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第五章 制定设计方案
一、教学目标
（1） 了解技术语言的种类及应用，能用恰当的方式与他人交流设计想法和成果。
（2）了解一般的机械加工图、电子线路图中所用符号的含义和表达方法。
（3）了解效果图的作用，并能识读效果图。
（4）能通过绘制简单的草图来表达技术设计的意图。
（5）掌握正投影法方法、特性及三视图成图原理和规律。
（6）经历轴测坐标的建立过程和正等轴测图的绘制过程，建立起更好的空间观念。
（7）通过轴测图的绘制，提高规范作图的能力，培养良好的作图习惯和细致严谨的工作态度，激发学习的兴趣和求知欲，形成良好的学习态度。
（8）学会规范作图的方法和技能。
（9）经历图样的识读，体验到技术图样作为技术语言的一种形式，在技术交流中能更方便正确地表达物体的形状结构和大小的优势。
（10）培养技术交流能力，提高技术素养。
二、教学重点
（1）掌握技术语言的含义、种类和用途，掌握绘草图的技巧。
（2）学习并掌握基本几何体的正等轴测图的画法、判断正等轴测图。
（3）三视图成图原理和规律，简单的三视图的绘制（识读）。
（4）学会标注简单形体的尺寸；
（5）识读机械加工图、线路图。
三、教学难点
（1）掌握绘草图的技巧，能绘制草图来表达设计意图。
（2）学习并掌握基本几何体的正等轴测图的画法。
（3）能规范绘制和识读简单的三视图。
（4）标注简单形体的尺寸。
（5）归纳计算机辅助制图的应用范围，利用计算机辅助设计软件绘制台灯。
四、教学过程
（一）技术语言的概念
技术语言是一种在技术活动中进行信息交流的特有的语言形式。在日常生活中，我们常常会接触到许多技术语言，只是我们没有意识到它们是技术语言，例如十字路口的红绿灯，工厂生产汽车的设计图等。
（二）技术语言的种类和应用
技术语言的种类很多，主要包括：图样、图表、模型、符号、声音等，不同的技术语言往往适用于不同的应用范围，具有不同的功用。
1．口头语言：日常生活中人们最常用的信息交流的方式是面对面的交谈，直接说出自己想法，口头语言是技术活动中最常见的技术语言。
2．符号标志：日常生活中我们会见到许多交通标志和管理标志，他们都表示特殊的含义，让我们生活更便利和安全。
3．图样：几种常见的技术图样：（1）机械加工图 （2）建筑施工图（3）电子电路图（4）网络布线图。技术图样是采取某种规范形式将设计用图样的形式表达出来的一种设计交流语言。它能够克服普通语言的障碍，直接明了地进行表达与交流。规范的制图使设计表达更具直观性、效率性、准确性和永久性。在呈现较复杂产品的设计方案及对设计进行详细说明和陈述时，使用技术图样比较合适。
4．图表：图表是很常见的设计交流语言，它主要包括相关的表格、草图、效果图等。在设计讨论过程中，我们经常会通过一些图表来表达我们的设计观点，通过草图、效果图等呈现设计的构思方案并激发灵感，通过表格的形式对各种设计方案进行比较。图表是表达设计思想的一种十分有效的手段。
5．模型：日常生活中，我们可以见到很多的模型，例如车模、房模、航模等（图片实物展示）
模型可以用来描述哪些技术活动？大型的建筑、舰艇、火箭、汽车等。
6．肢体语言：我们在马路上常常看到交通警察用打手势的方式指挥交通，这种肢体语言也是一种技术语言。（展示图片）例如军事上也有用旗语传递消息的方法，在足球或篮球等体育比赛中，裁判用手势判罚运动员。
7．声音：声音也是一种技术语言，如号音、汽笛、喇叭等在表达某些特殊信息时发出的声音，如摩尔斯电码（播放给学生听）。
技术语言的种类还有很多，如书面文字语言、网络语言、程序语言、计算机演示等。
（三）技术语言的特点
言简意赅是技术语言的一大特征，如技术产品的说明书就十分简明扼要。通俗直观是技术语言的又一特征。例如，在交通管理中，通过简明的交通标志就能体现管理意图，保证交通的顺畅和安全。又如，我们可以通过一份工程图样来了解一个产品的设计与制造的信息，而无须使用过多的文字叙述。所以，技术语言的特点：1.简单明确，让人一看就明白；2.形象、直观，通俗易懂；3.规范、统一。
（四）草图的绘制
1．草图的分类：草图也叫方案草图或设计速写。根据所处的设计阶段的不同，草图可分为构思草图和设计草图。出示台灯的构思草图和设计草图。
构思草图是对设计者在设计过程中产生的设计想法的记录，它以具体图形的形式记录和描绘设计者头脑中的诸多想法。
2．设计表现的基础.
