第1期（总第131期）机械管理开发2013年2月No.1（SUMNo.131）MECHANICALMANAGEMENTANDDEVELOPMENTFeb.20130引言工程图学是主要研究空间几何元素的图示与图解、空间物体的构型规律和表达方法、工程图样表达的基本概念和方法的一门学科[1]。工程图学是工科院校重要的技术基础课程，是工科专业学生学习工程知识的第一个窗口，对培养学生绘图、识图能力和空间想象能力有着重要作用。工程图学教学的主要任务是培养学生阅读和绘制工程图的能力，要求学生具有较强地将三维形体与二维投影精确对应的形象思维能力。工程图学教学中需要采用大量的工程图例和三维实体模型进行辅助教学，随着多媒体技术的发展，可以将教学所需的工程图例及三维实体模型包含于教学课件之中，从而有效简化教学活动，使工程图学的教学更为便利。目前，教学课件的制作主要采用Powerpoint软件，该软件具有一些简易的绘图功能，可以满足一般课件的制作需求。而工程图学课程，教学所需工程图与三维实体模型均较为复杂，仅应用Powerpoint软件无法满足课件的设计需求，因此，本文根据教学课件制作的经验，提出协同应用AutoCAD与Pro/E以优化工程图学教学课件的制作。1AutoCAD与Pro/E软件的特点AutoCAD是美国Autodesk公司开发的一款计算机辅助设计软件，主要用于二维绘图、文档设计和基本的三维建模设计。AutoCAD具有良好的用户界面、便于操作的交互式菜单以及完善的图形绘制和编辑功能，在工程图绘制中具有广泛应用[2]。AutoCAD的显著优势在于其强大的二维绘图功能，不仅其线条绘制与编辑的能力突出，而且可以更为灵活地设定线条的颜色、线型和线宽，可以获得更为完美的工程图纸。软件独特的图层设定功能可以将绘图内容按不同的类型分开，并通过对各图层所绘制内容进行精确叠加而获得完整的综合图纸。AutoCAD所具有的这些功能，使其绘制二维图形不仅更为便利，而且工程图的视觉效果也更为完美。AutoCAD的不足之处在于其三维建模功能较为简单[3]。首先，AutoCAD没有三维模型的对象特征记录，这使得对三维模型的编辑修改极为不便；其次，在对三维模型的观察方面，虽然提供了视点预置、动态观察器等多种视察方式，但不能很方便地实现形体指定角度的旋转；同时，AutoCAD对三维实体模型的渲染能力较差，不能实现更为逼真的三维模型设计。这些不足限制了该软件在三维建模方面的应用。Pro/E是美国PTC公司推出的大型CAD/CAM/CAE一体化软件，软件在三维建模、造型设计、分析计算、动态模拟、3D装配等方面具有易于操作、使用方便、可动态修改等特点[4]。Pro/E软件的设计模块是一个高效的三维设计工具，可以实现任意复杂形体的建模，经渲染的零件模型不仅具有极强的立体感，而且可以进行多角度的动态观察。Pro/E的不足在于其二维绘图能力较差，尽管软件具有二维工程图绘制模块，但该模块对线条的编辑能力较差，而且标注尺寸也极为不便，所绘制工程图较为粗糙，难以实现完美的工程图绘制。AutoCAD与Pro/E在二维工程图与三维实体建模方面所具有的优点与不足，决定了制作工程图学教学课件时需要协同应用两者的绘图特点。充分利用两种软件各自的优势，制备具有良好视觉效果的教学课件。2AutoCAD与Pro/E在工程图学课件制作中的协同应用2.1在相贯线教学中的协同应用相贯线是两立体相交时的表面交线，两曲面立体的相贯线一般为封闭的空间曲线。相贯线的空间想象难度较大、投影作图较为复杂，相贯线投影的教学课件制作就需要借助AutoCAD与Pro/E的协同应用。以圆台与半球相贯为例，其教学课件制作见图1。图1（a）应用AutoCAD建立相贯体的基本轮廓，并用Pro/E建立相贯体三维模型以辅助教学，三维模型上的特殊点1、2很容易求出其三面投影的位置；图1（b）为应用辅助平面法求特殊点3、4，利用Pro/E的截切功能可以看出辅助平面截切后的特殊点3、4为梯形与半圆的交点，再应用AutoCAD求出两点的三面投影；图1（c）仍然是应用辅助平面截切相贯体，得出相贯线上两个一般点5、6的位置，而5、6两点的投影作图则需要应收稿日期：2012-09-18作者简介：田海燕（1974-），男，陕西渭南人，讲师，博士，主要从事工程图学教学研究工作。Pro/E与AutoCAD在工程图学教学课件制作中的协同应用田海燕（南京航空航天大学机电学院，江苏南京210016）摘要：从工程图学教学课件制作的需求出发，提出协同应用AutoCAD与Pro/E软件进行课件的制作。充分利用两款软件独特的绘图特点，有效丰富课件的教学内容，提高课件的视觉效果，为教学提供更好的帮助。关键词：工程图学；Pro/E；AutoCAD；教学课件中图分类号：TH126；G642.3文献标识码：A文章编号：1003-773X（2013）01-0157-02
