儲(chǔ)小芳

摘 要：土木工程識(shí)圖課程是中專職業(yè)學(xué)校工科專業(yè)開(kāi)設(shè)的一門基礎(chǔ)課程。傳統(tǒng)的手工繪圖不能適應(yīng)現(xiàn)代工程技術(shù)人才的培養(yǎng)要求，將現(xiàn)代信息技術(shù)CAD應(yīng)用到土木工程識(shí)圖教學(xué)之中，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，發(fā)揮學(xué)生的空間想象能力，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：土木工程識(shí)圖；CAD

1 《土木工程識(shí)圖》與《CAD》課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

1、《土木工程識(shí)圖》課程的要求及特點(diǎn)

土木工程識(shí)圖是研究工程圖樣的繪制和識(shí)讀規(guī)律的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課，是工科專業(yè)學(xué)生的必修課。該課程主要要求學(xué)生能熟練地掌握投影知識(shí)，同時(shí)，它還是基礎(chǔ)課與專業(yè)課銜接的紐帶，掌握專業(yè)圖樣的識(shí)讀和繪制方法。在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，以讀圖為教學(xué)目標(biāo)，以手工繪圖為教學(xué)手段。

2、《CAD》課程的要求及特點(diǎn)

CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）是AutoCAD的簡(jiǎn)稱，是美國(guó)Autodesk公司開(kāi)發(fā)的通用計(jì)算機(jī)輔助繪圖與設(shè)計(jì)軟件包，主要用于學(xué)校、企業(yè)技術(shù)人員對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要研究如何利用各種指令繪制各種圖樣，具備高效率、高質(zhì)量的特點(diǎn)。

3、兩者教學(xué)模式各有不足

教師采用傳統(tǒng)手段教土木工程識(shí)圖課程時(shí)，教學(xué)效果不明顯。而不懂得土木工程專業(yè)知識(shí)的計(jì)算機(jī)教師教CAD，只是讓學(xué)生依樣畫(huà)葫蘆，學(xué)生并不理解圖形樣式和用途。

4、中職學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)

中職學(xué)校的學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差，學(xué)習(xí)主動(dòng)性也比較差，特別是他們的空間思維能力比較差，在學(xué)習(xí)土木工程識(shí)圖課程中，不能很好的理解知識(shí)點(diǎn)，存在一定的困難。

要使中職學(xué)生既能夠掌握工程制圖的基本知識(shí)，又能夠靈活運(yùn)用計(jì)算機(jī)繪圖軟件快速準(zhǔn)確地繪圖，應(yīng)將CAD教學(xué)應(yīng)用到工程制圖教學(xué)中，把CAD作為一種工具來(lái)使用，作為輔助教學(xué)手段來(lái)處理，把看圖、識(shí)圖能力的培養(yǎng)作為重點(diǎn)來(lái)進(jìn)行教學(xué)。將它們有機(jī)地穿插在一起，增加教學(xué)的直觀性和趣味性，提高教學(xué)效果。

2 CAD課程在《土木工程識(shí)圖》教學(xué)中的具體應(yīng)用

（一）、CAD課程在《土木工程識(shí)圖》畫(huà)法幾何中的應(yīng)用

1、CAD在《工程制圖》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的應(yīng)用

《工程制圖》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是土木工程識(shí)圖的基礎(chǔ)，是土木工程生產(chǎn)中最基本的技術(shù)文件。標(biāo)準(zhǔn)中“圖紙的幅面和格式”，可以在CAD中的“圖紙的布局、打印”一起來(lái)講解；機(jī)械制圖中關(guān)于尺寸標(biāo)注的標(biāo)準(zhǔn)和要求可用CAD中修改“標(biāo)注樣式”的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，強(qiáng)制執(zhí)行各種繪圖的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

2、CAD在點(diǎn)、線、面投影中的應(yīng)用

畫(huà)法幾何中的點(diǎn)、線、面的投影比較枯燥和抽象。學(xué)生在學(xué)習(xí)投影面的各種平行線（面）、垂直線（面）以及一般位置線（面）的投影特性的過(guò)程中感到比較困惑，更不能應(yīng)用這些知識(shí)進(jìn)行形體的線面分析，這主要是由于圖中的點(diǎn)、線、面的直觀性差。可利用CAD中“繪圖”的“實(shí)體”來(lái)創(chuàng)建三維模型。在三維模型里利用“修改”中的“實(shí)體編輯”中的“著色線”、“著色面”來(lái)選取三維模型中相應(yīng)的線和面，就可分析不同位置的線面投影特性。這樣就可將抽象的點(diǎn)線面知識(shí)融入到直觀的三維實(shí)體中，把所學(xué)知識(shí)連貫起來(lái)，同時(shí)又對(duì)學(xué)習(xí)物體的投影起到促進(jìn)作用。

3、CAD在三視圖的投影規(guī)律中的應(yīng)用

《工程制圖》中的三視圖的投影規(guī)律：“長(zhǎng)對(duì)正、高平齊、寬相等”，可利用CAD中的“對(duì)象捕捉”、“對(duì)象追蹤”來(lái)實(shí)現(xiàn)。

