5.3 计算机辅助设计（教学课件）通用技术苏教版2019必修1

5.3 计算机辅助设计 苏教版必修《技术与设计1》 高中通用技术 目录 一、 学习目标 二、 课堂导入 三、 技术探究 四、 课堂小结 五、 拓展延伸 六、 课堂练习 学习目标 一 1.通过对计算机辅助设计案例的阅读，归纳计算机辅助设计的特点和应用范围。 2.使用简易绘图软件绘制三维设计图和三视图。 二 课堂导入 观看视频:C919飞机的组成 想一想： 这样复杂、精密的设计如果只靠传统的铅笔、尺子和图纸来完成，设计师们会面临怎样的挑战？ 面临的挑战如：图纸堆积如山、修改一个尺寸牵一发而动全身、协同设计困难、无法进行模拟测试等 “是的，而有一项技术可以克服这些难题，这项技术就是——计算机辅助设计（CAD）。今天，我们就来感受一下。 任务一 感知计算机辅助设计的特点及应用 三 技术探究 计算机辅助设计：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。 三 技术探究 案例分析：观看CAD的应用案例，分析并归纳CAD技术在这些案例中起到了什么作用？ 计算机辅助云锦意匠图设计 人工智能设计桥梁 提高工作的效率、有利于设计灵感的激发 可以发现，这两个案例来自不同的应用领域，计算机辅助设计几乎覆盖所有设计领域，你能想到其他的哪些领域呢？ 三 技术探究 马上行动：根据自己的经验，将所接触到的计算机辅助设计的应用情况填写在下表中，也可以写出自己的设想。 应用领域 举例 例：动漫 角色设计 三 技术探究 应用案例参考： 服装设计 建筑设计 鞋子设计 其他案例 三 技术探究 应用案例参考： 航天 汽车 机械制造 其他案例 任务二 应用计算机辅助设计软件绘制设计图 三 技术探究 提问：我们能快速地在电脑里把台灯的设计草图画出来吗？ 你会选择什么设计软件？ 3DOne家庭版 三 技术探究 绘制过程说明： 选择“基本实体”的“圆柱体”为基本图元， 在网格参照面上绘制台灯的底座。通过调整“调整柄”或更改参数来调整台灯底座的尺寸。调整好后点“√”。 1.绘制台灯底座 三 技术探究 绘制过程说明： 选择“基本实体”的“圆柱体”为基本图元， 在台灯底座上绘制灯杆。通过调整“调整柄”或更改参数来调整台灯灯杆的尺寸，通过移动调整灯杆的位置，调整好后点“√”。 2.绘制台灯灯杆 三 技术探究 绘制过程说明： 选择“基本实体”的“圆锥体”为基本图元， 在台灯灯杆上绘制灯罩。通过调整“调整柄”或更改参数来调整台灯灯罩的尺寸和形状，通过移动调整灯杆的位置，调整好后点“√”。 3.绘制台灯灯罩 三 技术探究 绘制过程说明： 选择“基本实体”的“圆柱体”为基本图元， 在台灯底座上绘制开关。通过调整“调整柄”或更改参数来调整台灯开关的尺寸，通过移动调整开关的位置，调整好后点“√”。 4.绘制台灯开关 三 技术探究 绘制过程说明： 在三维设计图的基础上对其进行渲染，用左侧的“渲染”命令给台灯三维数字模型加上光照效果、材质、透明度、颜色等，使其更接近实物。 5.渲染 三 技术探究 根据台灯的三维设计图，利用计算机辅助设计软件的标准视图输出功能，可以输出作品的三视图。 可以实现三视图输出功能的软件有：3DOne plus 三 技术探究 马上行动： 基础任务（必做）：根据绘制步骤，制作台灯的三维设计图并进行渲染。 三 技术探究 马上行动： 进阶任务（选做）：请使用3DOne软件，尝试绘制如图的台灯设计图并渲染。 四 课堂小结（思维导图） 计算机辅助设计 感知计算机辅助设计的特点及应用 特点：提高工作效率，有利于激发设计灵感 应用：建筑设计、产品设计、服装设计...... 应用计算机辅助设计软件绘制设计图 1.