《CAD》與《機(jī)械制圖》課程融合教學(xué)的探討論文

　　摘要：在CAD教學(xué)中，如何融入機(jī)械制圖，兩者之間的應(yīng)用關(guān)系，本文以工程類教學(xué)中的CAD與機(jī)械制圖為例，對(duì)兩者之間的融合關(guān)系進(jìn)行了分析、探討與研究。

　　關(guān)鍵詞：CAD；機(jī)械制圖；教學(xué)融合

　　時(shí)代的發(fā)展，科技的發(fā)展，使得很多行業(yè)有了翻天覆地的變化，其中計(jì)算機(jī)技術(shù)的普遍應(yīng)用是當(dāng)今時(shí)代的趨勢和現(xiàn)實(shí)。比如設(shè)計(jì)行業(yè)，不論是平面設(shè)計(jì)，三維立體影像設(shè)計(jì)，由cad軟件進(jìn)行的工業(yè)輔助設(shè)計(jì)，以及網(wǎng)絡(luò)及多媒體設(shè)計(jì)等都和計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密地聯(lián)系在了一起，相對(duì)于傳統(tǒng)的徒手繪制而言，計(jì)算機(jī)以其快捷，便利的優(yōu)越性，為設(shè)計(jì)師提供了充分的技術(shù)手段，它將人們從過去諸多繁雜的勞動(dòng)中釋放出來，人們可以更快捷，更準(zhǔn)確，更有效的處理各種文字，圖形，圖像等信息。

　　Autocad輔助設(shè)計(jì)軟件，是計(jì)算機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)行業(yè)相結(jié)合的產(chǎn)物，筆者在課程教學(xué)中的一點(diǎn)感受，與大家共同探討。

　　機(jī)械制造與控制專業(yè)均屬于國家職業(yè)教育的重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)，許多職業(yè)教育學(xué)院的機(jī)械制造、焊接（教改專業(yè)）、機(jī)電一體化等重點(diǎn)專業(yè)都同時(shí)開設(shè)有《機(jī)械制圖》、《CAD》兩門課程，并成立了《機(jī)械制圖》、《CAD》合并課程教學(xué)小組。如何培養(yǎng)出具備使用CAD/CAM/CAPP等軟件、實(shí)施工藝、數(shù)控編程、設(shè)備管理、質(zhì)量檢測和產(chǎn)品銷售等技能的機(jī)械制造工藝人員和機(jī)械加工設(shè)備裝配與維修人員,是值得認(rèn)真研究的課題。

　　以信息技術(shù)為代表的高新技術(shù)的快速發(fā)展，以極大的廣度和深度滲透到機(jī)械裝備制造業(yè)，與之相融合，使機(jī)械裝備制造業(yè)發(fā)生深刻、巨大的變化。目前，CAD技術(shù)在計(jì)算機(jī)、交通運(yùn)輸、機(jī)電、工民建……專業(yè)方面應(yīng)用廣泛。CAD課程是否需要《機(jī)械制圖》,兩者之間應(yīng)怎樣融合、促進(jìn)、發(fā)展，怎樣深層次的學(xué)好CAD，依據(jù)筆者多年現(xiàn)場實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及學(xué)校教學(xué)工作實(shí)踐認(rèn)為：

　　一、機(jī)械制圖在CAD中的必要性和重要性

　　1.隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展CAD技術(shù)在機(jī)械制圖中得到了普遍應(yīng)用及推廣，CAD技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了計(jì)算機(jī)圖形圖像類和現(xiàn)代化機(jī)械工程的發(fā)展，特別是現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)中數(shù)控機(jī)床及機(jī)電—體化技術(shù)和計(jì)算機(jī)精確建模的需求，更需要CAD的基礎(chǔ)知識(shí)和三維立體知識(shí)。

