《機械制圖》與《CAD》的教學思考

【摘 要】借助CAD的便捷和直觀，在尺寸標注、粗糙度、形位公差和尺寸公差方面，都可以達到理想的教學效果。除此以外，加上CAD的實體建模和實體編輯，就可以形成一門綜合的課程《機械制圖與CAD》。

【關鍵詞】機械制圖 CAD 教學思考

《機械制圖》和《CAD》這兩門課程，作為機電一體化、數控技術、模具設計與制造、電子信息與應用等專業的專業基礎課，大部分中專院校都有開設，通常都開設為兩門課程，第一學期學習《機械制圖》，第二學期學習《CAD》。一個是手工制圖，一個是電腦制圖，在教學當中，我發現學生對電腦制圖的興趣比手工制圖的興趣要高，《CAD》的教學效果要比機械制圖的好。眾所周知，現在的電腦普及程度已經很高了，那能不能用《CAD》代替《機械制圖》，或者這兩門課程綜合起來成為一門課程，從而更加的實用，提高教學的效果？這就是在教學當中，我對這兩門課程產生的思考。

一、教學的要求

中專院校培養目標，是為企業提供一線的技術工人而不是技術設計人員，并不需要很高的制圖水平，對大多數學生而言，掌握看圖的技巧要比制圖的技巧更加重要，在實際工作中，能夠看懂圖紙，加工出圖紙中的零件就行了。現在學生在校學習時間比以前短，大概2年左右，如果壓縮了課程，學生有更多的時間來學習其他專業課程，學生可以學到更多的專業技能。

二、《機械制圖》和《CAD》的關系

那是不是可以用《CAD》來代替《機械制圖》？顯然還不行。兩者的教學目的不同，《機械制圖》作為學習看圖和繪圖原理與方法的一門專業基礎課，要求學生掌握正投影的原理、三視圖的形成、軸測圖的繪制等等，培養學生的空間想象能力，在手工繪圖中養成細心、嚴謹的工作作風和態度。而《CAD》則是一門學習計算機輔助設計的課程，主要是學習如何利用計算機和專業軟件，快速準確地繪制出圖樣，比如說標注，就要比手工繪圖快速得多，在正確繪圖的前提下，CAD是幾乎沒有誤差的，在繪制錯誤時，CAD也很容易更正，繪制相同的圖樣，可以復制粘貼，無論是繪制曲線，比如說橢圓，還是三維建模，CAD都比手工制圖要有極大的優勢，目前在中職院校的技能比賽中，也有CAD這一個比賽項目，主要是在機械設計方面對選手進行考驗。但如果讓機電類專業的學生和計算機專業的學生參加競賽，繪制同一個機械圖樣，雖然都學習過《CAD》，但計算機專業的學生由于沒學過《機械制圖》，不明白正投影的原理和三視圖的形成，圖看不懂，主要體現在不理解三視圖的對應關系，剖視圖和斷面圖的來由，對機械制圖中的多種標注頭暈眼花，只能看懂具有立體感的軸測圖和立體圖，自然無法完成這樣的題目。所以說，不能用《CAD》代替《機械制圖》的工作。

三、兩門課綜合的分析

既然無法代替，那綜合這兩門課，合二為一成為一門課行不行？我們通過具體的分析來看，《機械制圖》的內容有制圖的基本規定、幾何作圖、正投影法和三視圖、組合體、軸測圖、圖樣畫法、常用零件特殊畫法、零件圖、裝配圖。制圖基本規定主要學習圖紙規格和字體線形，必須要保留，這個是看圖的基礎。幾何作圖主要學習手工制圖的基本技巧，包括線段等分、圓的等分、圓弧連接等，其中圓弧連接是難點，由于現在的學生大多基礎不夠好，在我多年的教學當中，我發現很少學生能夠順利理解和掌握手工繪制的方法，但是在《CAD》里面的圓弧連接，就容易很多，用相切半徑這個命令就可以完成。所以，可以用CAD繪圖和這一章的幾何作圖有機結合起來，一方面讓學生了解CAD作圖的便捷，另一方面讓學生理解手工制圖的基本技巧。在正投影法和三視圖里面，學生常常對三投影面體系這樣的空間體系沒有概念，單靠模型和黑板，學生找不到對應關系。這里可以用CAD來進行講解，通過建立一個具體的立體，并將這個立體轉動到三個方向，可以很直觀的把立體的三個面展示給學生看，這樣可以幫助學生準確理解三維立體到二維平面的對應，也就是一個立體圖到三個平面圖的對應關系。在組合體內容中，也可以用CAD建模來進行形體分析法的教學，實際教學中，我們往往沒有足夠多的模型來給學生看，但在CAD中，建立各種三維實體是很容易做到的。在軸測圖一章中，用CAD繪制軸測圖，會更加快捷、更加直觀、更加容易，甚至可以利用相關軟件直接生產軸測圖。同樣在圖樣畫法中，剖視圖是其中的難點，如果在之前的學習中已經建立了空間形體概念的學生，還能順利理解剖開零件，但往往對于沒建立好的學生，一頭霧水，這時我們可以利用CAD的立體建模，直觀地剖開零件，讓學生理解多種剖切方法和剖切方式。在手工制圖里，繪制視圖和標注尺寸所需要的時間大概是1∶1，在CAD中，標注時間大為縮短。零件圖中的視圖、尺寸、標題欄、技術要求都可以工整美觀地完成。裝配圖中，只需在完成零件圖的基礎上，去除尺寸再復制粘貼就可以完成。除此以外，加上CAD的實體建模和實體編輯，就可以形成一門綜合的課程《機械制圖與CAD》。

實體建模和實體編輯在中職院校的CAD競賽中也是重點考核的內容，要求學生在看懂比較復雜視圖的基礎上，用CAD建立立體模型，其中的重點和難點在于形體分析法和三維坐標系的旋轉和轉換，形成立體的方法很多，要求學生在掌握基本技能的基礎上靈活應用，找到最適合最快捷的方法，才能夠脫穎而出。

綜上所述，在這門《機械制圖與CAD》課程中，機械制圖負責理論指導，CAD負責快捷繪圖，同時CAD使機械制圖的教學更加通俗易懂。在現在中專學生普遍理論水平不高的情況下，這個課程綜合很有必要，更加切合實際，更加適應競賽選手的培養，為進一步學習UG、ProE、Solidworks這種流行制圖軟件打下更好的基礎。有更多的時間來學習其他專業技能，對學生以后的就業有更大的幫助。