關于CAD與《機械制圖》課程教學的融合探討

李晨光

摘要：將CAD與機械制圖課程相互結合，可以將相互的知識內容進行融合，提升教育教學效率。該文在分析當前課程教學現狀，課程之間融合必要性和重要性的基礎上，提出CAD與機械制圖課程教學相互融合的相關策略，以此提升教育教學效果。

關鍵詞：CAD;機械制圖;教學融合;現狀;重要性;策略

中圖分類號：G424? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）03-0089-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

隨著時代科技的發展，很多行業都發生了很大的變化，計算機已經普遍應用到各行各業，例如在設計行業中，不論是平面設計，還是三維立體，CAD軟件都用于輔助設計，網絡和多媒體、計算機相互聯系在一起。相比傳統繪制的方式，計算機更加快捷，具有便利性，為設計師提供了技術手段，人們也從過去復雜的勞動當中解放出來，也更加快捷準確地對文字、圖形、圖像等相關的信息進行處理。CAD輔助軟件是計算機與傳統行業相結合的一種產物。機械制造是職業教育當中的重點建設專業，許多職業學院的機械制造都同時開設了機械制圖、CAD兩門課程，建立機械制圖與CAD之間的輔助學習小組。如何將CAD與機械制圖課程相互融合則成為亟待解決的問題，也是值得認真思考研究的課題。信息技術的高速發展，已經達到廣度和深度滲透到機械制圖的各個專業，并與之相融合，機械制圖制造業發生了較為深刻的變化，當前CAD技術已經在交通、運輸等相關等專業得到廣泛應用，CAD如何才能與機械制圖相互融合，在教育教學中需要不斷進行探索。

1 CAD與《機械制圖》課程教學現狀

在傳統教育教學中，機械制圖這門課程往往是利用模型或者是掛圖的形式來進行知識的講解，然后利用教具對圖形進行繪制，繪制的方法和原理主要是教師在課堂上講解的重點知識，學生則需要在課下進行大量的練習，對知識進行鞏固。可是隨著新課程教學理念的提出以及深入，教育教學的形式發生了很大的變化，另外加之，我國對人才的需求也在不斷改革，很多院校刪減了很多機械制圖當中的相關課程內容，制圖的原理以及重點保留下來了。傳統的教學方式會在很大程度上降低了學生的識圖能力，不僅如此，也不利于學生思維空間的提升。CAD課程學習也進入了一個新的網絡時代，CAD由于自身具有編輯、修改能力比較強的特點，CAD課程學習的基礎是機械制圖，如果學生沒有掌握較好的機械制圖的學習基礎，自然也不能夠很好地學習CAD的相關知識內容，如果將這兩種課程單獨分開教學，不僅浪費教學時間，造成課程內容的重復，最終教育教學效果也不甚理想。

2 CAD與《機械制圖》課程教學融合的必要性和重要性

隨著計算機的發展，CAD技術在機械制圖課程當中得到了普遍的應用，CAD技術的發展極大地推動了計算機圖形以及現代化機械類的不斷發展，尤其是當前機械工業、機電一體化技術的需求，更需要利用CAD作為基礎來構建三維立體的知識內容和模型。CAD技術的發展不僅僅是計算機圖像類知識學習的基礎，是機械制造現代化的一種體現，也是一種思維的開發工具。它能夠提升各類的設計效率，縮短工作周期，從而制造出更加實用的技術。CAD技術是當前現代化制圖的一種需要，作為計算機輔助軟件來說具有很大的甩圖板功能，但是仍然需要機械制圖相關知識的支持，機械制圖是對學生的識圖和制圖能力進行訓練，也是對思維以及三維圖形和動手實踐能力培養的一門課程，是CAD技術必不可少的重要基礎。如果學生缺少機械制圖的相關知識內容，即使會使用CAD，也只是一個描圖員，并不能創造出新的圖形。

3 CAD與《機械制圖》課程教學的融合策略

3.1 梳理課程教學思路，實現融合教學

在教育教學中需要將CAD作為技能主線，以機械制圖作為應用課題，將兩者的課程內容相互貫穿。以動手繪制圖紙的能力作為教育教學目標，更加強調課程教學的實用性以及現代性。對學生傳授相關的理論課程知識內容，主要是以實際應用為主，激發學生的學習興趣，培養技能型的人才。技能型人才的培養主要是在于學校在專業課教學中，教師要注重提升學生的計算機繪圖能力，但是并不是說讓學生甩掉繪圖，而應該強調按照實際的機械零部件進行動手繪圖。如果僅僅是利用計算機進行繪圖，容易在頭腦中構建三維立體圖形的相關概念，在實際繪圖時也不能找到圖形相對應的點、線、面，如果能夠結合這些制圖的相關實例，引導學生進行動手繪圖，才能夠更好地想象出三維立體的形象。

3.2 做好課時分配，提升教學效果

可以采用分段式授課的方式，機械制圖與CAD之間的比例為2：1。機械制圖作為一門專業化的基礎課程，對于機械專業學生的發展來說重要性不言而喻，在分段式教學中可以讓學生做好機械制圖課程的學習基礎，對于其他課程里的學習來說也具有極為重要的作用和價值。

也可以采用融合式的方式進行授課，將機械制圖與CAD融合為一門課，采用多媒體加上相關練習的方式方法，在對機械制圖的課程進行講解時，同時可以融入CAD繪圖教學，使兩者能夠有機融合起來，這樣就能夠摒棄傳統的掛圖反復演示等缺點，讓學生更加容易理解三維圖形所具有的特點。

