经验。

③教师组织引导学生以小组为单位，首先在派发的任务单上完成绘制带切口圆锥的俯视图和左视图。再要求学生利用Auto-CAD软件绘制出带切口圆锥三视图。

教师巡视，引导学生汇报制图过程，提出问题、难点。针对问题、难点，教师有目的地引导学生组内讨论来解决问题，比如辅助线的设定，特殊位置点、一般位置点在二维图中的寻找、标记与求解，并借助Auto-CAD模型来验证。

最后教师引导学生总结课堂教学内容。

④课后教师在教学平台发布一个难度更高（三次截割立体）项目，学生在教学平台上观看教师录制的视频，自己完成建模，在作业本与Auto-CAD软件内画出三视图，并上传作业给教师，教师适时批阅指导评价。

4 Auto-CAD在工程制图信息化教学模式中表达的一些注意点

①通过开视口获得的视图，由于立体线性密度（isoline）原因，致使本不存在的图线也表达了，不可见的图线却用实线表达了。这点课前、课中都要说明清楚，特别是要求学生在任务单手绘过程中要表达清楚。

②Auto-CAD本身三维模型空间是东北等轴测轴，这与三面投影体系方位正好相反，实际建模时建议采用西南等轴测图。

③将工程制图课与建筑CAD课融合，删除繁杂，有针对性地教学。

④充分发挥信息化教学，学校要大力支持，开发适合学校的信息化教学平台，增设计算机等设备。

5 结论

通过笔者实际教学，在信息化教学模式大背景下，充分利用交互式软件、交互式网络平台，以融合课程的方式进行教学，能吸引中职学生的兴趣，对学生的能力素养培养起到很大的作用。借助交互式软件，学生的学习像是在做“游戏”，能将抽象的知识以更加直观的形式表达出来，充分调动学生学习工程制图的积极性，增强自信心，也充分发挥教师主导作用，提高工程制图课程教学效率。因此，在信息化教学模式下，借助诸如Auto-CAD交互式软件，教师真正实现“寓教于乐”、学生真正实现在“学中做”、“做中学”，感受学习的乐趣。