Visio在繪制力學課程教學插圖中的應用

1、Visio在繪制力學課程教學插圖中的應用摘 要教學插圖廣泛使用在高等院?；A力學課程教學中，教學插圖以圖助文，以圖助教，彌補語言文字表述的不足。Visio 是由微軟公司推出的商業(yè)繪圖軟件，應用于繪制流程圖、組織結構圖、地圖及平面布置圖等。本文結合實例，介紹應用Visio 軟件繪制力學課程教學插圖的基本方法，特別是利用模具中主控形狀疊加的這一方法，可推廣至存在大量復用圖元的其他課 程教學插圖繪制中去。關鍵詞力學課程；教學插圖；VisioApplication of Visio in Drawing Teaching Illustrations of Mechanics Courses1引言在高等

2、院?；A力學課程的教學中，常涉及到 大量教學插圖的使用。教學插圖以圖助文，以圖助 教，彌補語言文字表述的不足，形象且直觀的插圖 能夠有效幫助學習者提高對教學內容的理解。如何 高效快速地繪制插圖已成為從事基礎力學課程教 學工作的教師所關注的問題。在繪制教學插圖時， 有的老師使用AutoCAD，有的使用Word中的繪圖 工具1，還有的使用CorelDraw、Illustrator幾何畫 板、SolidWorks等。利用上述軟件繪制教學插圖效 果不盡如人意。Visio是微軟公司推出的商業(yè)繪圖軟 件，出圖質量高，且易學易用。有關Visio使用方 法的文獻主要集中在繪制流程圖、組織結構圖及平 面布置圖等

3、方面的應用。本文將結合實例，介紹如 何利用ViSio2013繪制基礎力學課程中的教學插圖。2 Visio特點及常用命令Visio廣泛應用于繪制流程圖、組織結構圖、地 圖及平面布置圖等。它具有如下特點：(1)作為Office 中的一個組件，其工作界面與 Word、PowerPoint 等其他組件大體相同，容易上手，易學易用；(2) 有良好的兼容性，與Office其他組件實現無縫集成；繪制的圖形是矢量圖，圖像任意放大不會失真， 清晰度與分辨率無關；(4)拖放式的繪圖方式，用戶 只需按住鼠標從Visio模具中選取適當的主控形狀， 將其拖放到繪圖區(qū)稍加處理即可完成大多數圖形 的繪制工作，方便快捷；(5

4、)包含豐富的模板和模具， 涉及諸多領域，且如有需要，可自行創(chuàng)建新的模板 與模具；(6)安裝包體積小，對計算機性能要求低。Visio 現有 2003、2007、2010、2013、2016 等 多個版本。就繪制力學課程教學插圖而言，各個版 本在功能上差異性不大，皆可滿足繪制要求。以下 以Visio2013版為例說明操作流程。Visio2013的工作界面主要由“快速訪問工具 欄”、“窗口控制按鈕”、“文件菜單”、“選項 卡”、“選項組”、“形狀窗口”、“繪圖區(qū)”等 構成。應用Visio2013繪制教學插圖，主要涉及以 下命令的使用2：“開始”選項卡上的“工具”組中的“指針 工具”、“繪圖工具”、“

5、文本”選項。“指針工 具”用于選擇、移動和調整對象大小。“繪圖工具” 用于繪制各種形狀，單擊“繪圖工具”中的箭頭來 打開列表，然后單擊要繪制的形狀的類型對應的工 具，在繪圖頁上拖動鼠標以繪制所需的各類形狀。 若要停止繪圖，在“工具”組中，單擊“指針工具” 即可。通過“繪圖工具”，可繪制出長方形、橢圓、 線條、任意多邊形、弧形等各類形狀?！拔谋尽庇?于添加文本形狀和選擇現有文本?！伴_始”選項卡上的“形狀樣式”組中的“填 充”、“線條”選項。“填充”是使用純色、漸 變或圖案填充所選形狀。“線條”是指定所選形狀 的顏色、寬度和線型。通過“線條”選項中的列表， 可以控制線型(虛線或實線及虛線的類型)和

6、線端。“開始”選項卡上的“字體”選項。通過該 選項，可以控制所選文本的字體、字號、顏色等。“開始”選項卡上的“排列”組中的“置于 頂層”、“置于底層”、“組合”選項。通過“置 于頂層”和“置于底層”，可改變所選對象的疊放 次序。“組合”是將多個對象結合起來作為單個對 象移動并設置其格式?！耙晥D”選項卡上的“顯示”組中的“任務 窗格”選項。單擊“任務窗格”，然后單擊“大小 和位置”，選擇一個形狀以查看和編輯有關該形狀 的大小和位置信息。通過這個選項可精確控制所選 形狀的大小和位置?！耙晥D”選項卡上的“顯示”組中的“標尺”、 “網格”選項。選中“標尺”旁邊的復選框，繪圖區(qū)將顯示標尺。選中“網格”旁

7、邊的復選框，繪 圖區(qū)將顯示網格。標尺和網格有助于繪圖更準確。3 Visio繪制教學插圖力學插圖主要有以下特點：(1)以二維平面圖形 為主，涉及少量三維插圖；(2)部分插圖雖然比較復 雜，但往往是由長方形、圓形、線條等簡單圖形或 鉸、梁、重物、載荷等力學常用圖元構成，利用Visio 可快速高效地繪制。3.1簡單插圖的繪制圖1固定鉸鏈支座簡圖圖1是由Visio2013繪制的固定鉸鏈支座簡圖， 該圖由一個圓形、一個矩形、一條水平直線段、兩 條斜直線段構成。其繪制步驟如下：(1)點擊“開始”選項卡上的“工具”組中的“繪 圖工具”，選擇對應的工具，拖動鼠標，在繪圖頁 分別繪制出圓形、矩形、水平直線段及兩