3.3 采用適宜課程教法，將課程融合學習

3.3.1 分段式授課

在分段式課堂中，主要是先講解機械制圖的相關知識內容，然后再講解CAD，按照分類進行知識的講授，或者是按照各自的方向進行知識的講解，通過這樣的方式更加容易引導學生對知識的理解。優點是分別學習各門課程的相關理論知識內容，對于其中的命令以及概念性的知識內容相對容易掌握，但是教師在教育教學時注意不要將兩門課程真正分割，而是能夠有機地將兩個課程的實力相互融合，以此引導學生形成系統化的知識體系。CAD的學習首先要能夠具備一定機械制圖的相關基礎知識內容，能夠對機械圖當中的元素看得懂。在實際教學中，因為每個學生的學習基礎會有所差異，讀圖能力也會表現出不同，這也會給教育教學帶來一定的困難。為此，在課程安排上，可以先使用CAD軟件對機械制造當中的工具進行簡單的講解以及示范，讓學生在頭腦當中能夠留下大概的印象，然后開始繪制圖形，了解每個圖形所使用到的工具，這樣每個圖像具有一定的針對性。學生在繪制圖形時也能夠熟練掌握工具的使用，能夠避免工具太多導致混亂的現象。通過簡單圖形的繪制，學生能夠熟悉CAD當中的許多軟件，掌握這些軟件具有什么樣的作用和效果。接著可以讓學生畫一些復雜的圖形，上個階段是為了讓學生掌握各種工具的使用方式方法，但這些工具什么時候用，一些圖形使用什么工具才能夠繪制出來，學生并沒有具體的概念。當學生拿到一個陌生的圖時，感覺無從下手，這時候在教育教學中，教師可以先給學生演示圖形制作的過程，并引導學生學會分析。在繪制之前，先引導學生分析圖形的構成，一個復雜的圖形往往是由多個簡單的圖形所構成的。例如零件的弧面是由多個圓弧連接起來的，給學生逐一分析圖形的組成，讓各學生強化圖形的分析能力，從而才能夠更好地使用CAD軟件繪制圖形。然后讓學生能夠掌握作圖的流程，從中心線開始，先外后內，先易后難，讓學生能夠養成良好的繪制圖形的習慣，這對于提升學生的準確性和速度都具有極為重要的作用。在分析完成之后就要將作圖的過程具體演示出來，可以先由教師給學生演示制作的過程，通過提問的方式能夠加深學生對于制圖的理解，掌握制圖當中的關鍵部分，教師示范之后，可以讓學生自主來繪制一遍，通過學生的實際感受和練習，也能夠提升教育教學效果。通過一段時間的示范練習之后，學生則能夠做到自主繪圖，學生對于繪圖的方法都有一定的了解，在這個階段主要是強化學生的獨立思考能力，引導學生以自主練習為主，教師提供針對性的輔導，以此強化學生的獨立分析以及協同能力，必須要讓學生主動去畫圖，強化學生的讀圖分析能力，讓學生思考使用怎樣的工具，學生只有在實際繪圖的過程當中，才能夠發現各種各樣問題，提升學生的思考力，教師要做的是啟發學生，而不是代替學生，對學生存在的問題，能夠做到及時解答釋疑。當學生自主作圖時，會發現學生有很多的奇思妙想，繪圖可以說是一個靈活的作業，并沒有相對固定的做法，在這個過程當中也促進了學生思維想象力的提升。

3.3.2 融合式授課

融合式授課的方式則是在兩者相互結合在一起，按照1：3的比例，先講授機械制圖，后講授CAD，主要是以CAD的知識為主，機械制圖作為輔助和基礎，機械制圖要始終貫穿始終，利用CAD來帶動機械制圖知識的學習。在講解CAD的知識內容時，都要對機械制圖進行簡單介紹，按照機械制圖知識來構建三維立體圖像，并利用CAD來進行完成。也要讓學生有大量的練習，掌握CAD的使用技術。通過融合式教學課程的講解，可以將這兩者結合起來，不僅符合機械制圖的學習的標準，也能夠掌握CAD應用的先進性，引導學生形成三維立體圖形，并結合機械制圖的相關方式方法，能夠引導學生深層次理解CAD中的相關的命令，提升教育教學效果。

4 CAD與《機械制圖》課程教學的融合需要注意的問題

機械制圖教學中需要掌握相關的標準，對畫法進行簡化，尤其是有使用正確的畫法，以便強化學生的動手實踐能力，對于一些結合畫法部分可以選擇相關適度的內容，不必強調理論層面的完整性。在CAD教育教學中，要注重將其中的一些細節與具體的項目相互融合起來，典型的技能主要有極坐標，在標注中要有具體的要求，并設置相關的問題，一定要做到嚴格的訓練，使其能夠得到國家標準，要避免出現畫錯或者標錯，這些關鍵性的一些技能和技巧，要注重使用采用多層次以及多方位訓練的方式，引導學生掌握相關的知識內容，以此更好地引導學生掌握知識學習的精髓。將CAD與機械制圖相互結合，能夠引導學生對知識的學習，從而提升教育教學效率。

5 結語

總之，CAD與機械制圖之間的相互融合，能夠提升教育教學效率，將所學習的知識內容相互融合起來，形成系統化的知識體系。CAD技術的發展不僅僅是計算機圖像類知識學習的基礎，是機械制造現代化的一種體現，也是一種思維的開發工具，它能夠提升各類的設計效率，縮短工作周期，從而制造出更加實用的技術。在教育教學中還要不斷探索CAD與機械制圖之間的融合的策略，以此提升教學效果。

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