本站原创本文是一篇机械制图论文范文,机械制图相关硕士论文开题报告,关于利用AutoCAD和Clip2Net技术开发《机械制图》教学资源库相关研究生毕业论文开题报告范文。适合机械制图及信息化及机械制图教学方面的的大学硕士和本科毕业论文以及机械制图相关开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
【摘 要】机械制图教学以形象思维和空间想象的训练贯彻始终,特别是对于一些基础较差,没有一点实践经验的学生来说,很容易产生畏难和厌学情绪,利用AutoCAD和Clip2Net技术研究开发《机械制图》教学资源库,进一步探索新的教学理念,研究教学方法,采用信息化教学手段,调动学生学习积极性,以提高教学效率.
【关 键 词】AutoCAD；Clip2Net；资源库
机械制图是一门专业基础课程,主要是培养学生的空间想象能力、构思图形能力、画图和识读图形能力,是一门实践性很强的学科,该课程的教学质量高低直接影响着学生的专业素质.
目前,在教学中多媒体课件应用十分广泛,已经成为教学不可分割的一部分.课件的应用和教师的备课是紧密联系在一起的,教师的备课不仅要备教材还要备学生,了解学生的实际情况才能制作出符合教学要求的多媒体课件,才能在教学中因材施教.从教学改革的趋势看,高职教育越来越重视学生的学习主体性.教师如何通过教学引导,提高学生学习的主动性是能否真正实施并完成教学任务的关键.市场上目前制作的课件种类很多,但总体是只注重研究教材的讲解、分析,而缺乏对学生学习的研究.AutoCAD技术是一门成熟的图形设计应用软件,有良好的二维和三维制图功能,也是相关专业教师必教、学生必学的一门专业基础课程,利用AutoCAD技术和Clip2Net截屏软件开发教学图库,不仅可能,而且可行.
一、教学资源库的特点
教学资源库的建设依赖于大量的教学与学习素材资源.它包含：文本类素材(text)、图形(图像)类素材(picture)、音频类素材(audio)、视频类素材(video)、动画类素材(animation)；它的上层是课件与网络课件、题库、案例库、文献资料库等素材集成单元库；最上层则体现为以课程为体系的网络课程库,具体结构如图1所示.
基于机械制图教学的特点,我们在进行资源库开发建设时,将注重图库的建设,其中如试题库,案例库、媒体素材库和网络课件库建设中,都将以图库建设为基础.
二、AutoCAD和Clip2Net软件技术
AutoCAD(AutoComputerAidedDesign)是美国Autodesk公司首次于1982年生产的自动计算机辅助设计软件,用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计.具有完善的图形绘制功能,有强大的图形编辑功能,可以采用多种方式进行二次开发或用户,可以进行多种图形格式的转换,具有较强的数据交换能力,支持多种硬件设备,支持多种操作平台,具有通用性、易用性.在学校教学中,通常将机械制图和AutoCAD教学相结合,CAD的二维、三维绘图,教师比较熟练,在进行机械制图教学课件制作过程中,可以降低课件制作的难度,更好的研究课堂教学设计.
Clip2Net是一款小巧的截图软件,单击系统托盘中的Clip2Net图标,然后使用鼠标绘制出截图区域,这时Clip2Net会弹出图像预览编辑对话框.通过这一对话框可以预览截取的图片,还可以对图片进行一些简单的编辑,如添加注释文字、绘制图形等.Clip2Net还可以捕获屏幕动画,在实际教学过程中,截图和截屏动画都非常重要,特别是截屏动画运用效果非常好,能实时的将教师讲解的过程再现,Clip2Net软件还支持网上上传和发布,这样不仅有利于在课堂教学中的运用,而且有利于在课后复习中的呈现,更有利于在网络资源库建设中图库资源的积累.
总之,在运用这些方法后,简化了课件的制作,凸显了教师上课的课堂设计.使得教学方法的研究被摆上了更重要的位置.
三、利用CAD和Clip2Net技术研究开发资源库的优势
1.有利于课件制作的直观性
机械制图课程教学分画法几何和机械制图两大部分,其中画法几何部分,主要是帮助学生建立空间投影体系,培养看图和画图能力,在讲解画法几何部分,绘图的训练是非常重要的,当然,其中绘图的作图方法、步骤和作图技巧都依赖于教师在课堂讲解中传授给学生,正确的作图方法有助于培养学生的空间思维和想象能力,而目前我们采用课件上课的最大的缺点就在于,学生能够看得懂上课内容,但下课不一定会做题目,究其根源是课件的作图步骤不可模拟、复制,与我们平时采用的绘图方法不太一致.当采用CAD绘图时,由于学生正在学习该软件,对其绘图步骤比较熟悉,有利于他的课后模仿练习和思考.在辅助以Clip2Net截图软件的运用,使得整个过程相当于老师在黑板上绘图,但准确度提高很多.
既强化了作图步骤,又巩固了CAD软件操作方法和技巧.例如在讲解表面相切、相交时,采用CAD辅助教学,先分析形体结构及投影,再按照“长对正、高平齐、宽相等”作投影线,将多余辅助线擦除,最后轮廓线加深.整个操作过程均在电脑上采用学生比较熟悉的CAD软件绘图,但在其中有融合了投影的基本概念,学生看得清楚,容易理解,同时事先利用运用Clip2Net软件的CaptureVideo命令,将整个绘图过程拍摄下来,并储存.完成教学后,将此文件上传至资源网或在局域网中下传给学生,让学生自己学习,取得了良好效果.如图2所示.
