淺談CAD軟件在《機(jī)械制圖》課程教學(xué)中的作用

盛川燕

摘要： 計(jì)算機(jī)繪圖已逐漸替代了傳統(tǒng)手工繪圖，AutoCAD是利用計(jì)算機(jī)繪圖最常用的工具。CAD是學(xué)校教學(xué)的主要繪圖軟件，要求教師必須熟練掌握。相較于傳統(tǒng)手工制圖，CAD有無可比擬的優(yōu)勢(shì)，CAD作為教學(xué)的工具，有效提高課堂效率。文章簡(jiǎn)述了CAD技術(shù)在《機(jī)械制圖》課程教學(xué)和工程技術(shù)中的作用，認(rèn)為利用CAD軟件提高了課堂效率。

關(guān)鍵詞：CAD;三維模型;課堂效率;學(xué)生興趣

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)指利用計(jì)算機(jī)及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。在設(shè)計(jì)中，通常要用計(jì)算機(jī)對(duì)不同方案進(jìn)行大量的計(jì)算、分析和比較，以決定最優(yōu)方案。而由計(jì)算機(jī)自動(dòng)產(chǎn)生的設(shè)計(jì)結(jié)果，可以快速作出圖形，使設(shè)計(jì)人員及時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)作出判斷和修改;利用計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行與圖形的編輯、放大、縮小、平移、復(fù)制和旋轉(zhuǎn)等有關(guān)的圖形數(shù)據(jù)加工工作。

近年來，計(jì)算機(jī)繪圖已逐漸替代了傳統(tǒng)手工繪圖，AutoCAD是利用計(jì)算機(jī)繪圖最常用的工具。CAD是學(xué)校教學(xué)的主要繪圖軟件，要求教師必須熟練掌握。相較于傳統(tǒng)手工制圖，CAD有無可比擬的優(yōu)勢(shì)，教師應(yīng)把CAD作為教學(xué)的工具，提高課堂效率。上課時(shí)教師講物體的投影，因?qū)W生空間想象能力弱，學(xué)習(xí)效果不佳，而利用CAD軟件能快速地做出各種物體的三維模型，通過軟件的“放大窗口”的功能可放大縮小物體、學(xué)生通過多媒體大屏幕觀察、探究，不用學(xué)校大量購置實(shí)物機(jī)械模型，利用信息化手段提高了課堂效率。

一、考證中的作用

在辦公領(lǐng)域，作為一門基礎(chǔ)類應(yīng)用軟件，CAD既有專門的等級(jí)考證，也是職稱考試中的選考模塊之一，與WORD、EXCEL、POWERPOINT一起被廣泛應(yīng)用。在工程領(lǐng)域，CAD更是被廣泛應(yīng)用于土木建筑、裝飾裝潢、服裝加工、城市規(guī)劃、園林設(shè)計(jì)、電子工業(yè)、電子電路、機(jī)械設(shè)計(jì)、服裝鞋帽、航空航天、輕工化工等諸多領(lǐng)域。繪制物體的三視圖是制圖教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，考證中的題型多為補(bǔ)畫主視圖、左視圖、俯視圖或所補(bǔ)缺線。沒有實(shí)物，學(xué)生單憑想象很難理解。而現(xiàn)在利用CAD軟件可在課堂上當(dāng)場(chǎng)制作實(shí)物的三維模型，使三視圖與三維模型一一對(duì)照，學(xué)生一目了然，自然就能學(xué)會(huì)。

二、剖視圖中“剖切”功能的作用

用CAD軟件畫一些簡(jiǎn)單的三維模型，使學(xué)生對(duì)課程產(chǎn)生興趣，心理學(xué)研究證明，學(xué)生如果對(duì)學(xué)習(xí)對(duì)象產(chǎn)生興趣，他就會(huì)自覺地排除外界因素和心理因素的干擾，集中注意力積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)，把學(xué)習(xí)當(dāng)做一件愉悅的享受。把教學(xué)重點(diǎn)放在訓(xùn)練學(xué)生使用CAD繪圖的技能上——平面基本繪圖和基本編輯，要求學(xué)生必須掌握。只有熟練使用CAD，學(xué)生才會(huì)提高興趣，才有自主學(xué)習(xí)的積極性。這也是學(xué)生以后工作中必須具備的基本技能。投影和基本組合體視圖基本知識(shí)是基礎(chǔ)入門知識(shí)，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力;零件圖的識(shí)讀和繪制是基本技能，是職業(yè)學(xué)校學(xué)生必須掌握的知識(shí)，用人單位會(huì)首先考察，就業(yè)單位也用得最多。教師應(yīng)圍繞這兩大重點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)。

