计算机辅助设计.doc

渝中区通用技术实训中心 黄敏
CAXA实体设计

【教学时段】2013-2014学年上期高中通用技术一阶段
【教学对象】高二
【授课教师】黄敏
【教材分析】本课涉及广东版通用技术教材《技术与设计1》第二章第三节的内容。主要让学生在老师指导下，通过计算机辅助软件的认识，掌握CAXA软件的基本使用方法，通过计算机画出实体图，并生成三视图这对能对后面学生完成设计的实现——制作具有举足轻重的作用。
【学情分析】高二学生已具备一定的电脑知识，并对计算机操作有较强的认知度，通过前面二章对技术及其性质、设计的基础的学习，特别是对三视图的应用，画法有了一点的认识。在对本课的学习上，已有了一定的思想准备和知识技能准备。但学生对CAXA软件没有一点认识，也肯定没有用过；且班级人数较多，增大了计算机画图和练习的难度，因此在CAXA教学操作步骤上要进行由浅入深安排和布置。
【教学设计思路】CAXA实体设计这门课实现了无纸化，本身就体现了环保的思想。本课的重点在于操作实践和技能过手，所以教学的大量时间用于老师对CAXA软件的操作使用介绍和学生的操作练习，根据学生对计算机的使用熟练程度为了三个层次，即：优、良和一般三个层次，同时采用分组教学的模式，利用优生带差生的教学手段，以保证全班学生进行CAXA软件的有效学习。学生操作电脑的时候一定要教育他们用电安全。
【教学目标】
1、知识与技能：
（1）了解CAXA软件的用途，认识CAXA的界面。
（2）通过设计元素库制作出简单作品。
（3）初步掌握三维球的运用。
（4）对作品进行着色，贴图，渲染。
（5）生成三视图，并进行尺寸标注。
2、过程与方法：通过对CAXA软件的认识，基本操作方法的练习，学会1-5类常用工具的使用，帮助学生构筑3维空间，发挥想象力，绘制出作品图。
3、情感态度价值观：培养从事技术设计活动必须具备的严谨、务实、负责等品质，宏扬民族软件，增加学生爱国热情。
【教学重难点】
教学重点 ：通过设计元素库制作出简单作品、生成三视图，并进行
尺寸标注
教学难点：三维球的运用
【教法与学法】
教学方法：示范演示、分组教学、多媒体教学
学习方法：任务引领、小组合作学习、模仿学习
【教学资源】多媒体设备、课件、计算机、caxa软件
【课时安排】 4课时
【教学过程】
第一课时
（创设情景，引入新课）
以装修为例，说明CAXA能够迅速直观地生成装修效果图,有助于设计师和客户交流沟通,从而促成设计、销售同步完成。同时，便捷地输出三视图，给施工带来了方便。
（新课）
一、CAXA是什么？
CAXA是北航海尔完全自主研发的中国第一款CAD产品。
CAXA读作“卡萨”，由C--Computer（计算机）、A-- Aided（辅助的）、X（任意的）A--Alliance、Ahead（联盟、领先）四个字母
组成，涵义是“领先一步的计算机辅助技术和服务"（Computer Aided X Alliance – Always a step Ahead）。
二、CAXA有什么用？
通过图片展示，使学生感受到CAXA的广泛应用,同时鼓励学生认真学习CAXA，相信他们一定会设计出非常漂亮的作品。
三、我来学CAXA
1、创建三维设计环境
鼠标左键双击桌面上的“通用技术三维设计教学软件”图标，启动之后选择默认的“创建一个新的设计文件”，弹出“新的设计环境”快捷菜单，这时默认的是英制单位，一定要选择公制单位，然后选择喜欢的设计环境就好了。
2、设计界面
正中间是设计主界面，右边是设计元素库，包括图素、颜色等等，右下角有下拉式菜单可以选择，左边是设计树浏览，我们设计的每一个都在上面看得到，左上角是主菜单按钮，旁边还有工具条。
3、拖放式操作
（1）打开一个设计元素库。
（2）找到所需要的图素或者其它。
（3）鼠标拾取它，按住左键把它拖到设计环境，然后放开左键。
4、三种零件编辑状态
（1）零件状态
用鼠标左键单击零件，这时零件的轮廓被青色加亮，即零件状态。注意零件的某一位置会同时显示一个相对于坐标原点的锚点标记。在零件状态下，添加颜色、纹理等会影响到整个零件。
（2）智能图素状态
同一个零件用左键再点击一次，这时零件的轮廓变成黄色，并且出现6个方向的红色操作手柄，即智能图素状态。在智能图素状态状态下，可以拖动手柄修改图素的尺寸。
