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第五章 制定設計方案
一、教學目標
（1） 了解技術語言的種類及應用，能用恰當的方式與他人交流設計想法和成果。
（2）了解一般的機械加工圖、電子線路圖中所用符號的含義和表達方法。
（3）了解效果圖的作用，并能識讀效果圖。
（4）能通過繪制簡單的草圖來表達技術設計的意圖。
（5）掌握正投影法方法、特性及三視圖成圖原理和規律。
（6）經歷軸測坐標的建立過程和正等軸測圖的繪制過程，建立起更好的空間觀念。
（7）通過軸測圖的繪制，提高規范作圖的能力，培養良好的作圖習慣和細致嚴謹的工作態度，激發學習的興趣和求知欲，形成良好的學習態度。
（8）學會規范作圖的方法和技能。
（9）經歷圖樣的識讀，體驗到技術圖樣作為技術語言的一種形式，在技術交流中能更方便正確地表達物體的形狀結構和大小的優勢。
（10）培養技術交流能力，提高技術素養。
二、教學重點
（1）掌握技術語言的含義、種類和用途，掌握繪草圖的技巧。
（2）學習并掌握基本幾何體的正等軸測圖的畫法、判斷正等軸測圖。
（3）三視圖成圖原理和規律，簡單的三視圖的繪制（識讀）。
（4）學會標注簡單形體的尺寸；
（5）識讀機械加工圖、線路圖。
三、教學難點
（1）掌握繪草圖的技巧，能繪制草圖來表達設計意圖。
（2）學習并掌握基本幾何體的正等軸測圖的畫法。
（3）能規范繪制和識讀簡單的三視圖。
（4）標注簡單形體的尺寸。
（5）歸納計算機輔助制圖的應用范圍，利用計算機輔助設計軟件繪制臺燈。
四、教學過程
（一）技術語言的概念
技術語言是一種在技術活動中進行信息交流的特有的語言形式。在日常生活中，我們常常會接觸到許多技術語言，只是我們沒有意識到它們是技術語言，例如十字路口的紅綠燈，工廠生產汽車的設計圖等。
（二）技術語言的種類和應用
技術語言的種類很多，主要包括：圖樣、圖表、模型、符號、聲音等，不同的技術語言往往適用于不同的應用范圍，具有不同的功用。
1．口頭語言：日常生活中人們最常用的信息交流的方式是面對面的交談，直接說出自己想法，口頭語言是技術活動中最常見的技術語言。
2．符號標志：日常生活中我們會見到許多交通標志和管理標志，他們都表示特殊的含義，讓我們生活更便利和安全。
3．圖樣：幾種常見的技術圖樣：（1）機械加工圖 （2）建筑施工圖（3）電子電路圖（4）網絡布線圖。技術圖樣是采取某種規范形式將設計用圖樣的形式表達出來的一種設計交流語言。它能夠克服普通語言的障礙，直接明了地進行表達與交流。規范的制圖使設計表達更具直觀性、效率性、準確性和永久性。在呈現較復雜產品的設計方案及對設計進行詳細說明和陳述時，使用技術圖樣比較合適。
4．圖表：圖表是很常見的設計交流語言，它主要包括相關的表格、草圖、效果圖等。在設計討論過程中，我們經常會通過一些圖表來表達我們的設計觀點，通過草圖、效果圖等呈現設計的構思方案并激發靈感，通過表格的形式對各種設計方案進行比較。圖表是表達設計思想的一種十分有效的手段。
5．模型：日常生活中，我們可以見到很多的模型，例如車模、房模、航模等（圖片實物展示）
模型可以用來描述哪些技術活動？大型的建筑、艦艇、火箭、汽車等。
