丁小民

[摘要] 隨著計算機技術(shù)的日益普及和AutoCAD的廣泛應(yīng)用，為適應(yīng)現(xiàn)代高職教育的新要求，高職院校普遍將《機械制圖》與《AutoCAD》合并，開設(shè)了《機械制圖與CAD》課程，對教學(xué)起到了極大的促進作用，改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方法，制圖教學(xué)效果明顯提高，學(xué)生對空間形體的理解能力較傳統(tǒng)教學(xué)方法有很大提升，學(xué)習(xí)熱情高漲。本文以多年《機械制圖與CAD》教學(xué)實踐為基礎(chǔ)，總結(jié)了一些切實可行的教學(xué)方法。

[關(guān)鍵詞] CAD；機械制圖

[DOI] 10.13939/j.cnki.zgsc.2015.24.076

《機械制圖》是機械類專業(yè)學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力。由于傳統(tǒng)“黑板+模型”的教學(xué)手段直觀性差，很多抽象的知識難以傳達給學(xué)生，更難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。目前學(xué)校已解決此問題，在教室安裝了電腦及多媒體設(shè)備。筆者針對《機械制圖與CAD》的教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)代教學(xué)設(shè)備相結(jié)合，利用AutoCAD繪圖軟件的二維、三維繪圖功能，增強教學(xué)直觀性，改善教學(xué)效果，對提高學(xué)生動手能力、自學(xué)能力，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性與主動性，營造和諧、輕松、愉快的學(xué)習(xí)氛圍，提供了極大幫助。

1 CAD在《機械制圖與CAD》課程教學(xué)中的作用

1.1 CAD是《機械制圖與CAD》課程教學(xué)的工具

計算機繪圖已淘汰了傳統(tǒng)的手工繪圖，是現(xiàn)在的主要繪圖方式，而CAD是利用計算機繪圖最常用、最有效的工具，要求教師必須熟練掌握。相較于傳統(tǒng)教學(xué)方法，CAD有無可比擬的優(yōu)勢，教師應(yīng)把CAD作為輔助教學(xué)的工具，提高教學(xué)效果。如相貫線的投影，因?qū)W生難以理解相貫線的空間形狀一直是學(xué)習(xí)的難點。而用CAD能實時快速地做出各種回轉(zhuǎn)體相貫的三維形體，并可以任意放大、拉近讓學(xué)生觀察，大大方便了教學(xué)，是傳統(tǒng)模型教學(xué)無法做到的。另外，筆者認(rèn)為把軸測圖的畫法放在CAD教學(xué)中介紹更為方便。在CAD中畫橢網(wǎng)很方便，設(shè)置等軸測追蹤，打開正交模式，等軸測圖很好繪制，學(xué)生學(xué)習(xí)也更容易。

1.2 CAD是《機械制圖與CAD》課程教學(xué)的重要內(nèi)容

CAD部分的教學(xué)，應(yīng)以平面基本繪圖和基本編輯為重點，要求學(xué)生必須掌握，并以軸測圖的畫法和一些簡單的三維造型設(shè)計來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)重點應(yīng)放在訓(xùn)練學(xué)生使用CAD繪圖的技能上。只有熟練使用CAD，學(xué)生才會提高興趣，才有自主學(xué)習(xí)的積極性。這也是學(xué)生以后工作中必須具備的基本技能。投影和組合體視圖基本知識是入門知識，是基礎(chǔ)，著重培養(yǎng)空間想象能力；零件圖的識讀是教學(xué)目的，是職業(yè)院校學(xué)生必須掌握的知識，用人單位會首先考察，就業(yè)后也用得最多。教師應(yīng)圍繞這兩大重點進行教學(xué)。

2 如何發(fā)揮CAD在《機械制圖與CAD》課程教學(xué)中的作用

機械制圖教學(xué)的核心在于教會學(xué)生解決由實物到圖形和由圖形到實物的轉(zhuǎn)換。要引導(dǎo)學(xué)生直觀分析把實物“變”成圖的過程，這樣易于使學(xué)生建立空間概念，明確畫法。AutoCAD中，三維實體化教學(xué)真正做到了思維過程和教學(xué)過程的同步展現(xiàn)，便于引導(dǎo)學(xué)生分析作圖條件的空間情況，使學(xué)生在空間一平面一空間教學(xué)中更好地理解課堂內(nèi)容。