第１６卷第ｌ２期 ２０１０年１２月 江苏技术师范学院学报 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＪＩＡＮＧＳＵ ＴＥＡＣＨＥＲＳ ＵＮＩＶＥＲＳｌｒｌ Ｙ ＯＦ ＴＥＣＨＮ０ＬＯＧＹ Ｖｏ１．１６．Ｎｏ．１２ Ｄｅｃ．． ２Ｏ１Ｏ
工程图学ＣＡＩ课件的比较与分析
张向华，董晓英，叶霞，蒋琴仙，毕伟
（江苏技术师范学院机械与汽车工程学院，江苏常州２１３００１）
摘要：介绍了工程罔学ＣＡＩ课件的发展历程，分析了ＣＡＩ课件常用开发工具的特点，以目前图学领域２款优 秀的ＣＡＩ课件为对象，从课件界而、导航设计、内容以及教学原则的贯彻等方面进行了比较，分析了工程图学 ＣＡＩ课件开发的理想模式 关键词：：［程图学；课件；比较 中图分类号：ＴＢ２３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４—８５２２（２０１０）１２—００８７—０６
Ｏ 引 言
工程图学是一门实践性较强的专业基础课，主要以培养学生的空间想象能力、形象思维能力和图形
表达能力为目的。教学的主要任务是引导学生进行平面与空问的转换，帮助学生建立二维平面图形与三
维空问立体问的对应关系。在当前教学课时不断缩减的情况下，传统的教学工具和教学方法已难以保证
教学质量和教学效果。计算机辅助教学（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，简称ＣＡＩ）的应用，打破了传统教学 模式的束缚，以全新的教学表现形式开创了工程图学教学改革的新局面。
多媒体课件是实施计算机辅助教学的重要支撑，多媒体课件集图、文、声、像、动画于一体，以形象、生
动、具体的表现形式将原本抽象、枯燥的学习内容展示出来，提高了教学过程的直观性，激发了学生的学
习兴趣，改善了课堂教学效果。对于工程图学这样一门需要大量图形信息展示的课程，多媒体课件的质量
高低直接决定了多媒体辅助教学能否取得成功【Ｉ】。
１ 工程图学ＧＡＩ课件的发展状况
我 工程图学ＣＡＩ的研究和开发约从１９８６年开始，当时部分大学研究了一些辅助教学软件。１９９４
２０１２年０３月第０９期 Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｉｓｉｏｎ 科技视界 教学技术 利用Ｆｌａｓｈ做好《工程制图》课的辅助教学 包震’赵盈江ｚ （１．保山学院云南保山６７８０００；２．施甸县英村小学云南施甸６７８２００） 【摘要】对《工程制图》的学习，要求学生对点、线、面、基本立体的投影；对截交线、相贯线、组合体的形成及投影都要很好 认识理解。用Ｆｌａｓｈ将点、线、面、基本立体投影的过程，截交线、相贯线、组合体的形戍过程和投影过程制作成动画，对教学来讲 是一不错的教辅方法，对学生的学习有很大的帮助。 【关键词】Ｆｌａｓｈ；￣１图；动画 １教学问题的提出 在《工程制图》的教学过程中，发现学生普遍存在一下两 大困难： （１）对一些基本投影，如：点、线、面和基本立体的投影的 认识不够清晰，对其三维空间到二维平面，以及二维平面到 三维空间的对应关系以及内在联系的认识理解和空间想象 有困难： （２）截交线、相贯线以及组合体的形成，这些知识由于空 间想象力要求比较高，学生对这些知识的学习认识理解更是 困难。 要解决这些困难，帮助学生学习，是任课教师义不容辞 的责任。备好课，改进优化教学方法，是教学中必须做到的。 另外，在教学中加入一些教学辅助方法也是不错的解决困难 的方法途径。在教学中常用的教辅方法是实物及实物模型、 轴测图、３ｄｍａｘ模型等。除了这些教辅方法外，我想用Ｆｌａｓｈ 软件来制作一些教辅动画也将是很好的教辅方法。 我们知道兴趣是最好的老师，把这些知识难点以大家都 乐于接受的电影动画的形式展现给同学们，对正常的教学加 于辅助，这将会收到很好的效果。