對高職《機械制圖》與《CAD》課程整合的探索

□王桃芬 焦亨余

為了實現高職教育以“應用”為目的，以“必需、夠用”為度的人才培養的目的。將Autocad與機械制圖兩門課程整合，使學生在學習機械制圖的同時掌握計算機繪圖，既提高了繪制圖形的質量，又為學習其他軟件打好基礎。

一、教學現狀分析

機械制圖與AutoCAD是高職院校開設的數控技術、機械設計及制造、機電技術等專業的兩門重要的專業基礎課。高職院校的學生雖經過高考的選拔，但他們大多數學習主動性不高和自學能力較弱等。特別是近幾年高考招生政策的放寬，生源素質呈下降趨勢。又在現有的招生制度下學校文理科都收，造成學生基礎參差不齊，這些特點決定了高職生在傳統機械制圖學習中，存在著學習興趣不高、理解力不強、空間感較差等一系列問題。但學生對計算機繪圖比較感興趣，也愿意花時間來學習CAD軟件。

以往的教學是老師講得多，學生做得少，結果學生識圖能力不足，CAD繪圖只能抄圖。如果工作單位讓學生搞繪圖設計時，學生繪制出來的圖形往往不符合工程要求。這樣的教學不利于學生才后期發展。如果在教學中把機械制圖和CAD軟件結合起來，利用CAD繪制立體圖的直觀性，幫助學生理解各形體與圖形之間結構關系。既調動了學生的學習積極性，又能讓學生在學習機械制圖的同時，掌握了CAD繪圖軟件，同時也為以后進一步學習計算機軟件打下良好的基礎。

機械制圖與CAD要密切結合，讓學生不僅能夠手工繪制圖形，而且能用計算機熟練繪制圖形。但是，在目前的教學中有許多院校 “機械制圖”和“CAD”的課程未能有效的整合。有的學校雖然把機械制圖和CAD合在一起，但大多數是先講解機械制圖知識，再講解CAD。CAD闡述與應用的內容過于簡單，與工程實際聯系也很少，很難滿足教學需要。教學中有相當一部分學生只對計算機繪圖感興趣，而對手工作圖和制圖知識學習吃力，學生可能會用CAD繪制出漂亮的圖，手工繪圖卻很差，甚至不能理解機械圖樣，只能用CAD軟件抄畫圖形。難以達到既能利用手工作圖，又能使用計算機軟件進行繪圖并能識讀工程圖樣的教學目標。

二、機械制圖與CAD的關系

機械制圖是高職院校機械類專業一門重要的技術基礎課，它主要研究的是機械行業中機械圖樣的繪制和識讀規律。學生通過該門課程的學習，能夠識讀和繪制中等復雜程度的零件圖及裝配圖，有一定的空間想像能力并養成耐心細致的工作作風和嚴肅認真的工作態度[1]。它不僅有較強的理論知識，而且和生產實踐有密切的聯系。學生對這門課程知識的掌握程度，將直接影響到后續專業課的學習。

CAD是計算機輔助設計的英文字母縮寫，是美國Autodesk公司推用的通用計算機輔助設計和繪圖軟件包，它具有體系結構開放、性能卓越、易學易用、使用方便、價格便宜等優點。Autocad軟件具有強大的繪圖功能，廣泛應用與機械、建筑、冶金、化工等行業，是精確地進行機械零部件設計、繪制機械零件圖和裝配圖的最佳軟件，是目前應用最廣泛的計算機繪圖軟件之一。它研究的主要是如何利用各種指令繪制圖樣。CAD可以看做是一種代替手工的繪圖工具，繪制的圖形質量好，精度高，便于修改和管理。它極大的提高了繪圖效率，并能繪制許多手工不能繪制的圖形。

一方面，機械制圖是學習Autocad的基礎。Autocad不能脫離機械制圖的學習而獨立進行，必須在全面掌握制圖的基本理論、投影規律、表達方法和國家制圖標準規定基礎上，才能應用Autocad畫出符合要求的機械圖樣[2]；如果沒有機械制圖知識，學生CAD學的再好，也只會繪制平面圖形，不能了解機械圖樣。機械制圖是培養學生識圖和繪制圖能力的課程，是CAD技術中必不可少的重要基礎。

另一方面，Autocad是促進機械制圖教學的有效工具。在教學中引入Autocad，并不是用計算機來代替人的思維，而是利用計算機這一先進的現代工具，甩開圖板，用Autocad大大縮短了手工作圖占用的時間，同時也發揮了繪圖者的主觀能動性。另外Autocad在圖紙的修改、重復利用、保存和管理等方面，體現出與手工繪圖無可比擬的優越性。雖然它能取代手工制圖，但是并不能取代機械制圖理論和機械制圖的一些標準、規范，相反，它是在機械制圖理論、標準下開發出來的繪圖軟件，并極大的豐富了制圖理論[3]。二者相輔相成。計算機繪圖是機械制圖現代化的體現，CAD極大的豐富了機械制圖的教學內容。