2.有利于课件制作的多样性
不同的专业对制图课程的教学要求是不一样的,教学课时也差别很大.因此,我们在设计教学课件时,选择的图形难易程度也必将不同.利用CAD三维选题绘图,再采用渲染或着色的方法,可以得到色彩鲜艳的图形,达到很好的视觉效果,很容易满足上课要求；再辅助以Clip2Net截图软件,运用Clip2Net软件的CaptureVideo命令,模拟组合和分解过程,最后用CAD的union并集命令整合形体,形成不可分割的整体,动画过程清楚明了,分解和组合的过程教师可以自行设计.例如在组合体形体分析的课堂教学中,机械专业和非机械专业就可以选择不同的形体进行讲解.
机械类专业,我们在进行组合体形体分析的课堂讲解时,重点为组合体的组合和分解,难点为表面连接关系.我们要求,通过讲解,不仅要看懂组合体的表面连接关系,而且要能通过分析,准确的画出图形上的相关表面连接线.因此我们研究选择如下例题,该例题形体结构比较复杂,基本体类型较多,表面连接关系种类全,特别是相切和相交的结构非常典型.如图3所示,左面为轴承座的整体结构,右面为分解结构,从左图到右图,我们可以采取动画的方式进行分解和组合,让学生了解形体的分析过程和表面连接线的形成过程,强化了形体分析的步骤,突出了机械制图中的表面连接线在绘制的重要性.非机械专业教学要求是以看图为主,作图为辅.在组合体形体分析教学中,虽然教学重点仍然是形体分析,但对表面连接关系要求有所不同,我们仅仅要求学生能够看懂图形,了解结构有哪些表面连接关系,连接种类是什么等,因此我们选择例题时,更多的考虑后续课的形体结构的分析,重点在于掌握形体分析的方法,从学生能够看懂的结构出发,选择以圆柱体和长方体为主的结构,如图4所示.左图为轴承座的整体结构,右图为分解结构,主要结构分解为四个部分,同样可以通过动画了解结构的分解和组合过程,突出形体分析方法.
3.有利于课件的项目化开发
在机械制图教学中,不同专业的教学侧重点是不同的,研究项目化教学有利于学生主体学习,更有利于教材内容的整合,突出重点,提高教学效率.例如在少课时学习中,将基本体和组合体内容整合,形成项目化教学,既可以减少课时,又突出基本体和组合体之间的关系.如图5所示,图5(1)反应了长方体的三面投影,按照“长对正、高平齐、宽相等”的投影规律完成三面投影作图,讲解投影方法和作图步骤；图5(2)将长方体变形为正方体,形体的位置没有发生变化,但厚度变宽了,同样按投影规律作图,观察左视图和俯视图的宽度变化；图5(3)将长方体翻转45°,长方体的形体结构没有变化,但所处的位置发生了变化,按投影规律作图,观察主、俯、左视图的投影变化.通过以上对比讲解,投影不仅与物体的结构有关,还和它安放的位置有关系,强化投影看图时的“长对正、高平齐、宽相等”的投影规律的应用.
在完成长方体分析后,我们考虑再通过组合、分解长方体得到叠加形组合体和切割形组合体,帮助学生了解基本体到组合的的过渡,掌握基本体组合的分析方法和投影特点.如图6所示,图6(1)我们考虑长方体的叠加,由于两基本体结构的投影已经分析过,因此,在讲解过程中更能突出组合体形体分析的重要性,重点在于了解两基本体的相对位置和表面连接关系,降低教师讲解中组合体分析绘图的难度.图6(2)为长方体的切割,同样可以在分析时达到融会贯通的效果.由于CAD制作图形方便,使项目化教学的课件制作难度降低,实施项目化教学研究的可能性大大提高.
4.有利于课件的教学信息化渗透
信息化教学就是在信息化环境中,教育者与学习者借助现代教育媒体、教育信息资源和教育技术方法进行的双边活动.信息化教学的基本原则就是以学为中心,注重学习者学习能力的培养,教师是作为学习的促进者,引导、监控和评价学生的学习进程.例如我们在进行CAD的块的制作教学中发现,由于使用的命令较多,在讲解的过程中学生一时无法记住(通常我们采用学生记笔记的方法来指导后续的操作),这种方法费时费力,而且还有一些同学学习不够主动或学习能力不够强或笔记记得不完整等因素,导致在课堂教学中,教师辅导学生的教学工作量很大,课堂教学秩序较乱,整体教学效果较差.针对这种情况,我们运用Clip2Net软件的CaptureVideo命令模拟教师的整个操作过程,制作成.i的动画短片,在教师讲解完成后,利用局域网的文件传输功能,将相关动画短片下传给每一个学生,学生根据自己掌握情况,播放相应部分,重复学习,弥补听课中的不足,教学效果得到了很大提高.教学的信息化渗透,促进了学生的自主学习,在学习中也不断的培养了学生的学习兴趣,使后续教学的整个过程进入良性循环.
总之,教学资源的积累必须来源于教学实践,而资源库的开发、建设离不开教学资源的有效积累,如果制作课件的方法简化,使其可操作性增强,就能充分调动每位教师开发教学资源的兴趣和积极性,也能集思广益,群策群力,使我们的资源库的研究、开发步步深入.