剖視圖是表達(dá)機(jī)件的一種方法，是假想用剖切面剖開機(jī)件形成的。用剖視圖表達(dá)的形體有較多孔、槽等，圖形中虛線較多，線條交叉重疊，形體也更復(fù)雜。學(xué)生很難想象出實(shí)體形狀，弄不清剖視圖的形成過程，剖切平面的剖切位置，哪些地方要畫剖面線。而通過CAD建立各種零件模型后，用“繪圖”中的“剖切”功能剖出零件，并通過在不同位置對(duì)物體進(jìn)行剖切，分析剖切位置對(duì)剖視圖畫法的影響，可加深學(xué)生對(duì)剖視圖畫法的認(rèn)識(shí)：即必須讓剖切平面通過更多的孔和槽，再借助于“三維視圖”，多方位、多角度地觀察剖切視圖，這樣就很容易分析出剖切以后的實(shí)際形狀了。

三、軸測(cè)圖中動(dòng)態(tài)查看的作用

機(jī)械圖樣被譽(yù)為“工程界的技術(shù)語言”，作為中職學(xué)校培養(yǎng)的技能型人才，必須掌握制圖的原理——解決“由實(shí)物到圖形”和“由圖形到實(shí)物”的轉(zhuǎn)換，熟記制圖的標(biāo)準(zhǔn)。引導(dǎo)學(xué)生直觀分析把三維實(shí)物轉(zhuǎn)換成二維的三視圖，使學(xué)生建立空間概念，明確畫法，這是教學(xué)的難點(diǎn)。為了突破這一難點(diǎn)，利用AutoCAD的三維模型，將思維過程和教學(xué)過程同步展現(xiàn)，便于引導(dǎo)學(xué)生分析作圖條件的空間情況，使學(xué)生更好地理解課程的內(nèi)容。

軸測(cè)圖作為一種輔助圖樣具有立體感強(qiáng)，但繪制不便且只能靜態(tài)觀看。結(jié)合AutoCAD后，用建模命令繪制三維圖形可動(dòng)態(tài)觀看、栩栩如生，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力、構(gòu)形能力大有益處。所以軸測(cè)圖內(nèi)容應(yīng)精簡(jiǎn)，加強(qiáng)三維建模的學(xué)習(xí)。這種教學(xué)方式既遵循認(rèn)知規(guī)律，也充分體現(xiàn)了現(xiàn)代信息化的教學(xué)方式，使教學(xué)與實(shí)際情況相融合，也進(jìn)一步引發(fā)教學(xué)方法、教學(xué)手段的改革。

四、習(xí)題課使用CAD的使教學(xué)效果大為提高

習(xí)題課是制圖教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。《機(jī)械制圖與CAD》是一門技能型課程，除需掌握機(jī)械制圖基礎(chǔ)知識(shí)，還要熟練掌握繪制機(jī)械圖樣的技能，尤其是CAD繪圖技能。知識(shí)的掌握可通過正確繪制機(jī)械圖樣體現(xiàn)，而熟練地繪制機(jī)械圖樣是學(xué)好本課程的最終目的。要達(dá)到熟練繪制，需進(jìn)行足量練習(xí)，完成與課程配套的習(xí)題集是有效途徑。學(xué)生完成習(xí)題時(shí)會(huì)遇到一些困難，主要為對(duì)形體空間形狀的理解。教師通常安排習(xí)題課進(jìn)行指導(dǎo)，而習(xí)題課的效果因CAD的使用大為提高。實(shí)際教學(xué)中，用CAD將所有習(xí)題的三維模型全部做好。學(xué)生有疑問的題，直接將三維模型用CAD展示在屏幕上，空間360度全方位觀察后，學(xué)生一目了然，甚至不用講解學(xué)生就理解了。沒有CAD技術(shù)，這顯然是很難做到的。

五、《機(jī)械制圖與CAD》教學(xué)未來發(fā)展

CAD極大地豐富了機(jī)械制圖的教學(xué)內(nèi)容，改變了傳統(tǒng)機(jī)械制圖的教學(xué)方法，是信息化手段的應(yīng)用。如CAD中三維模型的設(shè)計(jì)就是制圖學(xué)中沒有的內(nèi)容，且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，直觀性差的三面正投影圖，將逐漸被三維模型代替。CAD/CAM技術(shù)的進(jìn)步與推廣，也將促進(jìn)CAD制圖教學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。隨著UG、Inventor、3DMAX、Solidworks等先進(jìn)三維繪圖軟件的應(yīng)用和普及，只要設(shè)計(jì)出了三維零件圖，與繪圖軟件相連的加工設(shè)備就能直接生產(chǎn)出產(chǎn)品，極大地提高了生產(chǎn)效率。

隨著信息化教學(xué)的推進(jìn)，我們今后的課堂教學(xué)也會(huì)更加實(shí)效，中職學(xué)生將會(huì)學(xué)到更多、更有用的先進(jìn)技術(shù)與技能，提升綜合素質(zhì)，為今后發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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