關(guān)于機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)繪圖一體化教學(xué)的探討

　　摘要：機(jī)械制圖是跨機(jī)械大類專業(yè)的學(xué)生必須掌握的基本知識和基本技能，是理論與實(shí)踐緊密相連的課程，擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力、繪制和閱讀機(jī)械工程圖樣的能力等重要任務(wù)。對傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段進(jìn)行改革，提高教學(xué)質(zhì)量是機(jī)械制圖課程改革面臨的難題。如今，先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)已替代了勞動強(qiáng)度大、繪圖周期長、不便于保存和攜帶的手工繪圖方式，若將計(jì)算機(jī)繪圖穿插于機(jī)械制圖課程中教授，以發(fā)揮計(jì)算機(jī)繪圖在制圖教學(xué)中的應(yīng)用，將是改革的最佳途徑。
　　關(guān)鍵詞：機(jī)械制圖；CAD；一體化教學(xué)
　　
　　當(dāng)前，很多學(xué)校把《機(jī)械制圖》和《CAD》作為兩門獨(dú)立的課程來進(jìn)行教學(xué)，把這兩門關(guān)系密切的課程分割開來，雖然增加了課時(shí)，但教學(xué)效果較差，存在一定的弊端。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①投影法直觀性差，學(xué)生難于掌握，教師教授困難，費(fèi)時(shí)且效果不好。②手工繪圖效率低，費(fèi)時(shí)、費(fèi)力。③掛圖、模型靈活性差，使用有很大局限性，且木模和膠模做工粗糙，有些細(xì)節(jié)的地方會給學(xué)生造成錯(cuò)誤的理解。④CAD教學(xué)必須在機(jī)械制圖課程開設(shè)之后，大部分內(nèi)容重復(fù)。
　　一、機(jī)械制圖與CAD一體化教學(xué)的必要性
　　中職學(xué)校的培養(yǎng)目標(biāo)是：為企業(yè)培養(yǎng)生產(chǎn)一線的技術(shù)工人。在《機(jī)械制圖》與《CAD》教學(xué)實(shí)踐中，應(yīng)該以培養(yǎng)學(xué)生的識圖能力和空間想象能力為主。以往的教學(xué)實(shí)踐中，我們是以CAD繪圖能力作為重點(diǎn)進(jìn)行培養(yǎng)的，結(jié)果我們只有個(gè)別學(xué)生從事設(shè)計(jì)工作，而大多數(shù)的學(xué)生是一線技術(shù)工人，都是看圖做事。因此，對一些優(yōu)秀學(xué)生提出較高要求，而對一般學(xué)生只要會看圖識圖就可以了。也就是要打破課程的系統(tǒng)性、專業(yè)性，強(qiáng)調(diào)實(shí)用、夠用的原則，減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，提高教學(xué)效益。這樣，教學(xué)才有很強(qiáng)的針對性，針對企業(yè)的要求，起到事半功倍的效果。如果將機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)繪圖有機(jī)結(jié)合在一起：①有利于節(jié)省時(shí)間，合理利用教學(xué)資源；②減輕師生負(fù)擔(dān)；③提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，改善教學(xué)質(zhì)量；④運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段，促進(jìn)多媒體教學(xué)。
　　二、實(shí)施“一體化”教學(xué)的基礎(chǔ)條件