6．肢體語言：我們在馬路上常?？吹浇煌ň煊么蚴謩莸姆绞街笓]交通，這種肢體語言也是一種技術語言。（展示圖片）例如軍事上也有用旗語傳遞消息的方法，在足球或籃球等體育比賽中，裁判用手勢判罰運動員。
7．聲音：聲音也是一種技術語言，如號音、汽笛、喇叭等在表達某些特殊信息時發出的聲音，如摩爾斯電碼（播放給學生聽）。
技術語言的種類還有很多，如書面文字語言、網絡語言、程序語言、計算機演示等。
（三）技術語言的特點
言簡意賅是技術語言的一大特征，如技術產品的說明書就十分簡明扼要。通俗直觀是技術語言的又一特征。例如，在交通管理中，通過簡明的交通標志就能體現管理意圖，保證交通的順暢和安全。又如，我們可以通過一份工程圖樣來了解一個產品的設計與制造的信息，而無須使用過多的文字敘述。所以，技術語言的特點：1.簡單明確，讓人一看就明白；2.形象、直觀，通俗易懂；3.規范、統一。
（四）草圖的繪制
1．草圖的分類：草圖也叫方案草圖或設計速寫。根據所處的設計階段的不同，草圖可分為構思草圖和設計草圖。出示臺燈的構思草圖和設計草圖。
構思草圖是對設計者在設計過程中產生的設計想法的記錄，它以具體圖形的形式記錄和描繪設計者頭腦中的諸多想法。
2．設計表現的基礎.
（1）徒手繪圖分幾步？
（2）網格法徒手畫的動作要領是什么？
（3）基本圖形怎么畫？
（4）直線與曲線的連接怎么畫？
設計草圖是經過設計者整理、選擇、修改和完善的草圖，它是一種正式的草圖方案。
設計的主體構思基本上是在繪制構思草圖階段完成的。設計草圖是從構思草圖中挑選出來的，可以繼續深入的、可行的設計方案，是通過對細節的完善得到的。
3．草圖繪制的步驟：教師以臺燈為例講解繪制的過程，學生模仿練習。
①選用合適的筆來畫圖（2H鉛筆）
②在方格紙上按照構思好的設計方案，畫出產品的外觀比例關系。
③在準備好的透視網格紙上，畫出產品的透視線，先畫淡一些，等畫完圖形后，再描深輪廓。
④畫產品的中間調子，注意色彩過渡自然。
⑤細致描畫產品的亮部及高光部位。
⑥描繪產品放置平面上的陰影，突出形體的體積感和質量感。
（五）正等軸測圖
正等軸測圖在工程制圖中主要以投影圖的輔助用圖的形式出現，也就是我們常說的立體圖。相對于投影圖較為抽象的特點而言，它的表現較為直觀，它能同時反映形體長、寬、高三個要素，能迅速了解形體的外部形狀或內部結構以及各組合體間的位置關系。所以，在很多行業得到較為廣泛的應用，如產品的使用說明書、各類廣告宣傳單等。也是一種較為重要的工程語言。另外，學好正等軸測圖對于我們進行高中立體幾何的學習會起到很大的幫助。
1．正等軸測圖是一種可以表現物體三維結構特征的圖形。
2．正等軸測圖三維坐標的建立
制圖前我們首先應該確定一個繪圖的基準，所有的繪制工作都要在此基準上展開。繪制平面圖形我們使用二維坐標系，繪制立體圖形我們使用的是三維坐標系。
注意：三條軸線在平面上夾角都為120°，但表現在空間中三根軸線是互相垂直的。
軸測軸：即由原點引出的三根軸線OX、OY、OZ。
軸間角：任意兩軸線間的夾角。
繪制方法：
（1）利用角尺A做一條水平輔助線段；
（2）角尺A不動，利用角尺B作水平線段垂線段Z軸相交于O；
（3）角尺A、B水平上移，利用角尺A三十度斜邊，從O點引出X軸；
（4）繪制Y軸，標注軸線名稱，擦除輔助線。
3．軸測投影的基本性質
（1）物體上相互平行的線段的軸測投影仍相互平行。
（2）物體上平行于坐標軸的直線段的軸測投影仍與相應的軸測軸平行。
