喻趙敏

【摘 要】隨著我國機械裝備制造業(yè)的迅速發(fā)展，機械制圖和CAD等課程的改革也勢在必行，筆者根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗，感受到“機械制圖”和“CAD”這兩門課程的重要性，提出了機械制圖和CAD課程整合的一些方法，以期學(xué)生能夠更好的掌握機械制圖和CAD兩門課程。

【關(guān)鍵詞】機械制圖；CAD；課程

機械制圖與CAD是各技校的機械相關(guān)專業(yè)必不可少的專業(yè)課，機械制圖是機械工程技術(shù)人員之間進(jìn)行設(shè)計交流的一門工程語言。只有學(xué)好“機械制圖”課程才能為后續(xù)的學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)課程的打下堅實的基礎(chǔ)，才能在日后在相關(guān)的工作崗位進(jìn)行更好的機械設(shè)計研究。近年來，隨著計算機的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的手工機械已不能滿足現(xiàn)代機械設(shè)計所要求的高效、快速和準(zhǔn)確的要求，而CAD是由手工繪圖向計算機繪圖的一種全新的突破，其工作的效率也大大提高。隨著中國高校教育的深化改革，根據(jù)各專業(yè)的相關(guān)培養(yǎng)目標(biāo)，筆者認(rèn)為將機械制圖與CAD的課程的整合是有利于提高學(xué)生對這兩門課的綜合掌握能力，但怎么才能將這兩門課進(jìn)行有效的整合，這是我們廣大教育工作者所要思考的問題。

筆者根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗，感受到“機械制圖”和“CAD”這兩門課程的重要性，本文也就對“機械制圖”和“CAD”兩門課程整合的探討做了簡明扼要的闡述。

一、機械制圖和CAD課程教學(xué)的現(xiàn)狀

機械制圖課程是機械相關(guān)專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程，他的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的識圖和繪圖能力，能夠準(zhǔn)確的通過工程制圖來表達(dá)繪圖人員的設(shè)計思想和理念。他的主要內(nèi)容包括：根據(jù)機械制圖的相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，掌握正投影的基本理論和方法，零件和部件圖紙的基本線型和線段的表達(dá)方法，正確繪制零件圖和裝配圖等。通過機械制圖的相關(guān)課程設(shè)計提高學(xué)生的手動繪圖能力，培養(yǎng)學(xué)生對機械零部件的三維空間想象能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S能力。能夠基本掌握零件的零件圖和簡單部件的裝配圖的畫法。

1.機械制圖的教學(xué)現(xiàn)狀

目前，各高校的機械制圖課程的講授一般以“板書”和“多媒體教學(xué)”的方式為主，運用“板書”的教學(xué)方法都主要注重培養(yǎng)學(xué)生能夠準(zhǔn)確識別圖紙的各種表達(dá)方法和培養(yǎng)學(xué)生的手工繪圖能力為主，而“多媒體教學(xué)”一般是以使用多媒體工具的方式完成教學(xué)。但是，二者在教學(xué)過程中都存在不足的地方。

“板書”的教學(xué)模式可提高學(xué)生的手工繪圖能力，當(dāng)使用繪圖板、丁字尺和繪圖鉛筆等繪圖工具時，可以鍛煉學(xué)生的手工繪圖技能和基本功，但這種方式也存在弊端，由于手工制圖所消耗的時間通常較長，會導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率降低，手工繪圖的局限性也較多，如需要修改圖面時會比較困難，且會影響圖面的整潔。

隨著各學(xué)校都逐步配備多媒體教學(xué)設(shè)備，各學(xué)科的教學(xué)模式也從傳統(tǒng)的“板書”模式向“多媒體教學(xué)”模式轉(zhuǎn)變，多媒體教學(xué)的課件其內(nèi)容生動直觀逼真，且課程信息容量較大，這種先進(jìn)的教學(xué)方式可提高學(xué)生對機械制圖的興趣，有利于提高學(xué)生的專業(yè)知識水平。但是，多媒體教學(xué)可以將機械制圖的相關(guān)理論快速的傳授給學(xué)生，但學(xué)生在課堂上不能充分發(fā)揮空間想象能力，阻礙學(xué)生對機械制圖的認(rèn)知能力。

2.CAD教學(xué)的現(xiàn)狀

CAD是目前比較常用的一款計算機輔助設(shè)計軟件，其強大的繪圖功能可滿足機械設(shè)計的相關(guān)要求，目前各高校都開設(shè)了“CAD”這門課程，通過這門課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生根據(jù)機械制圖的相關(guān)要求，運用CAD軟件準(zhǔn)確表達(dá)出零部件的模型和技術(shù)要求，進(jìn)一步提高學(xué)生的三維空間想象能力。其主要內(nèi)容是：介紹CAD軟件的使用界面，能夠快速的繪制出零件的零件和部件的裝配圖，能夠較準(zhǔn)確的表達(dá)出零部件的技術(shù)要求和公差要求。