8、條斜直線 段；(2)點擊“開始”選項卡上的“工具”組中的“指 針工具”，分別選擇以上各形狀，粗略調整所選形 狀的位置及大?。?3)點擊“視圖”選項卡上的“顯 示，組中的“任務窗格”，再單擊“大小和位置”， 分別選擇以上各形狀，精確調整所選形狀的大小和 位置；(4)用“指針工具”選擇矩形，點擊“開始” 選項卡的“形狀樣式”組中的“線條”，再點擊“無 線條” ；(5)用“指針工具”選擇矩形，點擊“開始” 選項卡上的“形狀樣式”組中的“填充”，對其填 充；通過“開始”選項卡上的“排列”組中的“置 于頂層”、“置于底層”，調整各形狀的疊放次序；點擊“保存”，命名并保存為擴展名為.vsdx的 文件，簡圖

9、繪制完成。綜上所述，用Visio2013繪制較簡單的插圖， 大致經歷“繪制幾何形狀”、“調整各幾何形狀的 大小和位置”、“調整幾何形狀的顏色、寬度、線 型和疊放次序，對形狀進行必要的填充”、“命名 并保存”四個步驟。3.2模具的創(chuàng)建圖1所示的固定鉸鏈支座簡圖在繪制較復雜插 圖時常被反復使用，所以可創(chuàng)建一新的模具，并將 該簡圖保存為該模具中的主控形狀。所謂主控形 狀，是指模具上可以用來反復創(chuàng)建繪圖的形狀PL 當將某個形狀從模具拖到繪圖頁上時，該形狀就會 成為該主控形狀的實例。創(chuàng)建模具的具體步驟為：(1)在“形狀”窗口單擊“更多形狀”，然后單 擊“新建模具” ；(2)在繪圖區(qū)用“指針工具”框選 整

10、個簡圖，并拖入左邊新建的模具中，完成創(chuàng)建主 控形狀，單擊鼠標右鍵，將主控形狀重命名為“固 定鉸1” ； (3)單擊模具標題欄上的“保存模具”， 命名并保存為擴展名.vssx的文件，完成模具創(chuàng)建?？紤]到力學插圖中如固定鉸支座、活動鉸支 座、分布載荷、滑塊、空間坐標系等大量圖形的復 用，可按上述方法將這些圖形作為主控形狀添加到 模具中，圖2即為較完善的力學配件模具。圖2力學配件模具3.3主控形狀的疊加繪制復雜力學插圖圖3較復雜的教學插圖圖3是由Visio2013繪制的較復雜的力學插圖， 該圖由固定端A、梁AB、梁BC、活動鉸C、分布 載荷q，集中力F、水平標注及斜面構成。其大多 是力學配件模具中的

11、主控形狀，利用主控形狀的疊 加繪制出較復雜的力學插圖，具體步驟如下：（1）用鼠標將相應的主控形狀從左側的形狀窗 口拖入繪圖區(qū)；（2）用“繪圖工具”繪制其他缺失的 圖形；（3）用“指針工具”和“大小和位置”選項， 調整各圖形的大小和位置；（4）調整各圖形的顏色、 寬度、線型和疊放次序，對形狀進行必要的填充； （5）命名并保存為擴展名為.vsdx的文件，較復雜的 插圖繪制完成。較復雜的力學插圖可由模具中主控形狀的疊 加方便快捷地繪制完成。在繪制插圖時，可有意識 地考慮某些會多次復用的圖形，將這些高頻復用圖 形在模具中添加主控形狀，這樣隨著模具中主控形 狀的增多，繪圖的效率也會大大提高。3.4 So

12、lidWorks繪制三維力學插圖圖4三維教學插圖“另存為”對話框后，在“文件名”文本框中輸入 要保存的文件名稱，在“保存類型”下拉列表框中 選擇*.dxf”； （3）設置DXF/DWG輸出參數，在“輸 出”選項，點選“注解視圖”，在“要輸出的視圖” 選項，勾選“等軸測”，參數設置好后，單擊“寸 按鈕，即將當前的草圖保存為dxf文件；（4）打開 Visio2013,點擊“插入”選項卡上的“CAD繪圖”， 打開之前保存的dxf文件；（5）插入Visio后的圖形 無法編輯，選中圖形，單擊鼠標右鍵，選擇“CAD 繪圖對象”下的“轉換”命令。在彈出的對話框中， 點擊“高級”后再選擇“不將影線圖案轉換為V

13、isio 形狀”，點擊“確定”，這時圖形已可編輯；（6） 對圖形進行必要的填充，通常選擇“漸變填充”， 增補必要的標注和文本，命名保存后三維教學插圖 即繪制完成。教學插圖繪制完成后，可將其插入到word或 ppt中使用。用鼠標框選整個圖形或按鍵盤Ctrl+A 鍵全選圖形，然后按Ctrl+C鍵復制圖形，粘貼時使 用“選擇性粘貼”，在彈出的對話框中點選 “Microsoft Visio繪圖對象”，以確保粘貼插圖后 的文檔在打印時“所見即所得”，切勿直接粘貼。 粘貼至word或ppt的插圖需要修改時，可直接右鍵 點擊圖片，點選“Visio對象”，再點擊“編輯” 即可。4結束語綜合上述實例可以看出，利用Visio繪制力學 課程教學插圖，不僅具有很好的出圖質量且高效快 捷，特別是利用模具中主控形狀疊加的這一方法， 可推廣至如物理、電路等課程中存在大量復用圖元 的教學插圖繪制中去。在基礎力學課程教學