淺析中職《機械制圖及CAD》教學

摘要：機械制造與控制專業在職業教育中已經占有了越來越重要的位置，與此同時，信息技術也獲得了大力發展。CAD目前也作為先進的計算機制圖技術滲透到了機械制造業當中，這就要求教育機構能夠培養出更多能夠使用CAD進行機械制圖的優秀人才。《機械制圖及CAD》這門課程的開設在機械專業的教學起到了極大的促進作用，它徹底改變了傳統手工制圖的教學方法，使得機械專業的教學效果明顯提高，大多數學生的學習興趣也有了顯著提高。

關鍵詞：中職學校；機械制圖；CAD；教學方法

中職學校機械類專業所開設的《機械制圖及CAD》這門課程，它是在應用AutoCAD軟件（計算機繪圖，以下簡稱CAD）的環境下，研究運用投影基本原理，繪制和閱讀機械工程圖樣的課程。目的是培養學生空間想象能力，培養學生應用CAD技術、繪圖儀器和徒手繪制機械圖樣的能力，閱讀機械圖樣的能力，以適應從事工程技術工作的需要。對于機械專業課程的教學起到了極大的促進作用，它徹底改變了傳統手工制圖的教學方法，教學效果明顯提高，大多數學生的學習興趣顯著提高。通過近幾年的教學，筆者對《機械制圖》和《CAD》的區別與關系以及對《機械制圖及CAD》教學都有了一定的認識和想法，特總結如下。

1 《機械制圖》和《CAD》教學進行融合的必要性

目前，在國家職業教育的重點建設專業中，機械制造和控制專業已經占有了重要的第位。信息技術作為重要的高新技術，在現階段也獲得了大力地發展。CAD作為先進的計算機制圖技術，它已經逐漸滲透到了機械制造業當中，并得到了一定深度和廣度的發展。這一發展要求教育機構能夠培養出更多更優秀的能夠使用CAD進行機械制圖的人才。為了適應這一需求，我們必須將《機械制圖》和《CAD》這兩門課程進行融合，從而提高課程的教學質量。

1.1 《機械制圖》和《CAD》的教學現況

《機械制圖》與《CAD》目前在大部分院校仍屬于兩門獨立的課程，它們通常情況下會被分配由兩個專業的老師進行講授，CAD老師只講授《CAD》；機械制圖專業老師則專門講授《機械制圖》。結果發現分開教學造成學習課時增加，教學效果無法提升，其原因就在于這本是兩門有關系的課程，卻在教學過程中被割裂了開來，必然會對教學造成不便。正是由于這個緣故，目前已經陸續由學校提出了對《CAD》與《機械制圖》的教學課程進行改革，其基本思路在于強調課程的夠用性和實用性；打破原有課程的專業性和系統性，從而在減少學生學習壓力的基礎上提高教學效益，并在教學中建立培養學生以空間想象能力和識圖能力為主，將繪圖作為手段的教學目標，希望通過這種新的教學方式來獲得更好的教學效果。

1.2 《機械制圖》和《CAD》兩門課程之間的關系

《機械制圖》課程是研究繪制和閱讀機械圖樣的原理和方法的一門專業基礎課。它的目的和任務是：學習正投影的基本理論；掌握閱讀和繪制機械圖樣的基本知識、基本方法和技能；培養對空間想像的能力；培養認真負責的工作態度和嚴謹細致的工作作風。而《CAD》課程主要研究的是如何利用各種指令繪制各種圖樣。對中等職業學校來講，《CAD》可以看做是一種繪圖工具；顯示器可以看做是圖板和圖紙；鼠標和鍵盤則可看做是鉛筆、直尺和圓規。這樣一來，人們就可以將很多復雜的草圖交給計算機完成。當然，《CAD》里的工具要比手工工具豐富的多，它極大的提高了繪圖效率和繪圖質量，是手工繪圖效率的十至二十倍，是機械設計及制圖的一場革命。除此之外，許多手工不能繪制的圖形，計算機卻能比較容易地繪制出來。比如《CAD》三維模型，它取代了手工制圖方法，但并沒有取代制圖理論和制圖的一些標準、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，而且，還增加了CAD制圖標準。