（3）物體上兩平行線段或同一直線上的兩線段長度之比，其軸測投影保持不變。凡是與坐標軸平行的直線，就可以在軸測圖上沿軸向進行度量和作圖。與坐標軸不平行的直線，不可以在軸測圖上直接進行度量。
（六）透視效果圖的識讀
1.透視：繪畫術語。因透視現象是遠小近大，故也叫“遠近法”?？煞譃樾误w透視（幾何形透視）和空氣透視。形體透視是根據光學和數學的原則，在平面上用線條來圖示物體的空間位置、輪廓和光暗投影的科學；按照滅點的不同，分為平行透視（一個滅點）、成角透視（二個滅點）和斜透視（三個滅點）?？諝馔敢曆芯渴潜憩F空間距離對于物體的色彩及明顯度所起的作用。
2.效果圖：能較真實地表現設計內容的式樣、材質、結構和空間效果等的圖形。
3.正投影效果圖：用正投影的手法畫出的效果圖。
4.透視效果圖：用透視的手法畫出的效果圖。
5.透視效果圖的識讀。
（七）三視圖的形成
1．三面投影體系的建立（課件展示）：三個兩兩互相垂直的平面構成一個三面投影體系，它們分別叫：正立投影面、側立投影面、水平投影面；正立投影面與側立投影面的交線定為Z軸，側立投影面與水平投影面的交線定為Y軸, 正立投影面與水平投影面交線定為X軸,三個面的交點定為原點O。
2．三視圖的形成過程：（教師用硬紙板箱子做一個三個兩兩互相垂直的平面構成一個三面投影體系，把一個長方體模型放在這個投影體系里演示）
從不同方向投射物體，在正立投影面上得到的視圖稱為正視圖；在上得到的視圖稱為左視圖、在水平投影面上得到的視圖稱為俯視圖。把側立投影面往左打開，把水平投影面往下打開，就得到了一個物體的三視圖，三個視圖分別分布在平面直角坐標系的1、2、3三個象限里。
主視圖和俯視圖都反映了物體的長度，而且長對正；
主視圖和左視圖都反映了物體的高度，而且高平齊；
俯視圖和左視圖都反映了物體的寬度，而且寬相等。
三視圖的投影規律，歸納起來9個字：長對正、高平齊、寬相等。
（八）形體的尺寸標注方法
1．尺寸標注的基本要求
A．正確：尺寸注寫必須符合國家標準；
B．完整：尺寸注寫必須齊全，不遺漏，不重復；
C．清晰：尺寸注寫布局必須整齊，清晰，便于讀圖；
D．合理：尺寸注寫方式必須符合加工要求。
2．標注尺寸的三要素
A．尺寸界線
B．尺寸線
C．尺寸數字
3.尺寸標注舉例
教師講解半徑、直徑的標注方法。
練習1：請同學們找一找，如圖所示的形體尺寸標注有幾處錯誤，請你分別把 他找出來，并且說出正確的標注方法。
練習2：（學生活動）參照教材 根據圖所給形體的主視圖、左視圖，分析形體的結構，標注形體尺寸。
（九）線路圖
線路圖是指用圖形符號和線段組成的電子工程用的略圖。包括電路原理圖、接線圖和邏輯圖。
（十）計算機輔助設計的概念
計算機輔助設計，是利用計算機及其圖形設備幫助設計人員進行設計工作的手段，簡稱CAD。在工程和產品設計中，計算機可以幫助設計人員承擔計算、信息存儲和制圖等工作。
計算機輔助繪圖是計算機輔助設計最基本和最重要的功能，已經深入各個設計領域，如建筑設計、產品設計、服裝設計和廣告設計等。從概念草圖、工程圖、模型的快速成型到產品的最終實現，各個環節計算機輔助繪圖均有不可替代的作用。
五、教學反思

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