淺析機械制圖與機械CAD的有機結合

戶利婷

常州冶金技師學院，江蘇常州 213000

所謂機械制圖教學，其實就是注重手工制圖，繪圖不可缺少的物品是圖紙以及圖板，最主要的工具包括直尺、鉛筆以及圓規。機械CAD的應用是十分廣泛的，作為一種功能齊全的圖形軟件，機械CAD能通過計算機設備來設計三維立體圖形。與傳統的手工制圖比較而言，這種繪圖形式更為豐富，內容更為新穎。但是從本質上來說，手工繪圖依舊是機械制圖的重要基礎，CAD技術其實是手工繪圖的深度發展，它無法脫離機械專業課而單獨存在，機械制圖也能夠通過對CAD技術的正確應用而實現教學質量的提升，充分發揮學生們的想象力以及知識的綜合應用能力。

1 機械制圖與機械CAD技術間的相互關系

機械制圖同CAD技術之間是一種協調統一的關系，總體而言，前者是后者的理論支撐，后者則是實現前者教學水平進一步提高的重要途徑，為此，教師在進行教學的時候，一定要將兩者進行有機地結合，實現綜合性的教學。

1.1 機械制圖能夠為機械CAD技術提供理論知識的支持

作為一項制圖輔助工具，機械CAD技術要想更好的進行繪圖制作，就需要有扎實的理論知識作為支撐。手工制圖的培養以及指導不僅僅能夠幫助學生們掌握豐富的繪圖知識，而且還能夠幫助他們形成良好的繪畫習慣，拓展思維能力。機械CAD在運用的過程當中如果沒有基本的繪圖知識的支持，只是盲目的進行操作，就無法設計出優秀的作品，因此在進行教學時，一定要注意將傳統的手工繪圖教學理念同機械CAD技術進行有機地結合。

1.2 機械CAD技術是實現機械制圖教學水平提高的重要途徑

三視圖、正投影以及組合體等知識是機械制圖課程最為基礎的理論知識，CAD技術則需要十分強的繪畫設計功能，這一種技術能大大縮減手工制圖所需時間，實現繪圖效率的提升；同時這一技術的線條設計更加的精準，并給人以美觀之感。與此同時，教師還能夠通過幻燈片對CAD技術進行三維圖形的展示，更加形象、直觀地向學生們展示三維繪畫，讓學生們充分發揮自身的空間想象能力，進一步激發學生的學習興趣，間接地提高機械制圖教學水平的提高。

2 實現機械制圖以及機械CAD技術有機結合的重要意義

在傳統的機械制圖教學過程當中，教師們主要運用三角形、圓規以及直尺等做圖工具，結合眾多著名的教學掛圖以及模型來進行理論的講解，幫助學生們了解機械繪圖的基本方法，并通過一系列的實際訓練幫助學生們提高自身的繪圖基本功。但是近幾年來，伴隨著機械繪圖課程改革的深化，學校以及相關部門對學生的專業技能有了更高的要求，但是與之對應的是，相關專業課程的課時卻逐漸縮短，這樣，機械繪圖專業的學生在進行專業課的學習時會倍加吃力，這樣他們的空間想象能力以及思維能力也會逐漸降低，最終導致學生的學習效果更差。機械CAD技術作為計算機輔助設計的一種軟件，這一技術所設計出來的圖畫要比手工繪圖所制圖片更為新穎多彩，在社會日益發展以及大眾的需求愈發多樣化的今天，實現機械制圖以及機械CAD教學的科學結合對于現實的意義十分重大。

3 實現機械制圖同機械CAD技術有機結合的重要舉措

3.1 實現教學內容層面的有機結合

通過分析機械CAD技術的重要特征，教師在課堂上進行內容講解的時候可以盡可能地避免采用幾何作圖的方法，盡量采用CAD技術軟件來進行幾何作圖。一般而言，零件圖的學習以及組合視圖這兩方面的內容是進行機械繪圖學習的重點以及難點。

（1） 零件圖的學習：零件圖的教學應該更加注重零件的尺寸、試圖及其相關的技能，教師在使用幻燈片進行CAD課程講解的時候，可以通過動態的方式來對零件的繪制進行動態的演示。CAD講解過程當中能夠對樣板文件的標題欄進行調用，圖畫繪制的尺寸能夠借助CAD軟件來進行尺寸的標注，在進行視圖展示的時候也可以采用這一技術進行三維空間的建模，與之相對應的技術也能夠運用這一技術在表面上輸入文字以及特定的屬性。

