仲小平
甘肃省金昌市金川高级中学 737100
前言:
由于新课改革中通用技术课程部分增加了3D设计的选择性必修内容,参照学校开展通用技术实践活动的实际,以及各学校3D打印机、激光雕刻机等设备的配套完成,开展CAD教学或者CAD兴趣小组活动势在必行。现将感悟总结如下,以供大家参考:
一、计算机辅助设计在通用技术实践中的现状和意义
经过十来年的发展,通用技术教材逐步完善,通用技术设备也逐渐在增加。但是通用技术教师人员却一直缺乏,即使通用技术课程开起来的地方,计算机辅助设计也有不少只是停留在纸面上,往往是设备配备了用不起来,或者干脆是设备都没有,计算机辅助设计是通用技术发展的重要一环,做好了整体上会上一个台阶,做不好就会一直停在手工阶段踏步不前。
由手工制图到计算机软件辅助设计不仅仅一个由纯手工制图到计算机辅助设计的一个转变,其最大的意义是转变之后带来的其它效益。例如:通过绘图软件将计算机、激光雕刻机、3D打印机等设备有机地整合起来,让这些设备能够真正发挥作用才是这里面最关键的地方。这是也是一名通用技术教师从手工型到全面型转变的关键所在,计算机辅助设计是通用技术教师知识体系中非常重要的一环,开展CAD学习和教学势在必形。
二、分析手工制作图在通用技术实践中的优缺点
传统的手工制作所用材料为绘图纸,利用铅笔在其上绘图
优点:
1、是简单易绘,容易掌握
2、无需其他设备,一纸一笔一尺足以。
缺点
1、是如果需要的数量较多只能复印。
2、下料时图纸到材料上的转换较为困难。
3、无法利用激光来实现精准切割。
4、无法实现等比例缩小或者扩大。
5、只能通过拍照或扫描的方式才能转化为图片,成图后图片效果不佳。
三、分析利用二维三维软件制图在通用技术实践中的优缺点
目前常用的有绘图软件有AUTOCAD,3DS MAX
优点:
1、可实现精准绘图
2、成图可真接运用于激光雕刻机或3D打印机
3、配合打印机可轻松获得大量的打印图纸
4、三维效果可以随时的观看
5、利用计算机做的成图可以作为部件应用到其它的制图中,提高了图片的利用率
6、配合激光雕刻机可以实现微小零部件的精细加工(手工加工难度太大)
7、长度等标注更加容易符合规范
缺点:
1、需要熟练掌握二维、三维绘图软件的使用,这个有不小的难度。而且需要的课时较多。
2、需要能够运行绘图软件要求的计算机和配套的二维、三维绘图软件
3、需要熟练掌握配套的激光雕刻机和3D打印机的使用才能发挥各种设备的功能。
四、分析CAD软件目前已经实现的一些精准绘图的关键性技术
1、正交限制
鼠标绘图中最常见的就是线画的不直、角度不准确等问题,利用CAD中的正交限制可以轻松的解决线不平、线不直、线的角度不准的问题。
2、利用圆绘制工具可从多种方式绘出需要的圆
圆心、半径;圆心、直径;两点;三点;相切、相切、半径;相切、相切、相切。
3、提供了强大的圆、圆弧、矩形、多边形、多线段、直线、椭圆、椭圆弧工具,而且提供了每一种图形大量的、完备的绘制手段
4、强大的修剪命令
利用修剪命令可以使用大量辅助图形来完成需要的图形,多余的部分剪去即可,极大的丰富的绘图的方法,提高了相当的绘图自由度。
5、提供了可批量进行的矩形阵列、环形阵列、还有特殊用途的路径阵列
6、提供的非常实用的直线打断功能
鼠标绘图中直线可以通过打断的方式,将一条线变成在共线的几条线段使用,也可以用来随时切去多余的线段。
7、对象捕捉功能
利用软件对中点、交点、端点、圆心等自动捕捉,可以快速地定位这些点来完成画线、连接不同线段等。
8、利用二维图平面图快速建立三维模型
配合BO命令、REG域命令可直接拉伸二维图形变为三维立体图形。
9、偏移、镜像、复制
偏移可以实现同一角度直线的不同间距的复制,而镜像则只须将对称图形一半画出即可镜像完成另一半,复制命令则可以以基点为准随意复制。
10、提供了直线延长方法
通过修剪命令TR配合SHIFT键延长直线与另一线相交后结束。
11、提供了贴心的表格命令、文字命令
12、提供了图层
五、高中阶段开展CAD教学的实际意义
(一)可直接用于三视图教学。
空间想象力的不足导致大部分学生面对三视图提不起任何兴趣,而这些恰恰可以通过CAD软件强大的三维呈现能力迎刃而解。
1、可以在教学中非常方便地演示三种视图
2、可以直观地看到等轴侧图
3、可快速、直接地观看到所绘图的三维效果。
4、可以将图纸迅速转化为三维实物,使三视图效果更加直观。
(二)、可为将来大学时间的工科学习提供知识贮备
1、CAD为作为工科中必学的知识,在高中阶段如果能够入门,那么在大学期间就可以一门心思去学习更加专业的高级绘图。
2、CAD软件的使用同时又是一种绘图中计算机思维的应用,这种思维对于大学里类似的其它软件的应用会起到一个引入门槛的作用。
3、三维建模也是目前高中学生十分感兴趣的一个热点,适时地开展CAD教学有助于这部分学生及早形成兴趣。
4、目前除CAD外,其它的如3D ONE等软件已经不能满足高中生的能力要求。
5、CAD软件符合高中生的认知能力,它的操作方式类似于OFFICE,在有个OFFICE实践的基础,使用CAD已经没有了认知障碍。
6、CAD软件特有的精确制图能力,正是高中生所需要的。
7、CAD的三维建模能力,也是高中生使用三D打印急需的。
总之,高中阶段开展AUTOCAD教学将会带来通用技术信息化的一个飞跃,技术课程中应该及早开设。