技工院校《機(jī)械制圖與CAD》課程教學(xué)設(shè)計(jì)淺談

阮新杰

摘 要：《機(jī)械制圖與CAD》是機(jī)電一體化專業(yè)一門非常重要的課程，該門課程可以促使學(xué)生養(yǎng)成良好的三維空間想象力，是技工院校學(xué)生未來(lái)進(jìn)入工業(yè)領(lǐng)域不可缺少的環(huán)節(jié)。《機(jī)械制圖與CAD》作為機(jī)電一體化專業(yè)其他課程的基礎(chǔ)，具有非常重要的作用。本文主要針對(duì)技工院校《機(jī)械制圖與CAD》課程的教學(xué)設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行分析，結(jié)合實(shí)際教學(xué)情況構(gòu)建該門課程的教學(xué)設(shè)計(jì)方案，目的是以最優(yōu)化的教學(xué)設(shè)計(jì)來(lái)提高技工院校《機(jī)械制圖與CAD》課程的教學(xué)效率，促使學(xué)生各方面素養(yǎng)均得到全面發(fā)展。

關(guān)鍵詞：技工院校;《機(jī)械制圖與CAD》;課程教學(xué);教學(xué)設(shè)計(jì)

《機(jī)械制圖與CAD》是網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代下的產(chǎn)物，現(xiàn)階段該門課程在技工院校被廣泛開(kāi)展。在機(jī)電一體化專業(yè)中開(kāi)展《機(jī)械制圖與CAD》課程，可促使學(xué)生形成良好的三維空間想象力。該門課程的開(kāi)展促使機(jī)電設(shè)計(jì)專業(yè)原本的授課模式發(fā)生了顯著的變化，進(jìn)一步提升了課程教學(xué)有效性。此外，《機(jī)械制圖與CAD》該門課程的開(kāi)展可以有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，增強(qiáng)學(xué)生參與機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)習(xí)的積極性。基于此技工院校的老師們更需要積極探索《機(jī)械制圖與CAD》教學(xué)設(shè)計(jì)方案，將機(jī)械制圖與CAD兩者緊密結(jié)合在一起，采用現(xiàn)代化的教學(xué)工具，進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)流程。

一、機(jī)械制圖與CAD兩者之間的關(guān)系

（一）機(jī)械制圖是CAD課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)

CAD的學(xué)習(xí)離不開(kāi)機(jī)械制圖，機(jī)械制圖作為CAD教學(xué)的基礎(chǔ)，主要是向?qū)W生講述機(jī)械制圖的相關(guān)原理，教會(huì)學(xué)生在平面上表達(dá)空間物體的方法，引發(fā)學(xué)生空間想象力。CAD教學(xué)不能獨(dú)立于機(jī)械制圖而存在，機(jī)電一體化專業(yè)的學(xué)生要想繪制出更為專業(yè)的圖形就需要對(duì)機(jī)械制圖原理有全面的了解，在秉持其制圖原理和規(guī)律的基礎(chǔ)下，繪制專業(yè)圖形。大量實(shí)踐證實(shí)，在缺少機(jī)械制圖理論下，即便學(xué)生CAD學(xué)得再精，也只能停留在平面圖形的繪制上。而要想熟練繪制和閱讀工程圖就需要對(duì)機(jī)械制圖原理和機(jī)械圖樣有深入性理解，只有這樣才能提高學(xué)習(xí)效率。