1.3 《機械制圖》與《CAD》分開教學所存在的問題

在2008年以前，我校《機械制圖》與《CAD》也是兩門獨立的課程，分別由兩個專業的老師講授，《機械制圖》由機械專業老師講授，《CAD》由計算機老師或另一個專業老師講授，《機械制圖》老師主要講授國家標準《技術制圖》與《機械制圖》有關規定，能應用繪圖儀器、徒手繪制機械圖樣，投影法的基本原理和投影規律，繪制和閱讀機械圖樣的基本能力，能繪制（含零、部件測繪）和閱讀中等復雜程度的零件圖和裝配圖。而《CAD》老師在講授CAD繪圖技術時，會將投影法的基本原理和投影規律等很大一部分內容進行重復講授，也會將有些應該及時與《機械制圖》相銜接的內容脫節。把這兩門相互有關系的課程完全分開教學，既浪費了學習課時，又增加了教學難度。同時，由于教學內容的重復，使得學生的學習興趣不高，有的甚至喪失興趣，造成了整體教學效果不理想。

2 《機械制圖及CAD》的教學優勢

我校開設的《機械制圖及CAD》課程教學可以將計算機繪圖與機械制圖結合，利用計算機繪圖的優勢，讓學生對于圖形和各形體之間的關系有更深刻的理解。

2.1 《機械制圖及CAD》是CAD教學與機械制圖教學的互補

將CAD教學課程與機械制圖教學課程合并教學可以使得教學更加靈活。在授課過程中，學生通過讀圖和計算機繪圖，可以加深對圖形的理解，從而提高他們的空間想象能力。而且，《機械制圖及CAD》課程較之CAD課程和機械制圖課程的分開教學具備更強的實踐性。中職教師在授課時，會先為學生講授CAD軟件的基本使用知識和機械制圖的基礎知識。在具體教學時，教師會將知識點劃分為各個單元，并進行穿插式的講解。這樣一來，機械制圖教學會變得容易很多，對學生來說，本來抽象模糊的概念在他們通過計算機繪圖創建模型后會變得形象化，所掌握的概念會越來越清晰，這對于提高學生的空間思維能力將會起到很大的幫助。

2.2 《機械制圖及CAD》的教學模式便于提高學生的實際應用能力

傳統的教學，由于將CAD和機械制圖分開，學生們更多的是掌握知識點，而不是實際應用能力。在《機械制圖及CAD》的新的教學模式下，我們將會以培養學生的實際應用能力為核心，進行知識、素質和能力相結合的教學，將計算機繪圖和機械制圖進行有機地結合，加強學生自身的手工操作能力。

3 《機械制圖及CAD》教學中應注意的幾個問題

近幾年，筆者在《機械制圖》和《CAD》教學實踐中積累了一定的經驗，認為《機械制圖及CAD》教學中應該要注意以下幾點：

3.1 畫法幾何部分應作為重點進行教學

首先，《機械制圖》中的畫法幾何部分應作為重點進行教學。因為它是制圖的基礎，如投影法的基本理論，三視圖的形成和投影規律等。只有掌握了這些入門知識，才有可能進行下一步的手工制圖或CAD繪圖。雖說一般企業都有了計算機，手工繪圖應用相對減少，但學生還是要掌握手工制圖。那種認為只要了解一下手工制圖就可以，不應作為技能來進行訓練的觀點是錯誤的。因為，只有掌握了過硬的手工制圖技能，才可以更快、更好、更熟練的進行 CAD制圖，因此，一學期四次的板圖作業可以放在CAD教學中進行。軸測圖的畫法也可以放在CAD中進行講授，因為在CAD中，畫橢圓很方便，并且通過設置等軸測追蹤，打開正交模式等，軸測圖比較容易繪制。