　　（1） 分析和了解機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)繪圖之間的關(guān)系。《機(jī)械制圖》是研究繪制和閱讀機(jī)械圖樣的原理和方法的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，它的目的和任務(wù)是：學(xué)習(xí)正投影的基本理論，掌握閱讀和繪制機(jī)械圖樣的基本知識、基本方法和技能，培養(yǎng)空間想象的能力，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和工作態(tài)度。《CAD》是Autodesk公司開發(fā)的一種計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和繪圖軟件包，它主要研究的是如何利用各種指令繪制圖樣，二者有著緊密的聯(lián)系。《CAD》極大地提高了繪圖效率和繪圖質(zhì)量，但《CAD》并沒有取代制圖理論和制圖的一些標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，機(jī)械制圖是基礎(chǔ)，《CAD》是應(yīng)用，二者缺一不可。
　　（2） 足夠的計(jì)算機(jī)和多媒體教室，為“一體化”教學(xué)提供物質(zhì)基礎(chǔ)。將《機(jī)械制圖》與《CAD》有機(jī)結(jié)合在一起，由一位專業(yè)教師來教授，理論教學(xué)與實(shí)訓(xùn)安排相對來說靈活性很大，這就必須要有充足的計(jì)算機(jī)和多媒體教室來做物質(zhì)基礎(chǔ)。
　　（3） 合理制定教學(xué)大綱是一體化教學(xué)的理論基礎(chǔ)。《機(jī)械制圖》與《CAD》都是專業(yè)基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課占多學(xué)時(shí)，顯然不能適應(yīng)人才培養(yǎng)的需要。這樣按照傳統(tǒng)的教學(xué)方法難以達(dá)到應(yīng)有的教學(xué)要求和教學(xué)效果，我們必須從全局出發(fā)，合理制訂教學(xué)大綱與計(jì)劃，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)定的教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)大綱和教學(xué)計(jì)劃可以分兩部分來制訂，第一階段《機(jī)械制圖》把閱讀和繪制機(jī)械圖樣的基本知識、基本方法和技能，培養(yǎng)空間想象能力，徒手繪圖作為重點(diǎn)，《CAD》則配合介紹一些基本的繪圖和編輯命令，將畫法幾何和平面圖形的畫法用CAD來代替手工繪圖，作為培養(yǎng)學(xué)生空間想象力的輔助工具。第二階段《機(jī)械制圖》把識讀零件圖和裝配圖作為重點(diǎn)，CAD則側(cè)重繪制零件圖和裝配圖以及繪圖技巧的應(yīng)用。
　　三、如何實(shí)施一體化教學(xué)
　　將《機(jī)械制圖》與《CAD》整合后，把機(jī)械制圖的培養(yǎng)重點(diǎn)看圖、識圖能力和CAD的繪圖技巧有機(jī)結(jié)合起來，將CAD作為一種工具使用在機(jī)械制圖的教學(xué)過程中。機(jī)械制圖側(cè)重于講解正投影法的投影規(guī)律、三視圖、草繪軸測圖、簡單圖樣的表達(dá)方法、零件的草繪等內(nèi)容，先學(xué)制圖最基本的知識。把制圖里的幾何作圖、復(fù)雜的組合體、復(fù)雜圖樣的表達(dá)方法、繪制零件圖和裝配圖、拆畫零件圖等內(nèi)容放在CAD里面作為一體化教學(xué)來開展。以下，筆者結(jié)合本校及本人多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)談?wù)勛约旱囊恍┛捶ā?br/>　　（1） CAD在制圖基礎(chǔ)中的應(yīng)用。掌握制圖的基本知識和技能，是培養(yǎng)識圖和繪圖能力的基礎(chǔ)。圖紙幅面及格式、比例、字體、圖線、尺寸標(biāo)注法等內(nèi)容按照國家標(biāo)準(zhǔn)在CAD的基本設(shè)置里面講解。平面圖形的畫法放在CAD里講解，機(jī)械制圖課程側(cè)重于徒手繪圖，這樣就能節(jié)省2/3的課時(shí)。