（二）CAD課程可提高制圖教學(xué)有效性

機(jī)械制圖是CAD教學(xué)的基礎(chǔ)，反過(guò)來(lái)CAD教學(xué)可以促進(jìn)機(jī)械制圖課程的開(kāi)展。培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力是機(jī)械制圖的教學(xué)重點(diǎn)，而該教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有一定難度，而將CAD中的三維功能融入到機(jī)械制圖中，可將平面圖形到立體圖形之間的轉(zhuǎn)變過(guò)程清楚展示在學(xué)生眼前，能有效降低機(jī)械制圖的學(xué)習(xí)難度，幫助學(xué)生在腦海中構(gòu)建起空間想象力。此外，傳統(tǒng)的機(jī)械制圖上會(huì)耗費(fèi)大量的實(shí)踐，將CAD繪圖技術(shù)引入機(jī)械制圖中可以大大減少手工繪圖時(shí)間，能激發(fā)繪圖人員的主觀能動(dòng)性。并且CAD圖紙可以反復(fù)修改，便于保存和管理。盡管CAD繪圖與傳統(tǒng)的手工繪圖相比較，具有明顯的優(yōu)勢(shì)，但是CAD繪圖同樣也不能取代機(jī)械制圖相關(guān)理論和制圖標(biāo)準(zhǔn)，相反CAD正是以機(jī)械制圖理論和標(biāo)準(zhǔn)為前提，構(gòu)建出來(lái)的繪圖軟件。可見(jiàn)機(jī)械制圖和CAD兩者之間可以起到相互影響、相互促進(jìn)的作用，將機(jī)械制圖和CAD教學(xué)融合在一起，進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)是技工院校必然的選擇[1]。

二、技工院校優(yōu)化《機(jī)械制圖與CAD》課程教學(xué)設(shè)計(jì)的有效措施

（一）進(jìn)一步明確《機(jī)械制圖與CAD》課程的教學(xué)目標(biāo)

為社會(huì)培養(yǎng)出一批優(yōu)秀的中、高級(jí)技術(shù)人員是技工院校最主要的教學(xué)目標(biāo)，為了讓技工院校的學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)掌握更多的操作技能，就需要老師們優(yōu)化課程教學(xué)設(shè)計(jì)上考慮。技工院校《機(jī)械制圖與CAD》課程教學(xué)中，老師需要進(jìn)一步明確該門課程的教學(xué)目標(biāo)，將培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力和識(shí)圖能力作為該門課程教學(xué)的重點(diǎn)。技工院校機(jī)電一體化專業(yè)以往的教學(xué)模式中，將培養(yǎng)學(xué)生的CAD繪圖能力作為教學(xué)的重點(diǎn)，此種教學(xué)模式下技工院校畢業(yè)后的學(xué)生所從事CAD繪圖職業(yè)的為數(shù)不多，多數(shù)學(xué)生被安排在了流水線上工作。此種教學(xué)模式與技工院校人才培養(yǎng)的最初目標(biāo)存在一定的差距。基于此在新課程背景下，就需要技工院校的老師們積極轉(zhuǎn)變?cè)械慕虒W(xué)觀念，在CAD課程教學(xué)中，探索全新的教學(xué)模式和教學(xué)方法，課堂教學(xué)中融入AutoCAD，起到拓展學(xué)生空間想象力的作用，在此基礎(chǔ)上可促使學(xué)生對(duì)理論知識(shí)點(diǎn)和操作技能更為熟練而又扎實(shí)的掌握，由此提升自己的繪圖技巧[2-3]。

（二）立足學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)，制定因材施教教學(xué)模式

技工院校的學(xué)生與其他普通院校的學(xué)生存在明顯的差別，學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)普遍不高是技工院校學(xué)生的顯著特點(diǎn)。主要體現(xiàn)在一是技工院校的學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)較為薄弱，受應(yīng)試教育的影響，不少成績(jī)較差的學(xué)生紛紛進(jìn)入技工學(xué)校，在初中階段他們的基礎(chǔ)知識(shí)掌握不牢固，學(xué)習(xí)效率嚴(yán)重不高。二是技工院校的學(xué)生學(xué)習(xí)功利性較強(qiáng)，因?yàn)榧脊ぴ盒５慕虒W(xué)目標(biāo)較為明確，不少學(xué)生希望在摒棄文化課知識(shí)的基礎(chǔ)上，能有一技之長(zhǎng)。希望在技校學(xué)習(xí)期間，可以掌握立足社會(huì)的本領(lǐng)。三是技工院校學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不強(qiáng)，不少學(xué)生反應(yīng)他們?nèi)鄙賹?duì)學(xué)生的興趣，加上自由散漫學(xué)習(xí)習(xí)慣的影響，更是淹沒(méi)了自己學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。基于以上技工院校學(xué)生存在的問(wèn)題，在《機(jī)械制圖與CAD》教學(xué)中，老師需要立足每位學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，制定因材施教的教學(xué)模式。在《機(jī)械制圖與CAD》課程教學(xué)中，老師首先要引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使他們學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)全面激發(fā)。之后再將本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)內(nèi)容向?qū)W生闡述清楚，讓學(xué)生知道自己在本節(jié)課上學(xué)到了什么。最后老師需要積極探索一種新的教學(xué)方法，引發(fā)學(xué)生參與《機(jī)械制圖與CAD》教學(xué)的積極性[4]。