（3）点、线、面状态
同一个零件的某一表面用左键再点击一次，零件的轮廓变成绿色，即选中了表面的编辑状态。这时进行的任何操作只会影响选中的
表面。对于线也有同样的操作与效果。
（鼠标键的操作）
1、左键定性，右键定量。
2、滚动滚轮，视图放大或缩小。
3、按住滚轮，视图旋转。
4、Shift+按住滚轮，视图移动。
5、双击滚轮，显示全部。
四、我来用CAXA—制作板凳
板凳由哪些部分组成：凳面、凳脚。
用到的图素：长方体、圆柱体。
使用的技术：圆角过渡、智能捕捉。
（圆角过渡）
我们用鼠标左键单击打开加载应用程序选项，选择高级模式，这时圆角过渡按钮就显示出来了。单击圆角过渡按钮，设置好半径，选择要圆角过渡的边，点确定就可以了。
（智能捕捉）
（1）把长方体2拖放到长方体1的某些位置时，会显示出一个绿点，放开鼠标就可以了。
（2）选中长方体2的智能图素状态，按住Shift键，拖动它的某个面上的手柄，当鼠标拖动点落到长方体1相应的面上，绿色智能捕捉虚线就会显示出来，放开鼠标这两个面就自动对齐了。
（制作小板凳）
1、制作凳面。
2、制作凳脚。
3、渲染板凳。
第二课时
五、板凳的改进创新
通过板凳图片欣赏，引导学生讨论如何对板凳进行改进和创新。
1、加强板凳的支撑强度。
2、在板凳下方安装抽屉，多功能化。
3、丰富板凳的色彩。
（三维球）
在零件状态下，按F10键或单击工具条中的 ，就可以激活该零件的三维球，这时三维球呈现蓝色显示，表示三维球附着在零件上，也就是说三维球的任何操作都是对附着零件的操作。 按空格键，三维球变成白色，表示三维球与零件脱离，这时可以修改三维球和零件的相对位置，再次按空格键，三维球又重新附着在零件上了。
1、外围控制柄
（1）平移功能
我们用鼠标左键单击某个外围控制柄，待相应方向出现一条黄线后，就可以进行定性或定量的平移了。定性平移需用左键带动触点上下拖动即可，定量调整需用右键带动触点稍稍移动下，从而确定平移的方向，放开鼠标就会弹出平移菜单，编辑好距离就可以了。
（2）旋转功能
（3）约束功能
2、定向控制柄
（1）定向功能
我们想把圆柱平放，可以用鼠标右键单击它轴线方向的定向控制柄，在弹出的菜单中选择“与边平行”选项，当鼠标移到长方体相应的边时，这条边被绿色加亮，单击左键，圆柱就平放了。
（2）镜像功能
3、中心控制柄
将光标移到中心控制柄上，待光标变为手状后单击右键，在弹出菜单中选择“到点”，移动光标到长方体的某个位置，这时会有一个绿色的点提示，左键单击绿色的点就把圆柱移到这个位置了。
（利用三维球加强支撑强度）
学生有什么不懂的可以自学学案、问老师，教师要加强辅导。
(利用智能捕捉加抽屉)
学生自学学案，利用智能捕捉给板凳加抽屉。
第三课时
（学生演示）
学生演示给小板凳加强支撑、加抽屉，有什么问题大家共同帮助他。
（学生继续设计小板凳）
六、输出效果图（作业1，保存为1.jpg）
教师一面讲授，学生一面按照如下步骤操作：文件--输出--输出图像—保存（.jpg）--像素1024*768,真实感图（全选）--确定
七、输出工程图（作业2，保存为2.bmp）
我们先将设计的三维源文件保存，然后点击工具条上第三个图标“创建新的图纸环境“，接着选择三维接口，点击标准视图，如图所示：图11

打开标准视图，我们对应的选择我们需要的三种视图和轴测图，然后按照严格的工程图纸要求进行摆放。
我们在图纸上一一摆放出来，然后进行尺寸标注，添加所需要的图幅，生成一张真正的工程图纸。
保存工程图纸：文件——另存为——位图（BMP）
第四课时
八、学生自主设计作品（作业3，保存为 3.ics ）并交流，师生共同评价。
【教材反思】
以前上《CAXA实体设计》课学生大都能跟着老师一步一步地把板凳做出来，但是并不是很清楚这个软件到底有什么用，并且也让人感觉比较枯燥，因此我在激发学生学习兴趣方面大动脑筋。一上课就播放了“3D打印机”的视频，学生形象直观地感知了CAXA的强大功能，积极主动想学好CAXA。
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