4、CAD在組合體中的應(yīng)用

組合體視圖是制圖教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，常采用形體分析法和線面分析法，一邊分析一邊對(duì)照實(shí)物模型或掛圖進(jìn)行講解，這要求學(xué)生掌握線面的投影特性和基本幾何體的投影特征，積極思考，充分想象，在頭腦中形成空間點(diǎn)、線、面，才能想清楚組合體的整體形狀和各部分相互的連接關(guān)系。但是中職學(xué)生大多數(shù)做不到這一點(diǎn)，且在實(shí)際教學(xué)中所制作的模型簡(jiǎn)單、數(shù)量少，對(duì)于復(fù)雜形體也難以制作。而借助CAD 進(jìn)行建模，不管形體有多復(fù)雜，數(shù)量有多少，都能方便、迅速地進(jìn)行制作。這些模型能表達(dá)組合體的組合形式，各個(gè)面、線的實(shí)際形狀以及各部分的連接關(guān)系；還能對(duì)局部或整體進(jìn)行自由縮放，從而使學(xué)生看清重點(diǎn)部分或細(xì)小結(jié)構(gòu)的形狀；還可以通過(guò)自由旋轉(zhuǎn)實(shí)體，看清楚形體在前后、左右、上下六個(gè)方位上表面的連接關(guān)系，再使用“三維視圖”確定看圖方向，逐一分析視圖情況，然后畫(huà)出三視圖。通過(guò)CAD 的三維建模，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)從二維到三維的轉(zhuǎn)換，分析視圖、讀懂視圖。

5、CAD在剖視圖中的應(yīng)用

剖視圖是表達(dá)圖樣的一種方法，它是假想用剖切面剖開(kāi)形體后形成的，但是學(xué)生很難理解“假想”；弄不清剖視圖的形成過(guò)程、剖切平面的剖切位置，不知道哪些實(shí)體被剖切平面剖切，哪些地方要畫(huà)剖面線。為此，我們用CAD 通過(guò)建立模型后，用“繪圖”中的“剖切”的功能剖開(kāi)模型，通過(guò)用不同的位置剖切平面對(duì)形體進(jìn)行剖切，分析出剖切位置對(duì)剖視圖畫(huà)法的影響，從而加深對(duì)剖視圖畫(huà)法的認(rèn)識(shí)。借助于“三維視圖”，多方位、多角度地觀察剖切視圖，這樣就很容易分析出剖切后的形狀。

6.CAD在尺寸標(biāo)注中的應(yīng)用

尺寸標(biāo)注對(duì)中職學(xué)生來(lái)說(shuō)又是一個(gè)難點(diǎn)。學(xué)生往往是看到兩個(gè)點(diǎn)，或一條線就直接標(biāo)注尺寸，錯(cuò)誤較多，不能充分理解“同一尺寸只標(biāo)注一次”的基本原則。教學(xué)中運(yùn)用CAD中的三維建模創(chuàng)建三維實(shí)體，在實(shí)體中用“標(biāo)注”中的選項(xiàng)進(jìn)行尺寸標(biāo)注，用“視圖”中“視口”，創(chuàng)建四個(gè)視口，分別設(shè)為主視、俯視、左視、西南軸測(cè)。即可在四個(gè)視口中同時(shí)看到所標(biāo)注的尺寸，學(xué)生更能很好的理解和應(yīng)用“同一尺寸只標(biāo)注一次”，這樣學(xué)生不僅對(duì)三維實(shí)體有形狀也還有了大小的概念。

（二）、CAD課程在《土木工程識(shí)圖》專業(yè)圖紙識(shí)讀中的應(yīng)用

《土木工程識(shí)圖》課程中涉及的專業(yè)圖紙主要有線路工程圖、橋梁工程施工圖、鋼圖、涵洞工程施工圖和隧道工程工程圖等，這些圖紙的識(shí)讀和繪制是中職學(xué)生必須掌握的基礎(chǔ)知識(shí)，為今后的專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

在具體教學(xué)時(shí)可從標(biāo)題欄、視圖、尺寸和技術(shù)要求四個(gè)方面來(lái)進(jìn)行。在CAD中，標(biāo)題欄有樣板文件可以調(diào)用進(jìn)行講解；視圖可以利用CAD三維造模；尺寸可以結(jié)合CAD中的尺寸標(biāo)注樣式的設(shè)置和尺寸標(biāo)注命令的使用進(jìn)行講解；技術(shù)要求應(yīng)結(jié)合塊的屬性設(shè)置和文字的輸入進(jìn)行講授。這樣將它們有機(jī)地穿插在一起，增加了教學(xué)的直觀性和趣味性，徹底改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，提高了教學(xué)效果。

下面主要以視圖為例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：在傳統(tǒng)教學(xué)中，專業(yè)圖紙的講解主要依靠幾個(gè)實(shí)體教具模型，這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足教學(xué)需要的。因此，充分利用CAD中的三維建模能創(chuàng)建各種不同的模型，學(xué)生一方面能通過(guò)模型看到真實(shí)形狀，另一方面，通過(guò)虛擬模型能看清不同構(gòu)造間的連接關(guān)系，分析每部分的作用。通過(guò)在多媒體教室的演示教學(xué)，增加了學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)和對(duì)空間物體的認(rèn)識(shí)能力，學(xué)習(xí)積極性有很大提高，讀圖和識(shí)圖能力明顯增強(qiáng)。

3 結(jié)語(yǔ)

CAD課程能極大的豐富工程制圖的教學(xué)內(nèi)容，改變了工程制圖的教學(xué)方法，是一場(chǎng)制圖教學(xué)的革命。將CAD課程和工程制圖課程有機(jī)整合，將有力提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，發(fā)揮空間想象能力，對(duì)提高課程的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生工程意識(shí)的培養(yǎng)起著極大的促進(jìn)作用。