3.2 組合體視圖的識讀和零件圖的識讀也同樣十分重要

組合體視圖的識讀在教學中應作為次重點，零件圖的識讀也是本書的重點，要圍繞這兩大重點進行教學。前者知識著重培養的是空間想像能力，有了這個基礎，后面的教學內容才好學。零件圖的識讀是中等職業學校學生必須掌握的知識，因為，用人單位面試首先要考察的就是操作者的識圖能力，而且，就業后用得最多的也是這些知識。作為機械零件的加工者，他不同于設計者，首要的任務就是能準確的識讀零件圖，這樣才有可能加工出合格的零件。組合體視圖的教學是《機械制圖》的一個難點問題，由于缺乏一些模型，學生的想像力得不到開發和充分的挖掘，現在，采用CAD制造三維模型，就可以比較直觀的展示其形狀，學生易于理解，問題也就迎刃而解了。讓三視圖與三維模型一一對照，學生一目了然，這樣多次重復，學生沒有不會的。

3.3 在教學中培養學生的創新能力

中職學校在課堂教學中培養學生的創新能力已經成為了創新時代的一大要求，同時也是教學的重要組成部分，畢竟21世紀最具有競爭力的人才將是具有創造力的人才。我校在《機械制圖及CAD》這門課程的教學中，也遵循這一原則，為社會培養出更多的具備創新能力的高素質新型人才。只有這樣，才能夠對學生的深造和就業起到更深遠的意義。

4 筆者對于《機械制圖及CAD》課程的親身教學體會

通過近幾年來筆者對《機械制圖及CAD》這門課程的親身教學，深切體會到了教師在授課過程中，采用合適的教學方法可以培養學生學習的主動性，提高學生的空間想象能力和思維創新能力，從而提高整體的教學質量。具體如下：

4.1 計算機繪圖的應用可以提高學生對《機械制圖》的學習興趣

《機械制圖及CAD》這門課程對于中職學生來說是一門新的課程，主要原因在于它和學生們在中學時期學習的基礎科目關系不大，所以它要求教師能夠在學生一入學就能充分調動學生們的學習積極性，促進師生之間的教學效果。關于傳統教學，在前文已經提到過，將CAD的教學和機械制圖的教學分開并進行知識點的灌輸是很難引起學生們的共鳴的。《機械制圖及CAD》這門新型課程恰好相反，它讓學生們在學習計算機繪圖的過程中親身去通過移動、旋轉等手段來了解三維立體模型，這樣一來，不僅可以提高學生們的學習興趣，大大地激發他們的學習積極性，在這種新的教學模式下，師生之間的教學效果得到了顯著提高。

4.2 《機械制圖及CAD》的課程思路

在《機械制圖及CAD》這門課程的教學中，筆者一直以機械制圖的教學為課程的應用課題，以CAD的教學為課程的技能主線，并在其中安排技能版塊的有機穿插，從而實現以提高學生的實際制圖能力和計算機繪圖能力為目標的新型專業素質教育。當然，在專業課的教學中，還是要選取一些必要的理論課內容進行教學，將理論與實踐相結合，一直是筆者在教學中所堅持執行的。在重視計算機繪圖之余，還應當適當地強調學生的手動繪圖能力，讓學生按照實際的機械零件進行識圖和繪圖的訓練。將手動繪圖和計算機繪圖相結合可以更快地幫助學生在頭腦中建立三維立體圖形的形象和構造，有利于學生的空間思維能力和空間想象能力。

結論

綜上所述，CAD教學，極大的豐富了機械制圖的教學內容，改變了機械制圖的教學方法，可以說是一場制圖教學的革命。隨著計算機技術的不斷發展，三面正投影圖，由于直觀性不強的弱點，將逐漸被CAD中三維模型所代替。隨著教學設備和教學技術的進步，今后的教學將會大有作為，中職學生將會學到更多、更有用的先進技術與技能，他們的綜合素質將得到大幅度提高，這為他們今后進一步的發展打下了堅實的基礎。

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