　　2.CAD技術(shù)的發(fā)展不僅是計(jì)算機(jī)圖像類的基礎(chǔ)，也是機(jī)械制圖現(xiàn)代化的體現(xiàn)，而且是開創(chuàng)思維發(fā)展的工具。它是提高了各類設(shè)計(jì)效率，縮短工作周期，加速新產(chǎn)品開發(fā)的實(shí)用技術(shù)。

　　3.CAD技術(shù)是現(xiàn)代化制圖的需要，它作為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件具有甩圖板功能，但仍然需要有機(jī)械制圖知識(shí)的支持，機(jī)械制圖是訓(xùn)練學(xué)生的識(shí)圖和制圖的能力，是培養(yǎng)學(xué)生思維，樹立三維圖形和動(dòng)手繪圖能力的課程，是CAD技術(shù)中必不可少的重要基礎(chǔ)。如果沒有機(jī)械制圖知識(shí)，即使會(huì)使用CAD，也將僅僅是一個(gè)描圖員，因?yàn)橐膊豢赡軇?chuàng)造出新的應(yīng)用圖形及機(jī)械圖紙。

　　二、《機(jī)械制圖》與《CAD》聯(lián)合課程模式

　�。ㄒ唬┱n程思路。

　　以《CAD》課程為技能主線，以《機(jī)械制圖》課程為應(yīng)用課題，有機(jī)地穿插與安排技能模塊，貫穿全部課程，以動(dòng)手繪制圖紙能力，實(shí)際識(shí)圖能力為目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)課程實(shí)用性及現(xiàn)實(shí)性，適當(dāng)選取必要的理論課程內(nèi)容，以實(shí)際動(dòng)手應(yīng)用能力為主，提高學(xué)生的興趣所在，培養(yǎng)技能型熟練工種人才。

　　技能型人才的培養(yǎng)取決于學(xué)校，在專業(yè)課的教學(xué)中，雖然必須重視計(jì)算機(jī)繪圖，但不提倡完全甩掉圖板繪圖，還應(yīng)適當(dāng)?shù)貜?qiáng)調(diào)按照實(shí)際的機(jī)械零部件，訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手繪圖、識(shí)圖能力。如果只是用計(jì)算機(jī)繪圖，將不容易在頭腦中建立起三維立體圖形的概念，在實(shí)際繪圖時(shí)不容易找到圖形所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)、線、面。結(jié)合機(jī)械制圖的實(shí)例來進(jìn)行實(shí)際動(dòng)手繪圖、識(shí)圖，能更好的在頭腦中建立起三維立體圖形的具體造型與形象。

　�。ǘ�）實(shí)際教學(xué)中的課時(shí)分配。

　　1.分段式授課：比例為2:1，即《機(jī)械制圖》為2/3而《CAD》課程為1/3。機(jī)械制圖作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，其重要性對(duì)于機(jī)械類專業(yè)來說不言而喻。在分段式授課方式中打好機(jī)械制圖課程基礎(chǔ)對(duì)于教學(xué)來說是十分重要的。

　　2.融合式授課：將《機(jī)械制圖》與《CAD》融合為一門課，采用多媒體加上機(jī)練習(xí)教學(xué)方法，在講解機(jī)械制圖課程的同時(shí)摻入CAD繪圖的教學(xué)，使二者能夠有機(jī)融合起來。這樣就摒棄了傳統(tǒng)的掛圖、黑板上反復(fù)演示的缺點(diǎn)，讓學(xué)生能夠更容易理解復(fù)雜的建模、三維圖形分析等等知識(shí)點(diǎn)。

　　（三）課程教法。

　　1.分段式授課：先講《機(jī)械制圖》，后講《CAD》，該門課按分類講授，按各自方向講解、各自理解接受。

　　優(yōu)點(diǎn)是：分別學(xué)習(xí)各自理論較多，對(duì)各自主要命令及功能掌握較多。但教師在教學(xué)時(shí)要注意掌握不要將兩門課分割，能夠有機(jī)地通過實(shí)例教學(xué)與實(shí)訓(xùn)，對(duì)各部分的內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)的聯(lián)系。