　　（2） CAD在組合體中的應(yīng)用。組合體是機(jī)械制圖教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，也是培養(yǎng)學(xué)生空間想象力的關(guān)鍵，要求學(xué)生根據(jù)立體畫三視圖、知二求三想象出立體來補(bǔ)畫第三視圖、補(bǔ)缺線。在機(jī)械制圖里只采用一些典型的簡單形體進(jìn)行分析，根據(jù)立體草繪組合體三視圖。而對于復(fù)雜形體可借助CAD三維造型功能繪制三維模型，通過旋轉(zhuǎn)實(shí)體看清楚組合體各個(gè)方位，將三視圖與三維模型一一對照，讓學(xué)生充分掌握投影原理和畫圖方法，充分發(fā)揮學(xué)生的空間想象力。這樣可以將學(xué)生想象出來的實(shí)體很直觀地表達(dá)出來，幫助他們建立空間思維方式，減輕師生負(fù)擔(dān)，學(xué)生不會覺得枯燥。繪制組合體三視圖是繪制零件圖的基礎(chǔ)，以往的教學(xué)方法要通過大量的繪圖作業(yè)才能提高學(xué)生圖紙質(zhì)量，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。一體化教學(xué)之后機(jī)械制圖教學(xué)中只要求學(xué)生繪制草圖，將三視圖的繪制、尺寸標(biāo)注放在CAD中教學(xué)，起到了事半功倍的效果。
　　（3） CAD在剖視圖中的應(yīng)用。剖視圖是表達(dá)機(jī)件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一種方法，主要是孔、槽等結(jié)構(gòu)。在機(jī)械制圖里只用一些簡單的例子來分析，而對于復(fù)雜的形體可借助CAD三維造型后剖切來講解，這樣學(xué)生比較好理解，教師講授自如，不用費(fèi)很多課時(shí)就能很好地完成教學(xué)任務(wù)，達(dá)到事半功倍的效果。
　　（4） CAD在零件圖中的應(yīng)用。零件圖是制造和檢驗(yàn)的依據(jù)，是生產(chǎn)中的主要技術(shù)文件。零件圖的識讀和繪制是學(xué)生必須掌握的重點(diǎn)知識，就業(yè)后工作都是看圖做事。在機(jī)械制圖中重點(diǎn)放在如何讀零件圖、選擇視圖上，其他內(nèi)容放在CAD中進(jìn)行講解和練習(xí)。例如：圖形在CAD中繪制，尺寸公差直接在CAD尺寸標(biāo)注中設(shè)置，形位公差用引線標(biāo)注，表面粗糙度、熱處理等技術(shù)要求用多行文字編輯，標(biāo)題欄、圖紙邊框直接調(diào)用并適當(dāng)修改。將機(jī)械制圖與CAD這樣有機(jī)地穿插在一起，增加了教學(xué)的直觀性和趣味性，節(jié)省了大量的時(shí)間，提高了教學(xué)質(zhì)量。
　　（5） CAD在裝配圖中的應(yīng)用。裝配圖不僅要表示機(jī)器（或部件）的結(jié)構(gòu)，同時(shí)也要表達(dá)機(jī)器（或部件）的工作原理和裝配關(guān)系，是表達(dá)設(shè)計(jì)思想、指導(dǎo)生產(chǎn)和交流技術(shù)的技術(shù)文件。其結(jié)構(gòu)、工作原理、零件間的裝配和連接關(guān)系以及主要零件的結(jié)構(gòu)形狀都缺乏直觀性，在教學(xué)過程中僅靠模型和掛圖是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足教學(xué)需要的。為此，老師可以利用CAD、UG、Pro/E、Solid Works這類計(jì)算機(jī)繪圖軟件操作演示給學(xué)生看，加強(qiáng)教學(xué)的直觀性，加強(qiáng)學(xué)生空間思維能力。在拆畫零件圖的教學(xué)中，可以直接在CAD中進(jìn)行教學(xué)，省時(shí)省力，提高教學(xué)質(zhì)量。
　　將《機(jī)械制圖》與《AutoCAD》兩門課程有機(jī)結(jié)合的教學(xué)改革，能很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效地提高了學(xué)習(xí)效率，教學(xué)中兩門課程相互貫通，使傳統(tǒng)的機(jī)械制圖課程顯示出極大的活力。隨著教學(xué)設(shè)備和教學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我校傳統(tǒng)《機(jī)械制圖》與《CAD》的課程綜合一體化將是必然，我們今后的教學(xué)也將會大有作為，我們職業(yè)學(xué)校學(xué)生將會學(xué)到更多、更有用的先進(jìn)技術(shù)與技能，提高他們的綜合素質(zhì)，為他們今后進(jìn)一步發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
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