文章编号：1672-5913(2008)16-0158-02
摘要：本文分析了目前“工程制图”教具、多媒体课件存在的缺点和“工程制图”多媒体课件应具有的特点，指出了专业软件在“工程制图”课件制作中的教学作用，并举例说明了专业软件在“工程制图”多媒体课件制作中的使用方法。
关键词：制图；专业软件；多媒体课件；教学
中图分类号：G642
文献标识码：A
“工程制图”是既有理论性又有较强实践性的一门课程，通常在第一学期开设，但此时学生十分缺乏对零部件的认知，即使使用教具辅助教学也不能取得很好的教学效果。为此，笔者充分利用多媒体教学设备，利用一些CAD、CAM专业软件和数控加工仿真软件制作“工程制图”多媒体课件素材，制作出了具有立体感和金属质感的零件和装配体，利用专业软件的自动生成二维工程图、生成装配体爆炸动画图等功能制作出生动、直观的教学素材，利用多媒体教学设备的展示能力，取得了良好的教学效果。
1传统教具与“工程制图”多媒体课件的缺点
虽然“工程制图”已经有了很多的教具，如挂图、木质模型、金属模型等，但这些教具还不能充分将三维空间实体与二维工程图进行联系，有的教具没有零部件的金属质感，不能充分展示零件的加工过程和和表面的生成过程，金属模型因为昂贵而不能大量使用，教具携带不方便，不容易更改，而且大量教具的保存也是一个问题。
目前大多数制图多媒体课件主要运用丰富、形象、生动的三维图形作为教学模型展示教学内容，帮助学生快速建立空间形体与工程图之间的直观联系。它很好地解决了传统教学中教师在提高学生空间想象能力和空间思维能力上的难题，但大多是从如何设计形式各样的立体模型和丰富多彩的界面形式出发，忽视了教学信息传递这一过程性环节。如制图教学中的“线面求交点、相贯线和截交线求解、轴测图”等一系列内容都是需要强调作图过程和步骤的教学内容，其目的是教会学生怎样绘出图形。传统的教学方法教学过程性和步骤性强，教师通过黑板上一步步地作图来带动学生同步思维，这正是现有多媒体课件所欠缺的。因此在进行多媒体教学时，无法完全摆脱传统的黑板教学方式，或需借助其他的教学辅助工具，如实物投影仪等。
因此，设计和开发一种完全摆脱传统教学方式的多媒体教学课件已成为当前深化教学改革和发展远程网络教学
的迫切要求。
2“工程制图”课件应具有的特点
(1) 采用操作简单的应用软件制作，如PowerPoint(下称PPT)，以便于教师修改。因为学生的学习能力是有差别的，教师用PPT，可以随时根据学生的学习状况修改课件。
(2) 界面简洁明了。以便将有限的屏幕空间留给教学内容，切忌用花哨杂乱的东西分散学生的注意力。
(3) 所选素材应重点突出。一些学生自行阅读就能掌握的浅显内容，便无需浪费精力制作课件。只有那些用单一的语言或文字无法表达或难以揭示相关规律的内容才适合采用多媒体手段进行教学。如立体的三视图的形成、轴测图的形成、螺旋线的形成、剖视图的形成等，不仅要有立体图形，还要有动画以显示其投影规律及各要素之间的联系。而对于装配图，不仅要有二维工程图和装配体立体图的对应，而且要有爆炸图以显示装配体的装配和拆卸过程以及零件间的装配关系。
(4) 动画要能控制。动画设计是工程制图课程课件制作中的关键环节，动画过程一定要可以控制。因为学生基础不同，接受力不同，教师讲课语速也不同，一味顺序播放的动画是不可取的。好的动画设计能模拟传统教学的边讲边画的授课过程，并根据需要给足学生接受思考的时间。比如在讲组合体的三视图时，最好是先看组合体的三维立体图，再用动画控制先作组合体三视图的作图基准线，再根据形体分析法，三个视图对应着画基本立体的视图，再补全截交线和相贯线，擦去多余的作图线，最后描深，完成作图。整个作图过程要设置一些控制点，中间穿插必要的讲解。还有螺纹连接件的画法，这是学生最易出错的地方，教师在课件中就可以把错误的地方一步一步地控制，这样使得授课教师能根据需要适时进行师生互动，活跃课堂气氛，加深学生印象，从而提高教学质量。同时也克服了多媒体课件授课教学过程程序化，讲课变说课，上课变看课的问题。
3课件制作过程中专业软件的使用
