關于機械制圖與CAD的整合研究

摘 要： 目前，在高職院校當中，很多學生都覺得《機械制圖》的學習比較枯燥，學習過程比較艱難。分析原因，主要是學生學習基礎比較差，同時《機械制圖》課程傳統教學方式、方法存在的弊端，所以必須有效地整合《機械制圖》與《CAD》，從而改變教學困境。本文探討了關于《機械制圖》課程整合《CAD》計算機輔助設計的教學方法和構想。

關鍵詞： 《機械制圖》 《CAD》 整合策略

隨著計算機繪圖在現代制造業中的廣泛應用，傳統的制圖方式發生了很大變化，圖板丁字尺等繪圖工具、繪圖儀器已經被計算機取代；圖紙等技術文件已經存進計算機磁盤。由此許多技工學校開設了《CAD》這門課，這對于《機械制圖》課程的教學起到了極大的促進作用，增強了教學效果，同時有利于課堂教學互動性的增強。

一、教學現狀分析

當前，很多學校把《機械制圖》與《CAD》作為兩門獨立的課程進行教學，這樣把兩門有關系的課程割裂分開，既增加了學習課時，更達不到良好的教學效果。因此，一些專家著重提到一個新名詞：課程的整合，就是打破課程的系統性、專業性，增強教學效果。因此在《機械制圖》與《CAD》教學實踐中，應該以培養學生的識圖能力和空間想象能力為主，以繪圖為手段的教學目標[1]。在以往的教學實踐中，分兩段時間開這兩門課：先花大量的課時講機械制圖識圖，后用比較少的課時講CAD的基本繪圖，結果學生的識圖能力不足，《CAD》繪圖只能抄圖，必須將識圖和繪圖滲透在教學中。這樣就把《機械制圖》與《CAD》這兩門課程就整合到一起，成了一門新課：《機械制圖》與《CAD》。

二、如何理解《機械制圖》與《CAD》的關系

《機械制圖》課程就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。而目前我們使用的《CAD》是Autodesk公司開發的一種繪圖軟件，是當前最流行的計算機輔助設計軟件之一。CAD繪圖的主要任務是：利用CAD的功能繪制各種圖樣，可以把它看成一種繪圖工具：顯示器可以看做是圖板和圖紙；鼠標和鍵盤可看做是鉛筆、直尺和圓規。雖然《CAD》取代了手工制圖，但并沒有取代制圖理論和制圖的一些標準，相反，它是在機械制圖理論、標準下開發出來的繪圖軟件，并極大地豐富了制圖理論。

三、如何整合《機械制圖》與《CAD》這兩門課在教學中的開展

（一）CAD在制圖基礎中的應用

《機械制圖》國家標準是機械制圖的基礎，是現在工業生產中最基本的技術文件。圖紙幅面、標題欄、字體、比例、線型按國家標準放在講CAD的基本設置里面講。圓弧連接的方法放在CAD畫平幾何圖性里面練習。這樣在講《機械制圖》的制圖基礎時就可少了2/3的課時。

（二）CAD在組合體中的應用

組合體這部分內容是《機械制圖》教學的重點和難點，多為知二求三要求想立體補出第三視圖和補缺圖線[2]。教學《機械制圖》的時候只采用一些形體簡單的例子分析，而對于形體復雜可放在講CAD時候借助AutoCAD進行建模，先建一些實體模型讓學生在里面畫三視圖，然后用二維視圖讓學生建立三維實體。通過具體的實例訓練后，學生普遍覺得制圖課沒有以前那么難學，而是變得生動有趣了，學習興趣也大大提高。

（三）CAD在剖視圖中的應用

剖視圖是表達機件內部結構的一種方法，用剖視圖表達的形體有孔、槽等結構，因而圖形中虛線較多、形體也更復雜。同樣在《機械制圖》講的時候只用一些形體簡單的例子分析，而對于形體復雜可放在講CAD的時候借助AutoCAD進行建模后再進行剖切。用AutoCAD通過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，從而加深理解剖視圖的畫法。

（四）CAD在零件圖中的應用

零件圖的識讀和繪制是學生必須掌握的重點知識，也是用工單位要考察的重點。而且，就業后工作是看圖做事，因此把教學形式改成項目式，把每個零件圖看成單一的項目，在《機械制圖》講怎么看圖就行，其他放在CAD里進行訓練繪圖。技術要求中的表面粗糙度按塊的屬性設置進行講授，形位公差按快速引線的標注方法，極限尺寸按多行文字注釋方法。這樣將它們有機地穿插在一起，增強教學的直觀性和趣味性，徹底改變傳統的教學模式，節省講零件圖時所花的大量課時，提高教學效益。

（五）CAD在裝配圖中的應用

對于裝配體的教學，技工學校的實習比較單一，往往注重工種的訓練，缺乏對裝配體的整體認識，對其結構、連接關系等都缺少感性認識。在教學中僅靠教具模型和圖例是遠遠不能滿足教學需要的，為此可利用CAD中塊的這功能，把多個三維實體零件裝配在一起形成裝配體，并對裝配體進行模擬裝配[3]。應該老師操作演示給學看為主，只要學生能通過零件模型看到每一個裝配體的真實形狀，能看明白各零件之間的連接關系、動力傳動路徑，就達到目的了。最后老師要分析出各個零件在裝配體中的作用，并要求學生從裝配圖中拆畫零件圖。

總而言之，《CAD》使得《機械制圖》教學內容更豐富多彩，改變了《機械制圖》的傳統教學方法。隨著CAD/CAM技術的進步與推廣，《CAD》教學得以開展。目前諸多地區已經廣泛應用三維繪圖軟件。因此應該試試課程的整合，改變落后的、不符合社會發展要求的課程內容，從而積極改革，填充一些符合社會發展需求的，具有可行性與實用性的教學內容與教學模式。

參考文獻：

[1]黃艷清.論《機械制圖與CAD》教學方法[J].中國科教創新導刊，2012（20）：45-48.

[2]胡婷.關于《機械制圖》與《AutoCAD》融合式教學的思考[J].中華文化論壇，2012（03）：56-59.

[3]李梅.CAD與《機械制圖》的整合[J].職業教育研究，2013（05）：23-28.