《CAD》与《机械制图》课程融合教学的探讨论文

《CAD》与《机械制图》课程融合教学的探讨论文

　　摘要：在CAD教学中，如何融入机械制图，两者之间的应用关系，本文以工程类教学中的CAD与机械制图为例，对两者之间的融合关系进行了分析、探讨与研究。

　　关键词：CAD；机械制图；教学融合

　　时代的发展，科技的发展，使得很多行业有了翻天覆地的变化，其中计算机技术的普遍应用是当今时代的趋势和现实。比如设计行业，不论是平面设计，三维立体影像设计，由cad软件进行的工业辅助设计，以及网络及多媒体设计等都和计算机技术紧密地联系在了一起，相对于传统的徒手绘制而言，计算机以其快捷，便利的优越性，为设计师提供了充分的技术手段，它将人们从过去诸多繁杂的劳动中释放出来，人们可以更快捷，更准确，更有效的处理各种文字，图形，图像等信息。

　　Autocad辅助设计软件，是计算机技术与传统行业相结合的产物，笔者在课程教学中的一点感受，与大家共同探讨。

　　机械制造与控制专业均属于国家职业教育的重点建设专业，许多职业教育学院的机械制造、焊接（教改专业）、机电一体化等重点专业都同时开设有《机械制图》、《CAD》两门课程，并成立了《机械制图》、《CAD》合并课程教学小组。如何培养出具备使用CAD/CAM/CAPP等软件、实施工艺、数控编程、设备管理、质量检测和产品销售等技能的机械制造工艺人员和机械加工设备装配与维修人员,是值得认真研究的课题。

　　以信息技术为代表的高新技术的快速发展，以极大的广度和深度渗透到机械装备制造业，与之相融合，使机械装备制造业发生深刻、巨大的变化。目前，CAD技术在计算机、交通运输、机电、工民建……专业方面应用广泛。CAD课程是否需要《机械制图》,两者之间应怎样融合、促进、发展，怎样深层次的学好CAD，依据笔者多年现场实践经验及学校教学工作实践认为：

　　一、机械制图在CAD中的必要性和重要性

　　1.随着计算机的发展CAD技术在机械制图中得到了普遍应用及推广，CAD技术的发展推动了计算机图形图像类和现代化机械工程的发展，特别是现代机械工业中数控机床及机电—体化技术和计算机精确建模的需求，更需要CAD的基础知识和三维立体知识。

　　2.CAD技术的发展不仅是计算机图像类的基础，也是机械制图现代化的体现，而且是开创思维发展的工具。它是提高了各类设计效率，缩短工作周期，加速新产品开发的实用技术。

　　3.CAD技术是现代化制图的需要，它作为计算机辅助设计软件具有甩图板功能，但仍然需要有机械制图知识的支持，机械制图是训练学生的识图和制图的能力，是培养学生思维，树立三维图形和动手绘图能力的课程，是CAD技术中必不可少的重要基础。如果没有机械制图知识，即使会使用CAD，也将仅仅是一个描图员，因为也不可能创造出新的应用图形及机械图纸。

　　二、《机械制图》与《CAD》联合课程模式

　　（一）课程思路。

　　以《CAD》课程为技能主线，以《机械制图》课程为应用课题，有机地穿插与安排技能模块，贯穿全部课程，以动手绘制图纸能力，实际识图能力为目标，强调课程实用性及现实性，适当选取必要的理论课程内容，以实际动手应用能力为主，提高学生的兴趣所在，培养技能型熟练工种人才。

　　技能型人才的培养取决于学校，在专业课的教学中，虽然必须重视计算机绘图，但不提倡完全甩掉图板绘图，还应适当地强调按照实际的机械零部件，训练学生的实际动手绘图、识图能力。如果只是用计算机绘图，将不容易在头脑中建立起三维立体图形的概念，在实际绘图时不容易找到图形所对应的点、线、面。结合机械制图的实例来进行实际动手绘图、识图，能更好的在头脑中建立起三维立体图形的具体造型与形象。

　　（二）实际教学中的课时分配。

　　1.分段式授课：比例为2:1，即《机械制图》为2/3而《CAD》课程为1/3。机械制图作为一门专业基础课，其重要性对于机械类专业来说不言而喻。在分段式授课方式中打好机械制图课程基础对于教学来说是十分重要的。

　　2.融合式授课：将《机械制图》与《CAD》融合为一门课，采用多媒体加上机练习教学方法，在讲解机械制图课程的同时掺入CAD绘图的教学，使二者能够有机融合起来。这样就摒弃了传统的挂图、黑板上反复演示的缺点，让学生能够更容易理解复杂的建模、三维图形分析等等知识点。

　　（三）课程教法。

　　1.分段式授课：先讲《机械制图》，后讲《CAD》，该门课按分类讲授，按各自方向讲解、各自理解接受。

　　优点是：分别学习各自理论较多，对各自主要命令及功能掌握较多。但教师在教学时要注意掌握不要将两门课分割，能够有机地通过实例教学与实训，对各部分的内容进行有机的联系。