具体来讲，就是用Ｆｌａｓｈ将 点、线、面、基本立体投影过程以及截交线、相贯线以及组合 体的形成以及投影过程做成Ｆｌａｓｈ动画，来对课堂教学加以 辅助．将此法用于实际教学中收效很好。 ２ Ｆｌａｓｈ简介 Ｆｌａｓｈ是基于矢量图形的交互式多媒体创作软件，主要用 于多媒体创作和网页设计等领域，功能异常强大，并且效果 独特。它通过符号、按钮、层、帧、场景等一系列组合，能够让 用户集成图形、声音、动画、影像文件等各种多媒体素材，制 作出形式简洁而内容丰富，交互性强和极富感染力的动画作 品。 Ｆｌａｓｈ不仅是很好的矢量动画制作软件。而且也是很好的 绘图软件，用它设计多媒体课件、网络课件、投影片上的教学 用图和实验装置图时有着几大优势：一是可使图形任意变 形，如绘制一直线后，可轻而易举地变形出各种曲线，绘制矩 形或圆形可变形得到各种封闭图形；二是可以任意截取图形 的部分加以利用，如要利用一段弧线，只要在弧线上划一条 线，然后选取弧线就可将相应弧线单独离开使用；三是Ｆｌａｓｈ 的色彩管理模式强大，可进行任意色彩组合，绘出的画面绚 丽多彩；四是文字与图形无论处于什么位置都可以互不遮 挡。且组合后可同时放大或缩小；五是用Ｆｌａｓｈ做出的动画文 件容量极小。由于它有高清晰度的画质，可被无级放大而丝 毫不损害轮廓线，且文件容量也不会变大。 基于Ｆｌａｓｈ以上优势，在《工程制图》动画制作过程中一 些简单的二维图和三维图可用Ｆｌａｓｈ软件里的工具来完成， 而比较复杂如轴测图和复杂的投影图可用ＡｕｔｏＣａｄ软件来 完成。因ＡｕｔｏＣａｄ也是一矢量软件，用它绘出的图可通过复 制（粘贴）或导人的方式进入到Ｆｌａｓｈ中，它们同为矢量软件， ＡｕｔｏＣａｄ图在Ｆｌａｓｈ中也可进行相应的编辑修改，这就给 Ｆｌａｓｈ制作《工程制图》教学动画带来了很大方便。 ３动画课件的制作 Ｆｌａｓｈ来制作《工程制图》动画课件其实不难，不需复杂的 脚本语言，只需基本补间动画、逐帧动画和常用的交互控制 命令就可。对元件、图层、按钮、遮罩、运动引导层加以很好的 运用。再添加必要的控制语句就可完成好所需的动画影片， 且效果相当不错。 在制作投影过程的动画时，就要关联到（下转第１５４页） 作者简介：包震，１９８７年毕业于重庆大学机械一系汽车设计制造专业，学士，现在云南省保山学院物理系任教，副教授，主要从事《工程制 图》、《大学计算机基础》、（Ｓｈａｈ动画》等方面的教学工作。 ９８ ｌ科技视界ｓｃＩＥＮｃＥ＆ＴＥｃＨＮ。Ｌ。ＧＹ ＶＩｓ
工程制图 课程教案
授课类型__理论课____ 授课时间 2 节
授课题目（教学章节或主题）：
第1章 制图基本知识§1-1 国家标准的基本规定§1--2 手工绘图工具及其使用方法
§1--3 几何图形的画法§1--4 绘图的方法和步骤
本授课单元教学目标或要求：
1、了解现行国家标准《技术制图》和《机械制图》中有关基本规定。
2 、掌握手工绘图工具及其使用方法。
3、掌握几何图形的画法。
4、掌握绘图的一般方法与步骤。
本章知识点为：国标的基本规定 ， 几何图形的画法。
本授课单元教学内容（包括基本内容、重点、难点，以及引导学生解决重点难点的方法、例题等）：
主 要 教 学 内 容 时间分配
第一章 制图基本知识
§1－1家标准有关制图方面的基本规定
1、图纸幅面和格式 2、标题栏
3、比例 4、字体
5、图线 6、尺寸标注
§1－2绘图工具和仪器的使用§1--3 几何图形的画法
25分钟
20分钟
30分钟
15分钟
教学重点 图纸幅面、比例、图线、尺寸标注的国标规定。
教学难点 尺寸标注
通过讲授法、图纸引导学生解决重点难点的问题。
本授课单元教学手段与方法：
教学软件《工程制图》
本授课单元思考题、讨论题、作业：
P1~P6。
用A3作P8。
《工程制图》配套习题集《工程制图习题集》
本授课单元参考资料（含参考书、文献等，必要时可列出）
[1]、左宗义、冯开平、莫春柳主编，《工程制图》，华南理工大学出版社。
[2]、左宗义、冯开平、莫春柳主编，《工程制图习题集》。
[3]、左宗义、冯开平、莫春柳主编，《工程制图》配套光盘。 第2 页，共 23页 [4]、参考书：国家标准《机械制图》，国家标准出版社
工程制图 课程教案
授课类型__实训课____ 授课时间 2 节
