《CAD》與《機械制圖》課程融合教學(xué)的探討論文

《CAD》與《機械制圖》課程融合教學(xué)的探討論文

　　摘要：在CAD教學(xué)中，如何融入機械制圖，兩者之間的應用關(guān)系，本文以工程類(lèi)教學(xué)中的CAD與機械制圖為例，對兩者之間的融合關(guān)系進(jìn)行了分析、探討與研究。

　　關(guān)鍵詞：CAD；機械制圖；教學(xué)融合

　　時(shí)代的發(fā)展，科技的發(fā)展，使得很多行業(yè)有了翻天覆地的變化，其中計算機技術(shù)的普遍應用是當今時(shí)代的趨勢和現實(shí)。比如設計行業(yè)，不論是平面設計，三維立體影像設計，由cad軟件進(jìn)行的工業(yè)輔助設計，以及網(wǎng)絡(luò )及多媒體設計等都和計算機技術(shù)緊密地聯(lián)系在了一起，相對于傳統的徒手繪制而言，計算機以其快捷，便利的優(yōu)越性，為設計師提供了充分的技術(shù)手段，它將人們從過(guò)去諸多繁雜的勞動(dòng)中釋放出來(lái)，人們可以更快捷，更準確，更有效的處理各種文字，圖形，圖像等信息。

　　Autocad輔助設計軟件，是計算機技術(shù)與傳統行業(yè)相結合的產(chǎn)物，筆者在課程教學(xué)中的一點(diǎn)感受，與大家共同探討。

　　機械制造與控制專(zhuān)業(yè)均屬于國家職業(yè)教育的重點(diǎn)建設專(zhuān)業(yè)，許多職業(yè)教育學(xué)院的機械制造、焊接（教改專(zhuān)業(yè)）、機電一體化等重點(diǎn)專(zhuān)業(yè)都同時(shí)開(kāi)設有《機械制圖》、《CAD》兩門(mén)課程，并成立了《機械制圖》、《CAD》合并課程教學(xué)小組。如何培養出具備使用CAD/CAM/CAPP等軟件、實(shí)施工藝、數控編程、設備管理、質(zhì)量檢測和產(chǎn)品銷(xiāo)售等技能的機械制造工藝人員和機械加工設備裝配與維修人員,是值得認真研究的課題。

　　以信息技術(shù)為代表的高新技術(shù)的快速發(fā)展，以極大的廣度和深度滲透到機械裝備制造業(yè)，與之相融合，使機械裝備制造業(yè)發(fā)生深刻、巨大的變化。目前，CAD技術(shù)在計算機、交通運輸、機電、工民建……專(zhuān)業(yè)方面應用廣泛。CAD課程是否需要《機械制圖》,兩者之間應怎樣融合、促進(jìn)、發(fā)展，怎樣深層次的學(xué)好CAD，依據筆者多年現場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗及學(xué)校教學(xué)工作實(shí)踐認為：

　　一、機械制圖在CAD中的必要性和重要性

　　1.隨著(zhù)計算機的發(fā)展CAD技術(shù)在機械制圖中得到了普遍應用及推廣，CAD技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了計算機圖形圖像類(lèi)和現代化機械工程的發(fā)展，特別是現代機械工業(yè)中數控機床及機電—體化技術(shù)和計算機精確建模的需求，更需要CAD的基礎知識和三維立體知識。

　　2.CAD技術(shù)的發(fā)展不僅是計算機圖像類(lèi)的基礎，也是機械制圖現代化的體現，而且是開(kāi)創(chuàng )思維發(fā)展的工具。它是提高了各類(lèi)設計效率，縮短工作周期，加速新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的實(shí)用技術(shù)。

　　3.CAD技術(shù)是現代化制圖的需要，它作為計算機輔助設計軟件具有甩圖板功能，但仍然需要有機械制圖知識的支持，機械制圖是訓練學(xué)生的識圖和制圖的能力，是培養學(xué)生思維，樹(shù)立三維圖形和動(dòng)手繪圖能力的課程，是CAD技術(shù)中必不可少的重要基礎。如果沒(méi)有機械制圖知識，即使會(huì )使用CAD，也將僅僅是一個(gè)描圖員，因為也不可能創(chuàng )造出新的應用圖形及機械圖紙。

　　二、《機械制圖》與《CAD》聯(lián)合課程模式

　�。ㄒ唬┱n程思路。

　　以《CAD》課程為技能主線(xiàn)，以《機械制圖》課程為應用課題，有機地穿插與安排技能模塊，貫穿全部課程，以動(dòng)手繪制圖紙能力，實(shí)際識圖能力為目標，強調課程實(shí)用性及現實(shí)性，適當選取必要的理論課程內容，以實(shí)際動(dòng)手應用能力為主，提高學(xué)生的興趣所在，培養技能型熟練工種人才。