三、課程改革措施

《機械制圖與CAD》課程在機械制圖和CAD之間的取舍，直接影響著學生的學習情況。兩者之間應怎樣融合、促進、發展，依據筆者多年教學工作實踐認為：將Autocad與機械制圖兩門課程整合為一門課程，以機械制圖知識為基礎，以CAD技能知識為主線，將CAD內容的講解穿插在機械制圖的各個知識單元里，將制圖知識掌握情況融入每次的CAD繪圖練習中。這樣不但使學生更熟練掌握CAD的常用功能，而且在隨后的CAD繪圖練習中進一步消化識圖知識。把Autocad融入機械制圖的各個教學環節，使兩者內容相互結合，既應用了機械制圖國家標準，又適應了CAD的先進性。其課程教學新體系主要體現在以下幾個方面。

（一）壓縮畫法幾何部分的內容。《機械制圖》中的畫法幾何部分應刪除掉。點、直線、平面的投影中的求實長、實形和相對位置關系等內容，學生普遍感到困難，且應用較少。根據 “必需、夠用”的原則，刪去這部分內容，重點講解正投影的基本原理和點、直線、平面的投影規律。并加大機件的表達方法及機械圖樣的畫法與閱讀的比重。板圖作業應放在CAD中進行。

（二）重視機械制圖部分國家標準的介紹，使學生建立較強的標準意識，養成自覺遵守標準的習慣。線型的知識、平面圖形的繪制及尺寸的標注放在CAD里講解并有針對性地布置一些習題讓學生用CAD完成。這樣一來，學生不但掌握了用CAD繪圖軟件的基本操作方法，而且對制圖標準有了更進一步的認識。有了CAD繪圖基礎，再用手工繪圖，學生自然能熟練掌握線型的不同應用，同時對尺寸的標注也有了更深的認識。裝配圖的繪制知識放在CAD里進行講解，把零件用不同的顏色表示，通過cad再把零件裝配在一起，再進行修改，這樣一來，學生能更好地理解裝配圖，對零件的連接關系更清楚地理解和掌握，并能繪制出中等難度的裝配圖。

（三）增加應用現代繪圖技術的內容。機械制圖中組合體視圖的識讀為次重點，零件圖的識讀應為重點。零件圖的識讀是職業學院學生必須掌握的知識，在教學中利用掛圖講解，缺乏立體感，對著零件實物進行講解，學生又往往掌握不好投影的基本規律。如果利用計算機三維繪圖軟件，可以從不同的角度展示零件，還可實現三維到二維的轉換。讓三視圖與三維模型一一對照，學生一目了然。

在剖視圖教學中，零件內部孔、槽多，結構復雜，如果用AutoCAD建立各種零件模型后，用"繪圖"中的"剖切"的功能，剖開零件，分析里面的孔、槽等結構；通過用不同的位置剖切平面對形體進行剖切，分析出剖切位置對剖視圖畫法的影響，從而達到加深理解剖視圖的畫法。不用費很多課時就能很好地完成教學任務，達到事半功倍的效果。

（四）加強實訓環節。教學中老師光講，學生不練，即便是三維再形象，動畫再逼真，學生久了也會疲倦，沒有達到真正教學的目標。在教學過程中要清楚學生掌握的知識情況、學生的動手能力，就必須重視理論聯系實際。加強實訓環節的訓練，真正地把理論知識和CAD技能進行綜合運用，提高學生空間想象能力及CAD繪圖技能。

在實訓教學中，通過現場測繪實習，主要是對零部件進行手工測繪，并分別用手工和計算機繪制出零件圖和裝配圖。既是強化制圖基本技能的訓練，更是將制圖知識有效融入到計算機繪圖中，測繪在工程設計中有很高的實用價值。實訓中，通過對實物的測繪，指導學生先徒手畫圖，再用計算機繪制圖樣，不斷地由物畫圖，由圖想物，由淺入深地分析和想像空間形狀，逐步提高空間想像力。這種實踐訓練，不僅能讓學生掌握繪圖工具的使用方法、掌握正確的作圖步驟，增強標準意識，貫徹最新的制圖標準，提高零件圖、草圖的繪制能力，而且能讓學生使用計算機及手工繪制各種零件圖和裝配圖以及標準件、常用件和一般類零件中標準結構的尺寸及公差與配合的查表等能力。

四、構建“雙證課程”體系

實施《機械制圖與CAD》“雙證課程”，即在課程教學中將CAD技能考核證書的標準和教學結合起來，使學生在不延長學制的情況下，在《機械制圖與CAD》課程結束的同時，即完成了CAD技能鑒定的培訓及鑒定工作。

在教學實施過程中，把CAD技能考核標準和考證知識緊密聯系起來，使職業教育融入學歷教育中，不僅強化了學生的職業素質和應用技能。而且縮短了學生與社會的差距，為學生就業上崗創造良好的條件，得到真正的職業教育目的。

總之，機械制圖與CAD課程的教學改革是一個不斷完善的過程，兩課程的有機融合，不僅緩解了課時減少而課程更新的矛盾，且學生在學習機械制圖的同時掌握了CAD繪圖技術。這將有效促進學生的繪圖和識圖技能，也為實踐性教學鋪設了一條可行之路。隨著計算機技術的飛快發展，除了CAD技術已在工程圖中普遍應用之外，Pro/E、UG、Solidwork等軟件的應用也將越來越普及，今后對制圖課程的改革也會有更多的變化，新的課程體系也將越來越完善。

[1]陳立德.論高職教材建設[J].中國大學教學.2003(6).

[2]魏光清.探討機械制圖與CAD課程教學[J].中國市場，2009(27).

[3]章風群.機械制圖與CAD課程整合之我見[J].科學之友，2010(27).