二、機械制圖與CAD的內(nèi)在關(guān)系

機械制圖與CAD的內(nèi)在關(guān)系是相輔相成的，機械制圖是學(xué)習(xí)CAD的基礎(chǔ)，需充分掌握機械制圖的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的前提下才能用CAD繪制出正確的圖紙。CAD是機械制圖在計算機繪圖領(lǐng)域的一種直接表達(dá)方法。

1.CAD制圖可提高繪圖效率

利用CAD制圖與傳統(tǒng)的手工繪圖相比，其大大提高了制圖的效率，利用CAD軟件對圖紙進(jìn)行修改與保存的方法，不僅提高了工作效率也改變了傳統(tǒng)的圖紙保存方法。

利用CAD軟件里面的點、直線、曲線、圓、多邊形等基本繪圖模式可快速繪制出零件模型，利用正交、對象捕捉等命令可使用戶快速的表達(dá)零部件的水平線段、豎直線段和零件上特殊點進(jìn)行捕捉，如切點、中點、交點等。其強大的尺寸標(biāo)注公差、形位公差的模塊可快速完整的表達(dá)圖紙尺寸與公差要求。

2.三維設(shè)計能力可提高的零部件的準(zhǔn)確性

CAD顯示的裝配的三維模型，可通過檢查其干涉情況，零部件的質(zhì)量來確保零部件的準(zhǔn)確性。顯示的零件三維實體可完整的表達(dá)工程師的設(shè)計思路，通過其三維顯示效果可觀察出設(shè)計的缺陷性，盡早的發(fā)現(xiàn)和解決問題，這樣使工程師更加關(guān)注產(chǎn)品設(shè)計的內(nèi)在質(zhì)量而不是外觀，提高產(chǎn)品的整體質(zhì)量。

三、“機械制圖”和“CAD”整合的模式分析

從培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能和提高教師教學(xué)效率的角度上看，兩門課程都是機械專業(yè)的學(xué)生必修課，二者的整合可減少學(xué)生的學(xué)習(xí)課時，而不影響學(xué)生對這兩門課程的知識掌握情況；另一方面可提高學(xué)生對“機械制圖”和“CAD”的綜合掌握能，提高了學(xué)生對綜合知識掌握的能力，這有利于他們的以后的求職和對專業(yè)的認(rèn)知能力。

1.利用CAD進(jìn)行機械制圖教學(xué)

從教師教學(xué)的角度上看，機械制圖與CAD課程是最緊密和最需整合的。其主要因為：①由于CAD軟件中的繪圖標(biāo)準(zhǔn)：如線條格式、字體、圖框和圖幅的標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)是與機械制圖的相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)是一致的，在學(xué)習(xí)CAD軟件時也需要學(xué)習(xí)機械貫制圖的國家標(biāo)準(zhǔn)；② CAD在圖紙的尺寸、幾何公差、粗糙度標(biāo)注時內(nèi)在的一致性，也變相提高機械制圖的尺寸標(biāo)注的一致性；③當(dāng)使用機械CAD的三維軟件時，如Pro/E，SolidWorks、UG等軟件時，通過對一些機械制圖相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)置，其通過繪制的準(zhǔn)確的三維模型轉(zhuǎn)換成二維工程圖時，在這基礎(chǔ)上進(jìn)行尺寸標(biāo)注、公差標(biāo)注和技術(shù)要求的編寫等等時，可提高圖紙的準(zhǔn)確性。

2.提高學(xué)生的三維模型的分析能力

機械中的復(fù)雜零件的分析一直是機械制圖課程中的難點，由于學(xué)生接觸機械專業(yè)課程的時間不長，且機械制圖的時間也較多，學(xué)生一般不能從空間里想象復(fù)雜零件的三維模型。而利用CAD的三維實體效果可避免這一矛盾，通過在課堂上講解二維圖紙的一些表達(dá)方法，通過學(xué)生的自身的三維模型的想象能力和利用三維軟件展現(xiàn)出的三維模型的比對，提高學(xué)生從二維向三維模型的轉(zhuǎn)換能力。CAD軟件的建立的三維模型可根據(jù)二維工程圖的表達(dá)方法，進(jìn)行視角轉(zhuǎn)換或者局部剖切、放大視圖等，直觀展示二維工程圖中的表達(dá)難點，這有助于學(xué)生進(jìn)一步熟悉二維工程圖的相關(guān)的表達(dá)方法。所以當(dāng)教學(xué)過程中出現(xiàn)復(fù)雜零件的表示方法時，教師和學(xué)生都可利用CAD軟件來進(jìn)行輔助教學(xué)。

四、結(jié)束語

本文著重介紹了機械制圖課程和CAD課程的現(xiàn)有教學(xué)模式，根據(jù)各專業(yè)的相關(guān)培養(yǎng)目標(biāo)，筆者認(rèn)為將機械制圖與CAD的課程的整合是有利于提高學(xué)生對這兩門課的綜合掌握能力，這種新型的教學(xué)整合模式可使學(xué)生能夠準(zhǔn)確高效的掌握機械制圖和CAD兩門課程，為社會培養(yǎng)出高質(zhì)量高素質(zhì)的現(xiàn)代化綜合型人才。

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