　　技能型人才的培養取決于學(xué)校，在專(zhuān)業(yè)課的教學(xué)中，雖然必須重視計算機繪圖，但不提倡完全甩掉圖板繪圖，還應適當地強調按照實(shí)際的機械零部件，訓練學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手繪圖、識圖能力。如果只是用計算機繪圖，將不容易在頭腦中建立起三維立體圖形的概念，在實(shí)際繪圖時(shí)不容易找到圖形所對應的點(diǎn)、線(xiàn)、面。結合機械制圖的實(shí)例來(lái)進(jìn)行實(shí)際動(dòng)手繪圖、識圖，能更好的在頭腦中建立起三維立體圖形的具體造型與形象。

　�。ǘ�）實(shí)際教學(xué)中的課時(shí)分配。

　　1.分段式授課：比例為2:1，即《機械制圖》為2/3而《CAD》課程為1/3。機械制圖作為一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎課，其重要性對于機械類(lèi)專(zhuān)業(yè)來(lái)說(shuō)不言而喻。在分段式授課方式中打好機械制圖課程基礎對于教學(xué)來(lái)說(shuō)是十分重要的。

　　2.融合式授課：將《機械制圖》與《CAD》融合為一門(mén)課，采用多媒體加上機練習教學(xué)方法，在講解機械制圖課程的同時(shí)摻入CAD繪圖的教學(xué)，使二者能夠有機融合起來(lái)。這樣就摒棄了傳統的掛圖、黑板上反復演示的缺點(diǎn)，讓學(xué)生能夠更容易理解復雜的建模、三維圖形分析等等知識點(diǎn)。

　�。ㄈ�）課程教法。

　　1.分段式授課：先講《機械制圖》，后講《CAD》，該門(mén)課按分類(lèi)講授，按各自方向講解、各自理解接受。

　　優(yōu)點(diǎn)是：分別學(xué)習各自理論較多，對各自主要命令及功能掌握較多。但教師在教學(xué)時(shí)要注意掌握不要將兩門(mén)課分割，能夠有機地通過(guò)實(shí)例教學(xué)與實(shí)訓，對各部分的內容進(jìn)行有機的聯(lián)系。

　　機械cad首先要具備一定的機械制圖的基礎，能夠看得懂拿到手中的機械圖紙。這一步在實(shí)際的教學(xué)中，因為每一個(gè)學(xué)生在之前的學(xué)習情況的不同，使得在讀圖能力上的水平也是參差不齊，這就給教學(xué)帶來(lái)一定的難度，所以在課程的安排上，一開(kāi)始先就cad軟件的各項工具進(jìn)行簡(jiǎn)單的講解和示范，先讓學(xué)生們在腦海中留下一個(gè)大概的印象，然后以繪制實(shí)際的圖形為主，精心的安排好每一個(gè)圖形所要用到的工具，做到每一個(gè)圖形有一定的針對性，針對某一些工具，這樣能夠讓學(xué)生在繪制的過(guò)程中熟悉和理解這些工具，又避免了一個(gè)圖涉及到太多的工具而使得學(xué)生產(chǎn)生混亂無(wú)所適從。

　　通過(guò)這些簡(jiǎn)單的圖形，學(xué)生能夠熟悉cad中的各種使用工具，知道這些工具怎么用，有些什么樣的作用和效果，達到這一步之后，cad的教學(xué)就開(kāi)始進(jìn)入第二個(gè)階段——復雜圖形的綜合應用。之前一個(gè)階段為的是讓學(xué)生掌握工具的使用方法，但這些工具什么時(shí)候使用，一些圖形使用什么方法做是最快捷方便的，學(xué)生們還沒(méi)有概念，有些學(xué)生拿到一個(gè)圖他們有無(wú)從下手的感覺(jué)。這時(shí)候，在教學(xué)時(shí)，第一個(gè)要做的是給學(xué)生演示制圖的過(guò)程，教會(huì )他們分析的過(guò)程。在繪制之前，先給學(xué)生們分析圖形的構成，一個(gè)復雜的圖形通過(guò)分析將其解構成一些簡(jiǎn)單的圖形，比如一些零件的弧面是由多個(gè)圓弧相切連接起來(lái)的，這時(shí)候就要給同學(xué)分析哪里到哪里是一段，哪里到哪里又是一段，同時(shí)也要給出分析，這些圓弧用工具畫(huà)的時(shí)候怎么做，是直接圓還是直接圓弧，如果是圓又要看哪一種作圓的方法才能做出來(lái)。分析完圖形的構成之后要給學(xué)生灌輸作圖的流程，從中心線(xiàn)開(kāi)始，先外后內，先易后難，讓學(xué)生養成一個(gè)良好的作圖流程習慣對制圖的速度和準確性都有著(zhù)很好的效果。