（三）重難點(diǎn)突出，詳略內(nèi)容安排得當(dāng)

首先《機(jī)械制圖與CAD》教學(xué)中需要將識(shí)讀零件圖和繪制三觀圖作為教學(xué)的重點(diǎn)。所有的教學(xué)過(guò)程均需要圍繞教學(xué)重點(diǎn)展開(kāi)。課程最前面的知識(shí)點(diǎn)只為了引發(fā)學(xué)生的空間想象力。空間想象力可以為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。再者老師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，需要將機(jī)械制圖與CAD緊密結(jié)合在一起，注重兩者之間的融合性。機(jī)械制圖作為機(jī)電一體化專業(yè)最基礎(chǔ)的課程，將該門課程與CAD結(jié)合在一起，兩者教學(xué)內(nèi)容可以相互滲透。機(jī)械制圖教學(xué)中學(xué)生們可以利用CAD觀察—想象—分析的流程對(duì)機(jī)械內(nèi)部零部件的結(jié)構(gòu)和形狀進(jìn)行闡述，能強(qiáng)化學(xué)生識(shí)讀和分析零部件的能力。機(jī)械制圖與CAD結(jié)合在一起可以明顯提升學(xué)生空間想象力和空間分析能力。此外，將CAD融入到零部件的表達(dá)方法中，可進(jìn)一步提升學(xué)生的讀圖能力。舉例來(lái)說(shuō)，剖視圖作為零部件最常見(jiàn)的表達(dá)方法，可以表達(dá)出更為復(fù)雜的零部件內(nèi)部結(jié)構(gòu)。僅僅依靠剖視圖讓學(xué)生們想象原圖的真實(shí)形狀是較為困難的。因此為了提升教學(xué)效果，可以構(gòu)建AutoCAD 三維模型，在剖切平面下剖開(kāi)零部件模型，對(duì)零部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)形狀進(jìn)行觀察。期間為了讓學(xué)生更為靈活地掌握不同的剖視方法，可以在相應(yīng)剖視方法下畫(huà)出不一樣的剖視圖，強(qiáng)化學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力。在二維零件圖的練習(xí)中也可以采用CAD繪圖方法，學(xué)生練習(xí)二維零件圖可鍛煉他們的識(shí)圖能力，拓展他們的空間想象力。教學(xué)中老師可以先讓學(xué)生采用形體分析法和線面分析法對(duì)二維零件模型展開(kāi)分析，隨后再為學(xué)生展示三維模型。在多次反復(fù)訓(xùn)練的基礎(chǔ)下，他們的形體分析能力和空間想象能力均會(huì)大幅度提升。由此實(shí)現(xiàn)機(jī)械制圖和CAD教學(xué)雙贏的效果。此外，在三維模型的制作上可以借助CAD，將三維模型與三視圖一一呈現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生在對(duì)照的過(guò)程中，提高自己零件圖識(shí)讀能力。零部件講解時(shí)老師可以將其制作成幻燈片的形式，并調(diào)用CAD標(biāo)題欄中的樣本文件，強(qiáng)化教學(xué)效果。此種教學(xué)模式徹底創(chuàng)新了原有的教學(xué)模式，促使機(jī)械制圖和CAD融合在一起，提升了教學(xué)效率[5-6]。