建立三维数字模型 2.渲染 五 拓展延伸 学习反思： 计算机辅助绘图的出现是否意味着手工绘图可以淘汰了？为什么？ 支持方： 认为手工绘图可以被淘汰。 反对方： 认为手工绘图不可替代。 对“支持方”的提示：1.效率对比：修改一个CAD图纸可能只需几秒，而手绘图纸可能需要重画几个小时。2. 精度与存储： CAD图纸精度远超手绘，且易于存储、复制和网络传输，适合现代协同工作。3. 发展趋势: CAD/CAM/3D打印一体化是制造业的绝对主流，手绘图无法直接驱动现代数控机床。 对“反对方”的提示：1.构思与创意的速度： 当灵感迸发时，用笔在纸上快速草图勾勒想法，远比打开电脑、启动软件要迅速和直接。这是概念设计阶段不可替代的优势。 2.沟通与记录的便捷性： 在工地、车间现场，工程师随手拿出一张纸、一支笔就能画出示意图与工人沟通，这种便捷性是电脑无法比拟的。 3.基础能力的重要性： 学习手工绘图，尤其是徒手画草图和规范尺规作图，是理解投影规律、制图标准、培养空间想象力的基石。不懂这些基本原理，直接操作CAD软件，就像不会写字就想用Word写小说一样，是“空中楼阁”。 关键结论：CAD与手绘并非简单的‘取代’关系，而是一种‘互补’与‘进阶’的关系。” 六 课堂练习 1.下列关于计算机辅助设计的说法正确的是( ) A.计算机辅助设计可以替代设计者进行构思 B.计算机辅助设计就是计算机辅助绘图 C.渲染可以为三维模型加上光照效果、材质、表面贴图、背景等，使之更加逼真 D.计算机辅助绘图的出现意味着手工绘图可以被淘汰 C 选项A，计算机辅助设计只是辅助工具，它无法替代设计者进行构思。 选项B，计算机辅助设计不仅仅是计算机辅助绘图。计算机辅助设计涵盖了从产品的概念设计、方案规划、详细设计到分析优化等一系列过程，绘图只是其中的一个环节。它还包括对设计数据的管理、模拟分析、设计评估等功能. 选项D，虽然计算机辅助绘图具有高效、精确等优点，但手工绘图并不会被淘汰。 C选项正确。 六 课堂练习 2.设计中有以下环节:①概念草图;②工程图;③模型快速成型。其中可以使用CAD的环节有( ) A.②③ B.①③ C.①② D.①②③ D 在①概念草图环节，CAD可以帮助设计师快速将脑海中的创意以数字化的形式展现出来，在②工程图环节，CAD能够精确地绘制出产品的各种视图，标注尺寸和技术要求，在③模型快速成型环节，CAD可以为快速成型设备提供精确的数据模型，通过与3D打印等快速成型技术相结合，将虚拟的设计模型转化为实际的物理模型，实现从设计到实物的快速转化，所以①②③环节都可以使用CAD，选项D正确。 六 课堂练习 3.由于类似于Multisim电子线路设计软件的开发，电路的设计告别了手绘时代。使用电子线路设计软件绘制电子线路图不仅效率高，还可以直接在计算机上进行仿真试验。下列说法合理的是( ) A.电子线路图属于技术图表 B.电子线路设计软件使人们掌握了更先进的电子电路设计手段，为技术提供了发展空间 C.电子电路的设计告别了手绘时代，不需要再学习徒手画图 D.在计算机上进行的电路仿真试验方法属于虚拟试验法 D 选项A:电子线路图属于技术图样，而非技术图表。技术图表通常指流程图、结构图等，而技术图样包括电路图、机械图等符合专业标准的图纸。因此，A错误。 选项B:电子线路设计软件作为先进工具，提高了设计效率，拓展了电子电路技术的可能性，为设计提供了发展空间，错误。选项C:虽然软件提高了效率，但徒手绘图仍是基础技能，用于快速构思或特殊情况。C的“不需要再学习”过于绝对，错误。选项D:计算机仿真通过模拟替代实物试验，属于典型的虚拟试验法。D正确。 结论:D合理。 谢 谢！ 高中通用技术苏教版（2019） $