　　机械cad首先要具备一定的机械制图的基础，能够看得懂拿到手中的机械图纸。这一步在实际的教学中，因为每一个学生在之前的学习情况的不同，使得在读图能力上的水平也是参差不齐，这就给教学带来一定的难度，所以在课程的安排上，一开始先就cad软件的各项工具进行简单的讲解和示范，先让学生们在脑海中留下一个大概的印象，然后以绘制实际的图形为主，精心的安排好每一个图形所要用到的工具，做到每一个图形有一定的针对性，针对某一些工具，这样能够让学生在绘制的过程中熟悉和理解这些工具，又避免了一个图涉及到太多的工具而使得学生产生混乱无所适从。

　　通过这些简单的图形，学生能够熟悉cad中的各种使用工具，知道这些工具怎么用，有些什么样的作用和效果，达到这一步之后，cad的教学就开始进入第二个阶段——复杂图形的综合应用。之前一个阶段为的是让学生掌握工具的使用方法，但这些工具什么时候使用，一些图形使用什么方法做是最快捷方便的，学生们还没有概念，有些学生拿到一个图他们有无从下手的感觉。这时候，在教学时，第一个要做的是给学生演示制图的过程，教会他们分析的过程。在绘制之前，先给学生们分析图形的构成，一个复杂的图形通过分析将其解构成一些简单的图形，比如一些零件的弧面是由多个圆弧相切连接起来的，这时候就要给同学分析哪里到哪里是一段，哪里到哪里又是一段，同时也要给出分析，这些圆弧用工具画的时候怎么做，是直接圆还是直接圆弧，如果是圆又要看哪一种作圆的方法才能做出来。分析完图形的构成之后要给学生灌输作图的流程，从中心线开始，先外后内，先易后难，让学生养成一个良好的作图流程习惯对制图的速度和准确性都有着很好的效果。

　　分析完成之后，要将制图的过程演示出来，所以先由教师来做，因为之前的分析过程的存在，所以在制作的时候常常利用提问的方式来加深学生们对图形制作的理解，做到一些关键的部分，让大家回忆分析过程时讲解的方法，然后在演示完毕之后，让学生们自己绘制一遍，实际练习和感受，这是无论怎样详细的讲解也无法代替的。

　　通过一段时间的演示练习，在学生掌握良好的情况下就可以进行第三个阶段——自主绘图，在这个时候，学生对制图的方法过程都有了一定的理解，现在要培养的则是学生的独立思考能力了。这个时候，以学生自己练习为主，老师单独指点为辅，培养学生的独立分析能力和做图能力，必须让学生自己去画，让他们学会自己读图分析，自己去想如何使用工具去实现，在他们独立制图的时候，他们才会发现各种各样的问题，引发他们的思考，这时候老师所要作的一个是启发他们，而不是代替他们去做，再者就是解答他们遇到的各类问题，提出各种可能，纠正一些不正确的方法。

　　在这期间你还会发现很多学生们的奇思妙想，制图是一个灵活的作业，没有一个固定的做法，有着各种途径去实现，在教学中你也会通过学生的练习去发现很多没有想到之处。

　　2.融合式授课：将两门课作为一门课讲授，按1:3比例讲，先讲《机械制图》，后讲《CAD》，以《CAD》为主，《机械制图》为辅，以《机械制图》为线贯穿始终，在讲《CAD》时与《机械制图》结合起来，时时不忘《机械制图》国家标准，用《CAD》带动《机械制图》，每讲一节CAD时，对机械制图作相应的简要介绍，尤其是要按照机械制图知识建立三维立体图形去体会CAD作法，在CAD作图完成即初步检验图形，并应留一定量的作业，全部要用CAD来完成，最后训练出来的是能够结合机械制图且熟练掌握应用CAD的人材。融合式优点：两者兼顾，既应用了机械制图国家标准又适应了CAD的先进性，既在头脑中建立了三维立体图形，又应用计算机绘制了图形，并且可以较早甩图板绘图。使学生结合机械制图作图法，进一步深入与透彻理解CAD命令。

　　三、教学中应注意的问题

　　1.在《机械制图》教学中，要注意新国标，简化画法，特别是视图的正确性画法。以突出动手能力和实用性为主线，对画法几何部分要适当选取一定幅度的适用内容，不必强求理论体系的完整性。

　　2.在《CAD》教学中，要注意细节与精确的实际技能项目。典型的特定技能如：极轴追踪，极坐标，尤其是一些标注上的要求和各项设置问题，一定要严格训练学生以机械制图国家标准为准，不要标错和画错。这些关键性的应用技能与技巧，教师要通过多层次、多方位的训练，使学生切实地掌握。例如：图形合并（PEDIT）命令，是一个非常重要的命令，当与机械制图的实际应用实例想结合对照进行教学后，学生感到真正学深学透了。

　　专业课教学应当有针对性地培养相应技能型人才，将《CAD》与《机械制图》真正的有机融合在一起，有利于人才的培养。有利于职业教育与产业结构调整密切相关，职业教育与本地的产业紧密衔接，相辅相成。

　　参考文献：

　　【1】姜毅平.《CAD》与《机械制图》课程的有机融合.

　　【2】李宏.AutoCAD2009机械绘图.机械工业出版社

　　【3】李澄.机械制图习题集.高等教育出版社