（四）提高教學(xué)方法的實(shí)用性

提升學(xué)生使用AutoCAD 進(jìn)行機(jī)械制圖的能力時(shí)CAD課程教學(xué)的主要目標(biāo)。教學(xué)中老師可以將AutoCAD 作為一種繪圖工具，圖板和圖紙用顯示器代替，鉛筆、直尺、圓規(guī)等可以用鼠標(biāo)和鍵盤代替。以此為條件老師們帶領(lǐng)學(xué)生可以采用以下教學(xué)方法。一是由淺入深教學(xué)法。此種教學(xué)方法下可以將教學(xué)內(nèi)容按照相應(yīng)的操作步驟和圖例方式講述，一旦學(xué)生掌握了基礎(chǔ)性的知識(shí)，可引導(dǎo)他們?cè)偕钊胄詫W(xué)習(xí)。舉例來(lái)說(shuō)，AutoCAD 教學(xué)中相對(duì)較難的知識(shí)點(diǎn)就是三維作圖，三維作圖對(duì)學(xué)生空間想象力要求較高，期間學(xué)生需要具備感知三維空間的能力，能分清里面的幾何元素，在感知的基礎(chǔ)上，繪制與三維視圖較為接近的草圖。二是全程導(dǎo)航教學(xué)法。《機(jī)械制圖與CAD》 課程教學(xué)中老師可以借助多媒體和電腦軟件開(kāi)展教學(xué)任務(wù)，形象化的教學(xué)模式可提高師生間的互動(dòng)性，能顯著激發(fā)學(xué)生參與課程學(xué)習(xí)的積極性。此外，在《機(jī)械制圖與CAD》教學(xué)設(shè)計(jì)中老師需要合理分配時(shí)間，分配給實(shí)踐教學(xué)更多的時(shí)間內(nèi)，讓學(xué)生有足夠的實(shí)踐開(kāi)展版圖作業(yè)和上機(jī)實(shí)踐，逐步提升學(xué)生計(jì)算機(jī)繪圖技能[7-8]。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，《機(jī)械制圖與CAD》是技工院校尤為重要的教學(xué)科目之一，兩者可以起到相互影響、相輔相成的作用。技工院校將機(jī)械制圖和CAD融合在一起構(gòu)建教學(xué)計(jì)劃具有明顯的優(yōu)勢(shì)，因此院校老師們需要積極探索新的教學(xué)方案，構(gòu)建全新的教學(xué)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高《機(jī)械制圖與CAD》課程教學(xué)的有效性。

參考文獻(xiàn)

[1]張婷婷.淺談高職《機(jī)械制圖及CAD》課程信息化教學(xué)設(shè)計(jì)及實(shí)踐[J].科學(xué)中國(guó)人，2017，0（8Z）.

[2]王娜.淺談如何進(jìn)行機(jī)械制圖與AutoCAD融合式教學(xué)[J].中國(guó)化工貿(mào)易，2015，7（31）：6.

[3]吳致君.高職《機(jī)械制圖與CAD》課程項(xiàng)目式教學(xué)設(shè)計(jì)[J].今日湖北（下旬刊），2014，（12）：90-91.

[4]于周男.《機(jī)械制圖與CAD》課程教學(xué)設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2013，（25）：113-113.

[5]劉瑞霞，劉小斐，李強(qiáng)，等.《機(jī)械制圖與CAD》課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].當(dāng)代教育實(shí)踐與教學(xué)研究（電子刊），2017，（5）：162.

[6]梁必強(qiáng).《機(jī)械制圖》與《CAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)》課程結(jié)合的探索研究[J].科技風(fēng)，2015，（24）：232-232.

[7]李柏枝.《CAD制圖》結(jié)合新考綱下課程教學(xué)改革的探索[J].陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，10（1）：33-35.

[8]馬家孟.高職院校《機(jī)械制圖》課程教學(xué)改革的思考[J].模具工業(yè)，2014，（1）：75-77.

作者簡(jiǎn)介：男，1987年7月出生，廣東省江門市臺(tái)山市，漢，機(jī)械專業(yè)助理講師，大學(xué)本科，方向：技工院校機(jī)械專業(yè)教育，廣東省臺(tái)山市技工學(xué)校。