（1）徒手绘图分几步？
（2）网格法徒手画的动作要领是什么？
（3）基本图形怎么画？
（4）直线与曲线的连接怎么画？
设计草图是经过设计者整理、选择、修改和完善的草图，它是一种正式的草图方案。
设计的主体构思基本上是在绘制构思草图阶段完成的。设计草图是从构思草图中挑选出来的，可以继续深入的、可行的设计方案，是通过对细节的完善得到的。
3．草图绘制的步骤：教师以台灯为例讲解绘制的过程，学生模仿练习。
①选用合适的笔来画图（2H铅笔）
②在方格纸上按照构思好的设计方案，画出产品的外观比例关系。
③在准备好的透视网格纸上，画出产品的透视线，先画淡一些，等画完图形后，再描深轮廓。
④画产品的中间调子，注意色彩过渡自然。
⑤细致描画产品的亮部及高光部位。
⑥描绘产品放置平面上的阴影，突出形体的体积感和质量感。
（五）正等轴测图
正等轴测图在工程制图中主要以投影图的辅助用图的形式出现，也就是我们常说的立体图。相对于投影图较为抽象的特点而言，它的表现较为直观，它能同时反映形体长、宽、高三个要素，能迅速了解形体的外部形状或内部结构以及各组合体间的位置关系。所以，在很多行业得到较为广泛的应用，如产品的使用说明书、各类广告宣传单等。也是一种较为重要的工程语言。另外，学好正等轴测图对于我们进行高中立体几何的学习会起到很大的帮助。
1．正等轴测图是一种可以表现物体三维结构特征的图形。
2．正等轴测图三维坐标的建立
制图前我们首先应该确定一个绘图的基准，所有的绘制工作都要在此基准上展开。绘制平面图形我们使用二维坐标系，绘制立体图形我们使用的是三维坐标系。
注意：三条轴线在平面上夹角都为120°，但表现在空间中三根轴线是互相垂直的。
轴测轴：即由原点引出的三根轴线OX、OY、OZ。
轴间角：任意两轴线间的夹角。
绘制方法：
（1）利用角尺A做一条水平辅助线段；
（2）角尺A不动，利用角尺B作水平线段垂线段Z轴相交于O；
（3）角尺A、B水平上移，利用角尺A三十度斜边，从O点引出X轴；
（4）绘制Y轴，标注轴线名称，擦除辅助线。
3．轴测投影的基本性质
（1）物体上相互平行的线段的轴测投影仍相互平行。
（2）物体上平行于坐标轴的直线段的轴测投影仍与相应的轴测轴平行。
（3）物体上两平行线段或同一直线上的两线段长度之比，其轴测投影保持不变。凡是与坐标轴平行的直线，就可以在轴测图上沿轴向进行度量和作图。与坐标轴不平行的直线，不可以在轴测图上直接进行度量。
（六）透视效果图的识读
1.透视：绘画术语。因透视现象是远小近大，故也叫“远近法”。可分为形体透视（几何形透视）和空气透视。形体透视是根据光学和数学的原则，在平面上用线条来图示物体的空间位置、轮廓和光暗投影的科学；按照灭点的不同，分为平行透视（一个灭点）、成角透视（二个灭点）和斜透视（三个灭点）。空气透视研究是表现空间距离对于物体的色彩及明显度所起的作用。
2.效果图：能较真实地表现设计内容的式样、材质、结构和空间效果等的图形。
3.正投影效果图：用正投影的手法画出的效果图。
4.透视效果图：用透视的手法画出的效果图。
5.透视效果图的识读。
（七）三视图的形成
1．三面投影体系的建立（课件展示）：三个两两互相垂直的平面构成一个三面投影体系，它们分别叫：正立投影面、侧立投影面、水平投影面；正立投影面与侧立投影面的交线定为Z轴，侧立投影面与水平投影面的交线定为Y轴, 正立投影面与水平投影面交线定为X轴,三个面的交点定为原点O。
2．三视图的形成过程：（教师用硬纸板箱子做一个三个两两互相垂直的平面构成一个三面投影体系，把一个长方体模型放在这个投影体系里演示）
从不同方向投射物体，在正立投影面上得到的视图称为正视图；在上得到的视图称为左视图、在水平投影面上得到的视图称为俯视图。把侧立投影面往左打开，把水平投影面往下打开，就得到了一个物体的三视图，三个视图分别分布在平面直角坐标系的1、2、3三个象限里。
主视图和俯视图都反映了物体的长度，而且长对正；
主视图和左视图都反映了物体的高度，而且高平齐；
俯视图和左视图都反映了物体的宽度，而且宽相等。
三视图的投影规律，归纳起来9个字：长对正、高平齐、宽相等。
（八）形体的尺寸标注方法
1．尺寸标注的基本要求
A．正确：尺寸注写必须符合国家标准；
B．完整：尺寸注写必须齐全，不遗漏，不重复；
C．清晰：尺寸注写布局必须整齐，清晰，便于读图；
D．合理：尺寸注写方式必须符合加工要求。
2．标注尺寸的三要素
A．尺寸界线
B．尺寸线
C．尺寸数字
3.尺寸标注举例
教师讲解半径、直径的标注方法。
练习1：请同学们找一找，如图所示的形体尺寸标注有几处错误，请你分别把 他找出来，并且说出正确的标注方法。
练习2：（学生活动）参照教材 根据图所给形体的主视图、左视图，分析形体的结构，标注形体尺寸。
（九）线路图
线路图是指用图形符号和线段组成的电子工程用的略图。包括电路原理图、接线图和逻辑图。
（十）计算机辅助设计的概念
计算机辅助设计，是利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作的手段，简称CAD。在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员承担计算、信息存储和制图等工作。
计算机辅助绘图是计算机辅助设计最基本和最重要的功能，已经深入各个设计领域，如建筑设计、产品设计、服装设计和广告设计等。从概念草图、工程图、模型的快速成型到产品的最终实现，各个环节计算机辅助绘图均有不可替代的作用。
五、教学反思

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