　　分析完成之后，要將制圖的過(guò)程演示出來(lái)，所以先由教師來(lái)做，因為之前的分析過(guò)程的存在，所以在制作的時(shí)候常常利用提問(wèn)的方式來(lái)加深學(xué)生們對圖形制作的理解，做到一些關(guān)鍵的部分，讓大家回憶分析過(guò)程時(shí)講解的方法，然后在演示完畢之后，讓學(xué)生們自己繪制一遍，實(shí)際練習和感受，這是無(wú)論怎樣詳細的講解也無(wú)法代替的。

　　通過(guò)一段時(shí)間的演示練習，在學(xué)生掌握良好的情況下就可以進(jìn)行第三個(gè)階段——自主繪圖，在這個(gè)時(shí)候，學(xué)生對制圖的方法過(guò)程都有了一定的理解，現在要培養的則是學(xué)生的獨立思考能力了。這個(gè)時(shí)候，以學(xué)生自己練習為主，老師單獨指點(diǎn)為輔，培養學(xué)生的獨立分析能力和做圖能力，必須讓學(xué)生自己去畫(huà)，讓他們學(xué)會(huì )自己讀圖分析，自己去想如何使用工具去實(shí)現，在他們獨立制圖的時(shí)候，他們才會(huì )發(fā)現各種各樣的問(wèn)題，引發(fā)他們的思考，這時(shí)候老師所要作的一個(gè)是啟發(fā)他們，而不是代替他們去做，再者就是解答他們遇到的各類(lèi)問(wèn)題，提出各種可能，糾正一些不正確的方法。

　　在這期間你還會(huì )發(fā)現很多學(xué)生們的奇思妙想，制圖是一個(gè)靈活的作業(yè)，沒(méi)有一個(gè)固定的做法，有著(zhù)各種途徑去實(shí)現，在教學(xué)中你也會(huì )通過(guò)學(xué)生的練習去發(fā)現很多沒(méi)有想到之處。

　　2.融合式授課：將兩門(mén)課作為一門(mén)課講授，按1:3比例講，先講《機械制圖》，后講《CAD》，以《CAD》為主，《機械制圖》為輔，以《機械制圖》為線(xiàn)貫穿始終，在講《CAD》時(shí)與《機械制圖》結合起來(lái)，時(shí)時(shí)不忘《機械制圖》國家標準，用《CAD》帶動(dòng)《機械制圖》，每講一節CAD時(shí)，對機械制圖作相應的簡(jiǎn)要介紹，尤其是要按照機械制圖知識建立三維立體圖形去體會(huì )CAD作法，在CAD作圖完成即初步檢驗圖形，并應留一定量的作業(yè)，全部要用CAD來(lái)完成，最后訓練出來(lái)的是能夠結合機械制圖且熟練掌握應用CAD的人材。融合式優(yōu)點(diǎn)：兩者兼顧，既應用了機械制圖國家標準又適應了CAD的先進(jìn)性，既在頭腦中建立了三維立體圖形，又應用計算機繪制了圖形，并且可以較早甩圖板繪圖。使學(xué)生結合機械制圖作圖法，進(jìn)一步深入與透徹理解CAD命令。

　　三、教學(xué)中應注意的問(wèn)題

　　1.在《機械制圖》教學(xué)中，要注意新國標，簡(jiǎn)化畫(huà)法，特別是視圖的正確性畫(huà)法。以突出動(dòng)手能力和實(shí)用性為主線(xiàn)，對畫(huà)法幾何部分要適當選取一定幅度的適用內容，不必強求理論體系的完整性。

　　2.在《CAD》教學(xué)中，要注意細節與精確的實(shí)際技能項目。典型的特定技能如：極軸追蹤，極坐標，尤其是一些標注上的要求和各項設置問(wèn)題，一定要嚴格訓練學(xué)生以機械制圖國家標準為準，不要標錯和畫(huà)錯。這些關(guān)鍵性的應用技能與技巧，教師要通過(guò)多層次、多方位的訓練，使學(xué)生切實(shí)地掌握。例如：圖形合并（PEDIT）命令，是一個(gè)非常重要的命令，當與機械制圖的實(shí)際應用實(shí)例想結合對照進(jìn)行教學(xué)后，學(xué)生感到真正學(xué)深學(xué)透了。

　　專(zhuān)業(yè)課教學(xué)應當有針對性地培養相應技能型人才，將《CAD》與《機械制圖》真正的有機融合在一起，有利于人才的培養。有利于職業(yè)教育與產(chǎn)業(yè)結構調整密切相關(guān)，職業(yè)教育與本地的產(chǎn)業(yè)緊密銜接，相輔相成。

　　參考文獻：

　　【1】姜毅平.《CAD》與《機械制圖》課程的有機融合.

　　【2】李宏.AutoCAD2009機械繪圖.機械工業(yè)出版社

　　【3】李澄.機械制圖習題集.高等教育出版社