Visio在绘制力学课程教学插图中的应用

1、Visio在绘制力学课程教学插图中的应用摘 要教学插图广泛使用在高等院校基础力学课程教学中，教学插图以图助文，以图助教，弥补语言文字表述的不足。Visio 是由微软公司推出的商业绘图软件，应用于绘制流程图、组织结构图、地图及平面布置图等。本文结合实例，介绍应用Visio 软件绘制力学课程教学插图的基本方法，特别是利用模具中主控形状叠加的这一方法，可推广至存在大量复用图元的其他课 程教学插图绘制中去。关键词力学课程；教学插图；VisioApplication of Visio in Drawing Teaching Illustrations of Mechanics Courses1引言在高等

2、院校基础力学课程的教学中，常涉及到 大量教学插图的使用。教学插图以图助文，以图助 教，弥补语言文字表述的不足，形象且直观的插图 能够有效帮助学习者提高对教学内容的理解。如何 高效快速地绘制插图已成为从事基础力学课程教 学工作的教师所关注的问题。在绘制教学插图时， 有的老师使用AutoCAD，有的使用Word中的绘图 工具1，还有的使用CorelDraw、Illustrator几何画 板、SolidWorks等。利用上述软件绘制教学插图效 果不尽如人意。Visio是微软公司推出的商业绘图软 件，出图质量高，且易学易用。有关Visio使用方 法的文献主要集中在绘制流程图、组织结构图及平 面布置图等

3、方面的应用。本文将结合实例，介绍如 何利用ViSio2013绘制基础力学课程中的教学插图。2 Visio特点及常用命令Visio广泛应用于绘制流程图、组织结构图、地 图及平面布置图等。它具有如下特点：(1)作为Office 中的一个组件，其工作界面与 Word、PowerPoint 等其他组件大体相同，容易上手，易学易用；(2) 有良好的兼容性，与Office其他组件实现无缝集成；绘制的图形是矢量图，图像任意放大不会失真， 清晰度与分辨率无关；(4)拖放式的绘图方式，用户 只需按住鼠标从Visio模具中选取适当的主控形状， 将其拖放到绘图区稍加处理即可完成大多数图形 的绘制工作，方便快捷；(5

4、)包含丰富的模板和模具， 涉及诸多领域，且如有需要，可自行创建新的模板 与模具；(6)安装包体积小，对计算机性能要求低。Visio 现有 2003、2007、2010、2013、2016 等 多个版本。就绘制力学课程教学插图而言，各个版 本在功能上差异性不大，皆可满足绘制要求。以下 以Visio2013版为例说明操作流程。Visio2013的工作界面主要由“快速访问工具 栏”、“窗口控制按钮”、“文件菜单”、“选项 卡”、“选项组”、“形状窗口”、“绘图区”等 构成。应用Visio2013绘制教学插图，主要涉及以 下命令的使用2：“开始”选项卡上的“工具”组中的“指针 工具”、“绘图工具”、“

5、文本”选项。“指针工 具”用于选择、移动和调整对象大小。“绘图工具” 用于绘制各种形状，单击“绘图工具”中的箭头来 打开列表，然后单击要绘制的形状的类型对应的工 具，在绘图页上拖动鼠标以绘制所需的各类形状。 若要停止绘图，在“工具”组中，单击“指针工具” 即可。通过“绘图工具”，可绘制出长方形、椭圆、 线条、任意多边形、弧形等各类形状。“文本”用 于添加文本形状和选择现有文本。“开始”选项卡上的“形状样式”组中的“填 充”、“线条”选项。“填充”是使用纯色、渐 变或图案填充所选形状。“线条”是指定所选形状 的颜色、宽度和线型。通过“线条”选项中的列表， 可以控制线型(虚线或实线及虚线的类型)和

6、线端。“开始”选项卡上的“字体”选项。通过该 选项，可以控制所选文本的字体、字号、颜色等。“开始”选项卡上的“排列”组中的“置于 顶层”、“置于底层”、“组合”选项。通过“置 于顶层”和“置于底层”，可改变所选对象的叠放 次序。“组合”是将多个对象结合起来作为单个对 象移动并设置其格式。“视图”选项卡上的“显示”组中的“任务 窗格”选项。单击“任务窗格”，然后单击“大小 和位置”，选择一个形状以查看和编辑有关该形状 的大小和位置信息。通过这个选项可精确控制所选 形状的大小和位置。“视图”选项卡上的“显示”组中的“标尺”、 “网格”选项。选中“标尺”旁边的复选框，绘图区将显示标尺。选中“网格”旁

7、边的复选框，绘 图区将显示网格。标尺和网格有助于绘图更准确。3 Visio绘制教学插图力学插图主要有以下特点：(1)以二维平面图形 为主，涉及少量三维插图；(2)部分插图虽然比较复 杂，但往往是由长方形、圆形、线条等简单图形或 铰、梁、重物、载荷等力学常用图元构成，利用Visio 可快速高效地绘制。3.1简单插图的绘制图1固定铰链支座简图图1是由Visio2013绘制的固定铰链支座简图， 该图由一个圆形、一个矩形、一条水平直线段、两 条斜直线段构成。其绘制步骤如下：(1)点击“开始”选项卡上的“工具”组中的“绘 图工具”，选择对应的工具，拖动鼠标，在绘图页 分别绘制出圆形、矩形、水平直线段及两

