淺析機(jī)械制圖與CAD教學(xué)融合式課程改革

劉靜

摘 要：CAD技術(shù)在機(jī)械制圖教學(xué)中起著重要的作用，將CAD如融入到理論課和實(shí)踐課中，實(shí)現(xiàn)二維圖樣和三維實(shí)體之間的轉(zhuǎn)換，對(duì)提高學(xué)員的空間思維能力具有非常重要的意義。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制圖；CAD；繪圖軟件

機(jī)械制圖是機(jī)械類大專班士官學(xué)員必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，其目的是培養(yǎng)學(xué)員的繪圖、識(shí)圖和空間想象能力。因?yàn)樗呛罄m(xù)課程的基礎(chǔ)課程，今后的工作中會(huì)經(jīng)常用到，所以它是專業(yè)技術(shù)人員必須掌握的一門課程。內(nèi)容分為兩大部分：讀圖與繪圖。繪圖教學(xué)分為傳統(tǒng)的手工繪圖與計(jì)算機(jī)繪圖。該課程學(xué)習(xí)難度較大，難就難在學(xué)員難以建立空間概念以及機(jī)件表達(dá)方法的正確選擇上。傳要統(tǒng)的教學(xué)模式主要通過教員板書，借助模型、掛圖進(jìn)行課堂教學(xué)，效率低、信息量小。在計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速普及的今天，如何在機(jī)械制圖中有機(jī)融合CAD技術(shù)，是值得我們研究的問題。

1 CAD繪圖軟件與機(jī)械制圖課程的辯證關(guān)系

計(jì)算機(jī)繪圖是一種先進(jìn)的繪圖技術(shù)，計(jì)算機(jī)繪圖軟件CAD在繪圖質(zhì)量、效率、圖樣管理等方面有著獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為工程技術(shù)人員必須掌握的一項(xiàng)基本技能。傳統(tǒng)的手工機(jī)械制圖只有精細(xì)、謹(jǐn)慎而負(fù)責(zé)的繪圖人員在花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間才能畫出正確、悅目的高質(zhì)量圖紙。傳統(tǒng)手工制圖費(fèi)時(shí)、費(fèi)精力。AutoCAD軟件的廣泛應(yīng)用是機(jī)械制圖的一場(chǎng)技術(shù)革命，利用其強(qiáng)大的繪圖和編輯功能，可以快速、準(zhǔn)確、美觀地表達(dá)所要畫的機(jī)械圖樣，極大地提高了繪圖效率和繪圖質(zhì)量美國(guó)Autodesk公司開發(fā)的AutoCAD是目前計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Computer Aided Design）領(lǐng)域最流行的CAD軟件。它有強(qiáng)大的繪圖功能，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、建筑、電子、化工等行業(yè)，是精確地進(jìn)行機(jī)械零件設(shè)計(jì)、繪制機(jī)械零件圖和裝配圖的最佳軟件。

傳統(tǒng)機(jī)械制圖以圖紙為載體的手工繪圖，是借助一些輔助工具，通過繪圖筆將圖形在繪圖紙上繪制出來。圖形的尺寸及精確度主要是由標(biāo)注來體現(xiàn)。使用AutoCAD軟件繪圖時(shí)，其代替?zhèn)鹘y(tǒng)繪圖中的紙和筆，并能以實(shí)際尺寸來精確繪圖，圖形對(duì)象本身包含了尺寸信息，在添加標(biāo)注時(shí)能自動(dòng)生成標(biāo)注尺寸的數(shù)值。以實(shí)際尺寸繪圖在出圖時(shí)，要根據(jù)圖紙的大小設(shè)置打印比例、標(biāo)注字體的大小及線型比例等。

2 機(jī)械制圖與CAD教學(xué)的有機(jī)融合

2.1 課程的融合

CAD與機(jī)械制圖“融合式”教學(xué)模式研究是機(jī)械制圖教學(xué)與CAD軟件教學(xué)的全面融合，將計(jì)算機(jī)繪圖引入到機(jī)械制圖中主要有三種模式：1）添加式，即在機(jī)械制圖課內(nèi)劃分出若干學(xué)時(shí)，以講授計(jì)算機(jī)繪圖內(nèi)容；2）分離式，即在機(jī)械制圖課以外，單獨(dú)將計(jì)算機(jī)繪圖作為門必修課或選修課開出；3）融合式，即在畫法幾何與工程制圖教學(xué)過程中，以各個(gè)知識(shí)單元的形式，先后或同時(shí)介紹工程制圖和計(jì)算機(jī)繪圖。