　　機(jī)械cad首先要具備一定的機(jī)械制圖的基礎(chǔ)，能夠看得懂拿到手中的機(jī)械圖紙。這一步在實(shí)際的教學(xué)中，因?yàn)槊恳粋�(gè)學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)情況的不同，使得在讀圖能力上的水平也是參差不齊，這就給教學(xué)帶來一定的難度，所以在課程的安排上，一開始先就cad軟件的各項(xiàng)工具進(jìn)行簡單的講解和示范，先讓學(xué)生們在腦海中留下一個(gè)大概的印象，然后以繪制實(shí)際的圖形為主，精心的安排好每一個(gè)圖形所要用到的工具，做到每一個(gè)圖形有一定的針對(duì)性，針對(duì)某一些工具，這樣能夠讓學(xué)生在繪制的過程中熟悉和理解這些工具，又避免了一個(gè)圖涉及到太多的工具而使得學(xué)生產(chǎn)生混亂無所適從。

　　通過這些簡單的圖形，學(xué)生能夠熟悉cad中的各種使用工具，知道這些工具怎么用，有些什么樣的作用和效果，達(dá)到這一步之后，cad的教學(xué)就開始進(jìn)入第二個(gè)階段——復(fù)雜圖形的綜合應(yīng)用。之前一個(gè)階段為的是讓學(xué)生掌握工具的使用方法，但這些工具什么時(shí)候使用，一些圖形使用什么方法做是最快捷方便的，學(xué)生們還沒有概念，有些學(xué)生拿到一個(gè)圖他們有無從下手的感覺。這時(shí)候，在教學(xué)時(shí)，第一個(gè)要做的是給學(xué)生演示制圖的過程，教會(huì)他們分析的過程。在繪制之前，先給學(xué)生們分析圖形的構(gòu)成，一個(gè)復(fù)雜的圖形通過分析將其解構(gòu)成一些簡單的圖形，比如一些零件的弧面是由多個(gè)圓弧相切連接起來的，這時(shí)候就要給同學(xué)分析哪里到哪里是一段，哪里到哪里又是一段，同時(shí)也要給出分析，這些圓弧用工具畫的時(shí)候怎么做，是直接圓還是直接圓弧，如果是圓又要看哪一種作圓的方法才能做出來。分析完圖形的構(gòu)成之后要給學(xué)生灌輸作圖的流程，從中心線開始，先外后內(nèi)，先易后難，讓學(xué)生養(yǎng)成一個(gè)良好的作圖流程習(xí)慣對(duì)制圖的速度和準(zhǔn)確性都有著很好的效果。

　　分析完成之后，要將制圖的過程演示出來，所以先由教師來做，因?yàn)橹�前的分析過程的存在，所以在制作的時(shí)候常常利用提問的方式來加深學(xué)生們對(duì)圖形制作的理解，做到一些關(guān)鍵的部分，讓大家回憶分析過程時(shí)講解的方法，然后在演示完畢之后，讓學(xué)生們自己繪制一遍，實(shí)際練習(xí)和感受，這是無論怎樣詳細(xì)的講解也無法代替的。

　　通過一段時(shí)間的演示練習(xí)，在學(xué)生掌握良好的情況下就可以進(jìn)行第三個(gè)階段——自主繪圖，在這個(gè)時(shí)候，學(xué)生對(duì)制圖的方法過程都有了一定的理解，現(xiàn)在要培養(yǎng)的則是學(xué)生的獨(dú)立思考能力了。這個(gè)時(shí)候，以學(xué)生自己練習(xí)為主，老師單獨(dú)指點(diǎn)為輔，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立分析能力和做圖能力，必須讓學(xué)生自己去畫，讓他們學(xué)會(huì)自己讀圖分析，自己去想如何使用工具去實(shí)現(xiàn)，在他們獨(dú)立制圖的時(shí)候，他們才會(huì)發(fā)現(xiàn)各種各樣的問題，引發(fā)他們的思考，這時(shí)候老師所要作的一個(gè)是啟發(fā)他們，而不是代替他們?nèi)プ觯�再者就是解答他們遇到的各類問題，提出各種可能，糾正一些不正確的方法。