8、条斜直线 段；(2)点击“开始”选项卡上的“工具”组中的“指 针工具”，分别选择以上各形状，粗略调整所选形 状的位置及大小；(3)点击“视图”选项卡上的“显 示，组中的“任务窗格”，再单击“大小和位置”， 分别选择以上各形状，精确调整所选形状的大小和 位置；(4)用“指针工具”选择矩形，点击“开始” 选项卡的“形状样式”组中的“线条”，再点击“无 线条” ；(5)用“指针工具”选择矩形，点击“开始” 选项卡上的“形状样式”组中的“填充”，对其填 充；通过“开始”选项卡上的“排列”组中的“置 于顶层”、“置于底层”，调整各形状的叠放次序；点击“保存”，命名并保存为扩展名为.vsdx的 文件，简图

9、绘制完成。综上所述，用Visio2013绘制较简单的插图， 大致经历“绘制几何形状”、“调整各几何形状的 大小和位置”、“调整几何形状的颜色、宽度、线 型和叠放次序，对形状进行必要的填充”、“命名 并保存”四个步骤。3.2模具的创建图1所示的固定铰链支座简图在绘制较复杂插 图时常被反复使用，所以可创建一新的模具，并将 该简图保存为该模具中的主控形状。所谓主控形 状，是指模具上可以用来反复创建绘图的形状PL 当将某个形状从模具拖到绘图页上时，该形状就会 成为该主控形状的实例。创建模具的具体步骤为：(1)在“形状”窗口单击“更多形状”，然后单 击“新建模具” ；(2)在绘图区用“指针工具”框选 整

10、个简图，并拖入左边新建的模具中，完成创建主 控形状，单击鼠标右键，将主控形状重命名为“固 定铰1” ； (3)单击模具标题栏上的“保存模具”， 命名并保存为扩展名.vssx的文件，完成模具创建。考虑到力学插图中如固定铰支座、活动铰支 座、分布载荷、滑块、空间坐标系等大量图形的复 用，可按上述方法将这些图形作为主控形状添加到 模具中，图2即为较完善的力学配件模具。图2力学配件模具3.3主控形状的叠加绘制复杂力学插图图3较复杂的教学插图图3是由Visio2013绘制的较复杂的力学插图， 该图由固定端A、梁AB、梁BC、活动铰C、分布 载荷q，集中力F、水平标注及斜面构成。其大多 是力学配件模具中的

11、主控形状，利用主控形状的叠 加绘制出较复杂的力学插图，具体步骤如下：（1）用鼠标将相应的主控形状从左侧的形状窗 口拖入绘图区；（2）用“绘图工具”绘制其他缺失的 图形；（3）用“指针工具”和“大小和位置”选项， 调整各图形的大小和位置；（4）调整各图形的颜色、 宽度、线型和叠放次序，对形状进行必要的填充； （5）命名并保存为扩展名为.vsdx的文件，较复杂的 插图绘制完成。较复杂的力学插图可由模具中主控形状的叠 加方便快捷地绘制完成。在绘制插图时，可有意识 地考虑某些会多次复用的图形，将这些高频复用图 形在模具中添加主控形状，这样随着模具中主控形 状的增多，绘图的效率也会大大提高。3.4 So

12、lidWorks绘制三维力学插图图4三维教学插图“另存为”对话框后，在“文件名”文本框中输入 要保存的文件名称，在“保存类型”下拉列表框中 选择*.dxf”； （3）设置DXF/DWG输出参数，在“输 出”选项，点选“注解视图”，在“要输出的视图” 选项，勾选“等轴测”，参数设置好后，单击“寸 按钮，即将当前的草图保存为dxf文件；（4）打开 Visio2013,点击“插入”选项卡上的“CAD绘图”， 打开之前保存的dxf文件；（5）插入Visio后的图形 无法编辑，选中图形，单击鼠标右键，选择“CAD 绘图对象”下的“转换”命令。在弹出的对话框中， 点击“高级”后再选择“不将影线图案转换为V

13、isio 形状”，点击“确定”，这时图形已可编辑；（6） 对图形进行必要的填充，通常选择“渐变填充”， 增补必要的标注和文本，命名保存后三维教学插图 即绘制完成。教学插图绘制完成后，可将其插入到word或 ppt中使用。用鼠标框选整个图形或按键盘Ctrl+A 键全选图形，然后按Ctrl+C键复制图形，粘贴时使 用“选择性粘贴”，在弹出的对话框中点选 “Microsoft Visio绘图对象”，以确保粘贴插图后 的文档在打印时“所见即所得”，切勿直接粘贴。 粘贴至word或ppt的插图需要修改时，可直接右键 点击图片，点选“Visio对象”，再点击“编辑” 即可。4结束语综合上述实例可以看出，利用Visio绘制力学 课程教学插图，不仅具有很好的出图质量且高效快 捷，特别是利用模具中主控形状叠加的这一方法， 可推广至如物理、电路等课程中存在大量复用图元 的教学插图绘制中去。在基础力学课程教学