2.2 加強(qiáng)基本知識(shí)和理論部分教學(xué)

“畫法幾何”的投影理論部分是制圖的理論基礎(chǔ)，其教學(xué)任務(wù)主要闡述用投影法來表達(dá)空間幾何元素的原理及方法。所以這部分內(nèi)容是本課程的核心，并貫穿于整個(gè)知識(shí)體系之中，起著承上啟下的作用。同時(shí)它培養(yǎng)學(xué)員的創(chuàng)造性思維、空間思維和空間邏輯分析能力方面有突出的作用。在CAD環(huán)境下，雖然產(chǎn)品信息的定義、存儲(chǔ)、傳遞以及形體的潤(rùn)飾均采用三維信息，但是三維形體顯示和輸出的理論基礎(chǔ)還是投影原理。因此，制圖中的投影原理部分教學(xué)內(nèi)容應(yīng)強(qiáng)化。

2.3 根據(jù)需求安排教學(xué)內(nèi)容

CAD教學(xué)的目的在于培養(yǎng)學(xué)員輔助設(shè)計(jì)繪圖的實(shí)際能力，而不是簡(jiǎn)單地講解各種命令的操作使用。因此，打破教材的章節(jié)體系，從輔助設(shè)計(jì)繪圖的需求出發(fā)，安排教學(xué)內(nèi)容。使學(xué)員一、二次課后，就能繪出平面圖形，這樣，學(xué)員會(huì)產(chǎn)生成就感，因而，學(xué)習(xí)更有信心；然后，循序漸進(jìn)，通過設(shè)計(jì)更為復(fù)雜的圖形，提出新的矛盾和需求，再介紹相應(yīng)的功能，這種需求牽引式教學(xué)，為用而學(xué)，學(xué)了頂用，學(xué)員感到每次課的內(nèi)容都具有很強(qiáng)的針對(duì)性、實(shí)用性。在講授操作時(shí)，更加注重命令的應(yīng)用場(chǎng)合，通過預(yù)先設(shè)計(jì)好的最能體現(xiàn)命令獨(dú)特功能的實(shí)例，將命令特點(diǎn)和適用場(chǎng)合凸現(xiàn)出來，將其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和存在價(jià)值體現(xiàn)出來。通過實(shí)例介紹、演示適用場(chǎng)合和使用方法，學(xué)員容易掌握、會(huì)應(yīng)用。

3 適當(dāng)增加三維實(shí)體造型內(nèi)容

在傳統(tǒng)的機(jī)械制圖教學(xué)中，一種重要的教學(xué)手段就是通過使用教學(xué)模型和實(shí)物，將抽象的投影關(guān)系變?yōu)橹庇^的視覺印象。在進(jìn)入計(jì)算機(jī)繪圖時(shí)代，特別是在三維CAD設(shè)計(jì)環(huán)境的今天，二維圖形在生產(chǎn)過程中的地位已經(jīng)大為降低，部分行業(yè)已經(jīng)完全不需要圖紙來交流了。即使需要用到二維圖樣也很方便的從三維模型中獲取。CAD三維造型技術(shù)可以進(jìn)行三維曲線、曲面的繪制和組合的三維造型，通過三維造型方法的教學(xué)，一方面使學(xué)員更好地理解、掌握、運(yùn)用形體分析法，另一方面可以使學(xué)員掌握現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。因此，在CAD教學(xué)中應(yīng)加強(qiáng)三維建模方面的教學(xué)，將三維造型內(nèi)容融入到制圖教學(xué)中，開闊學(xué)員的思路。

4 結(jié)束語

將CAD繪圖軟件融入機(jī)械制圖理論知識(shí)的授課過程中，利用CAD二維繪圖軟件繪圖命令繪圖既能提高學(xué)生的上課興趣，又能較好的掌握理論知識(shí)點(diǎn)；結(jié)合CAD三維造型功能將二維零件圖用三維繪圖軟件繪制出實(shí)體圖，讓學(xué)生更直觀地從不同的方向觀察不同的局部結(jié)構(gòu)，有助于提高學(xué)生的制圖學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)繪圖能力。

參考文獻(xiàn)

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