PPT的作图能力有限，仅仅用PPT不可能作出具有丰富线型和图形的机械图样，更不用说三维立体图和动画了。这样就必须依靠一些专业软件作出相应的素材安插到PPT中。目前应用较多的专业软件有CAXA实体设计、UG、SolidWorks、Solidege、PRO/E等。这些专业软件不仅能进行三维建模(零件建模，装配建模)，能对表面的材质进行渲染使立体具有金属或其他材料的质感，三维立体的真实感完全与现实中的零件一样，而且能自动生成二维工程图(三视图、剖视图、局部视图、局部放大图等)，能生成三维实体动画，能生成装配爆炸图以展示装配和拆卸过程。这些功能，都可为教学使用。
还有一些针对性较强的专业软件，如数控加工仿真软件(常见的有宇龙数控加工仿真软件、VNUC数控加工仿真软件等)，能够演示数控加工过程，演示机床与刀具的动作和工作表面的形成过程非常逼真，也具有生动直观的教学作用。
(1) 例1：制作演示相贯线作图的动画
先用CAXA实体设作出两立体相交的三维图，然后用生成二维工程图功能自动生成三视图，用屏幕截图软件把工程图和立体图抓取，用图像处理软件把图形打散(把作图基准线、各基本立体图线分部分按作图过程打散)，然后把打散的图形导入到PPT中，在PPT中设置各部分图形的动画方案(各部分出现的次序及出现形式)或自定义动画，在PPT页面的空白处插入立体图。用PPT本身的作图能力适当画一些特殊点、一般点及作图线。这样，PPT的演示过程完全符合教学过程，还可以用鼠标控制教学过程，各部分的图形严格符合投影关系，而且立体图形和平面图形对应，比较生动直观。
(2) 例2：制作双头螺柱连接装配图的动画
应用VNUC数控加工仿真软件，演示通孔和不通孔的加工过程，用屏幕录像软件录成视频，重点说明不通孔孔底留下的圆锥孔为1200和通孔的直径比不通孔的直径较大两个问题。
应用CAXA实体设计作出螺柱的装配体，利用其爆炸图和动画功能演示装配体的装配和拆卸过程和各零件间的装配关系(被连接件、螺柱、垫片、螺母)，用屏幕录像软件录成动画，先通过动画演示给学生一个整体的认识。再应用CAXA实体设计生成装配三视图(主视图采取剖视的表达方法)，说明螺柱装配图的画法。最后应用例1的过程把这些素材作成PPT演示文稿。画图易出错的地方用圆圈标出，并用文字说明在作图过程中应注意的问题。文字、平面图、立体图、动画等多种形式相结合，生动形象地说明螺柱的画法，给学生以深刻的印象。
在这些专业软件中，CAXA实体设计这种国产软件更贴近中国用户的操作和使用习惯，学习起来比较容易，功能也比较完善，因此我们制作课件时多处使用了CAXA实体设计。数控加工仿真软件使用起来也比较简单，屏幕录像、截图软件更是随处可见。
4结束语
专业软件和PPT相结合，能够弥补PPT制图能力的不足，能够制作出综合文字、图形、动画等多种媒体且可控制教学过程的课件，更能取得良好的教学效果。当然，专业软件生成的素材，也可以应用到Flash、ToolKit等专业课件制作平台中，在此不再缀述。
Abstract: This paper analyzes shortcomings of the current engineering graphics teaching aids and multimedia courseware. Points out the characteristics which the courseware should have. Explains that the specialized field software can play a very important role in engineering graphics teaching. And illustrates how to use specialized software to make engineering graphics multimedia courseware.
Keywords: engineering graphics, specialized field software, multimedia courseware, teaching