（2） 組合體視圖：早先，教師在課堂上進行機械繪圖的教學時，他們只是在黑板上進行二維的繪畫，這樣就不利于學生們空間思維的拓展，CAD技術則是在采用圖形軟件進行制圖的基礎之上，對圖形進行立體的、三維的展示，從而幫助學生們形成立體的思維，增強空間想象能力。為此，在進行機械制圖教學的時候應當將基礎的繪圖理論知識作為重點內容進行教學，之后再通過CAD軟件進行輔助性教學。

3.2 機械制圖的課程同機械CAD實現有機地結合

在現實的教學實踐過程當中，教師應當打破傳統課堂對于專業知識系統性教學的方法，更加注重實用性：在教學的過程當中注意減輕學生們的學習負擔，實現課堂教學質量的提升；在課堂教學過程當中，應該將繪畫作為最基本的教學手段，并將實現學生們看圖能力的提高作為最為重要的教學追求。在以往的課堂CAD教學實踐當中，教師們更加注重學生們繪圖能力的提升，但是在畢業之后，絕大多數的學生們并未從事繪圖方面的工作，而是在流水線上進行機械化的操作。為此，在進行教學的時候必須要具有針對性，對于比較優秀的學生能夠幫助他們掌握更多的繪圖技巧，之后再讓他們學會看圖、制圖。因此，在現實的教學過程當中實現機械制圖課程與CAD技術的有機結合，并形成一門更新的課程——《機械制圖與CAD》。

在課堂教學過程當中，老師能夠運用這一門新課程來對機械制圖與CAD進行共同講解，兩者相互承接進行。課時分布的比例大約是一比三，其中三為CAD，一為機械制圖。講課時先向學生們講授機械制圖，之后再講解CAD，但是應當將機械制圖作為課程的主線貫穿于課堂當中，但是實現CAD技術講解貫穿在機械制圖當中。對于每一節CAD課程，都應該對機械制圖進行粗略的介紹，尤其是依據機械制圖的有關理論知識來制作三維立體圖形，并讓學生們進行細細的體會。

3.3 機械制圖的教學方式同機械CAD相結合

在進行機械制圖的教學時，為了進一步幫助學生們提高空間想象能力，切實達到良好的教育效果，教師們可采用機械制圖的教學方式同機械CAD進行有機結合的形式展開教學。眾所周知，如果在課堂上進行手工繪圖的話，就需要浪費很多的課堂時間，但是如果只是去追求課堂繪圖時間的減少，就會使得教學效果大打折扣。因此，只是在課堂上進行教學的話，往往會受到時間的限制，并且所能夠傳授的知識量非常少；同時，由于受到板書的局限，教師需要花費更多的時間去進行知識的更新；除此之外，教師在課堂上進行機械制圖過程中，缺乏更多的時間同學生進行交流，不利于組織教學的有序進行。例如，在進行教學時，教師所采用的講解模型無法覆蓋全部的習題課程，在缺少模型參照的條件之下只是單純的依靠口語或者板書來進行知識的講解，這樣就難以將立體圖形講解清楚，尤其是對那些本身就缺乏空間想象力以及思維拓展能力的學生來說，通過單純的想象來對老師的口語表達以及板書繪畫進行理解是十分困難的。

因此，在進行機械制圖的課堂教學過程當中，可以采用CAD軟件對課程的重點以及難點部分進行講解，例如，在教材當中，“裝配圖”這一模塊當中的“零件的拆畫”是課程教學的難點以及重點。教師能夠通過CAD軟件當中的塊功能以及圖層功能進行圖塊的制造，并對其進行三維展示。如果要進行零件的拆畫展示，就需要將圖層復制或者粘貼到相對應的位置，再對未繪制出的輪廓線進行補充繪畫，最后，教師還能夠從計算機當中將零件的三維圖形進行繪制，并且將其與學生們的空間想象出的圖形進行對比。特別是對于那些組合體物件當中的細致制作，教師還能夠通過CAD技術來對物品進行平面以及三維立體的展示，以此呈現更好的投影效果。

4 結語

由以上可知，伴隨著時代的進步以及社會的迅猛發展，我國工業制造業對于機械制圖技術的要求日益嚴格，傳統的教學方式已經不能夠滿足時代發展的要求，在網絡技術日益普及以及廣泛應用的今天，實現機械繪圖以及CAD技術的科學結合已經成為時代發展的必然要求，學校以及教師必須在充分了解兩者關系以及實現兩者有機結合的重要意義的基礎之上，通過一系列的措施，將機械繪圖的課程、教學方式以及教學內容與機械CAD技術進行有機結合，最終實現我國制造業的進一步發展。

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