　　在這期間你還會(huì)發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生們的奇思妙想，制圖是一個(gè)靈活的作業(yè)，沒有一個(gè)固定的做法，有著各種途徑去實(shí)現(xiàn)，在教學(xué)中你也會(huì)通過學(xué)生的練習(xí)去發(fā)現(xiàn)很多沒有想到之處。

　　2.融合式授課：將兩門課作為一門課講授，按1:3比例講，先講《機(jī)械制圖》，后講《CAD》，以《CAD》為主，《機(jī)械制圖》為輔，以《機(jī)械制圖》為線貫穿始終，在講《CAD》時(shí)與《機(jī)械制圖》結(jié)合起來，時(shí)時(shí)不忘《機(jī)械制圖》國家標(biāo)準(zhǔn)，用《CAD》帶動(dòng)《機(jī)械制圖》，每講一節(jié)CAD時(shí)，對(duì)機(jī)械制圖作相應(yīng)的簡要介紹，尤其是要按照機(jī)械制圖知識(shí)建立三維立體圖形去體會(huì)CAD作法，在CAD作圖完成即初步檢驗(yàn)圖形，并應(yīng)留一定量的作業(yè)，全部要用CAD來完成，最后訓(xùn)練出來的是能夠結(jié)合機(jī)械制圖且熟練掌握應(yīng)用CAD的人材。融合式優(yōu)點(diǎn)：兩者兼顧，既應(yīng)用了機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)又適應(yīng)了CAD的先進(jìn)性，既在頭腦中建立了三維立體圖形，又應(yīng)用計(jì)算機(jī)繪制了圖形，并且可以較早甩圖板繪圖。使學(xué)生結(jié)合機(jī)械制圖作圖法，進(jìn)一步深入與透徹理解CAD命令。

　　三、教學(xué)中應(yīng)注意的問題

　　1.在《機(jī)械制圖》教學(xué)中，要注意新國標(biāo)，簡化畫法，特別是視圖的正確性畫法。以突出動(dòng)手能力和實(shí)用性為主線，對(duì)畫法幾何部分要適當(dāng)選取一定幅度的適用內(nèi)容，不必強(qiáng)求理論體系的完整性。

　　2.在《CAD》教學(xué)中，要注意細(xì)節(jié)與精確的實(shí)際技能項(xiàng)目。典型的特定技能如：極軸追蹤，極坐標(biāo)，尤其是一些標(biāo)注上的要求和各項(xiàng)設(shè)置問題，一定要嚴(yán)格訓(xùn)練學(xué)生以機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)，不要標(biāo)錯(cuò)和畫錯(cuò)。這些關(guān)鍵性的應(yīng)用技能與技巧，教師要通過多層次、多方位的訓(xùn)練，使學(xué)生切實(shí)地掌握。例如：圖形合并（PEDIT）命令，是一個(gè)非常重要的命令，當(dāng)與機(jī)械制圖的實(shí)際應(yīng)用實(shí)例想結(jié)合對(duì)照進(jìn)行教學(xué)后，學(xué)生感到真正學(xué)深學(xué)透了。

　　專業(yè)課教學(xué)應(yīng)當(dāng)有針對(duì)性地培養(yǎng)相應(yīng)技能型人才，將《CAD》與《機(jī)械制圖》真正的有機(jī)融合在一起，有利于人才的培養(yǎng)。有利于職業(yè)教育與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整密切相關(guān)，職業(yè)教育與本地的產(chǎn)業(yè)緊密銜接，相輔相成。

　　參考文獻(xiàn)：

　　【1】姜毅平.《CAD》與《機(jī)械制圖》課程的有機(jī)融合.

　　【2】李宏.AutoCAD2009機(jī)械繪圖.機(jī)械工業(yè)出版社

　　【3】李澄.機(jī)械制圖習(xí)題集.高等教育出版社