組合體視圖是制圖教學(xué)的重點和難點，題型多為補視圖和補缺線。以前由于缺少實體模型，學(xué)生單憑想象很難理解。而現(xiàn)在利用CAD可在課堂上當(dāng)場制作三維模型，使三視圖與三維模型一一對照，學(xué)生一目了然，自然就能學(xué)會。

剖視圖是表達機件的一種方法，是假想用剖切面剖開機件形成的。用剖視圖表達的形體有較多孔、槽等，圖形中虛線較多，線條交叉重疊，形體也更復(fù)雜。學(xué)生很難想象出實體形狀，弄不清剖視圖的形成過程，剖切平面的剖切位置，哪些地方要畫剖面線。而通過CAD建立各種零件模型后，用“繪圖”中的“剖切”功能剖出零件，并通過在不同位置對形體進行剖切，分析剖切位置對剖視圖畫法的影響，可加深學(xué)生對剖視圖畫法的認(rèn)識：即必須讓剖切平面通過更多的孔和槽，再借助于“三維視圖”，多方位、多角度地觀察剖切視圖，這樣就很容易分析出剖切以后的實際形狀了。

又如，軸測圖作為一種輔助圖樣具有立體感強、圖形直觀的優(yōu)點，但繪制不便且只能靜態(tài)觀看。結(jié)合AutoCAD后，用建模命令繪制三維圖形可動態(tài)觀看、栩栩如生，對培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力、構(gòu)形能力大有益處。所以軸測圖內(nèi)容應(yīng)精簡，加強三維建模的學(xué)習(xí)。且這部分知識應(yīng)放置在基本體投影后，截交線、相貫線前學(xué)習(xí)。這種教學(xué)方式既遵循認(rèn)知規(guī)律，也充分體現(xiàn)了現(xiàn)代三維設(shè)計思想，使教學(xué)與實際設(shè)計相融合，也進一步引發(fā)教學(xué)方法、教學(xué)手段的改革。

習(xí)題課是制圖教學(xué)的重要環(huán)節(jié)?！稒C械制圖與CAD》是一門技能型課程，除需掌握機械制圖基礎(chǔ)知識，還要熟練掌握繪制機械圖樣的技能，尤其是CAD繪圖技能。知識的掌握可通過正確繪制機械圖樣體現(xiàn)，而熟練地繪制機械圖樣是學(xué)好本課程的最終目的。要達到熟練繪制，需進行足量練習(xí)，完成與課程配套的習(xí)題集是有效途徑。學(xué)生完成習(xí)題時會遇到一些困難，主要為對形體空間形狀的理解。教師通常安排習(xí)題課進行指導(dǎo)，而習(xí)題課的效果因CAD的使用大為提高。實際教學(xué)中，筆者用CAD將所有習(xí)題的三維模型全部做好。學(xué)生有疑問的題，直接將三維模型用CAD展示在屏幕上，空間360度全方位觀察后，學(xué)生一目了然，甚至不用講解學(xué)生就理解了。沒有CAD這是無法做到的。

3 目前CAD在《機械制圖與CAD》課程教學(xué)中存在的問題

CAD用于制圖教學(xué)的便利和優(yōu)勢是公認(rèn)無疑的，但實際教學(xué)中仍有不盡如人意之處，影響了《機械制圖與CAD》教學(xué)的效果。其一是教學(xué)課時太少，學(xué)生上機繪圖練習(xí)的時間不足，學(xué)生僅掌握了CAD基本命令的功能和用法，沒能熟練掌握繪圖操作技能。如果學(xué)生課下自己用電腦練習(xí)，情況會大為改觀。其二是目前高職學(xué)生普遍基礎(chǔ)差、底子薄、學(xué)習(xí)習(xí)慣差、無學(xué)習(xí)方法，且學(xué)習(xí)主動性和積極性不高，除了課堂聽課，課外基本不復(fù)習(xí)或預(yù)習(xí)，難以達到基本教學(xué)目的。而部分學(xué)生連上課都不認(rèn)真。但凡是學(xué)習(xí)積極主動的學(xué)生往往越學(xué)越想學(xué)、越愛學(xué)，學(xué)得也更輕松，只是這樣的學(xué)生太少。

4 《機械制圖與CAD》教學(xué)未來發(fā)展

CAD極大地豐富了機械制圖的教學(xué)內(nèi)容，改變了機械制圖的教學(xué)方法，是一場制圖教學(xué)的革命。如CAD中三維模型的設(shè)計就是制圖學(xué)中沒有的內(nèi)容，且隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，直觀性差的三面正投影圖，將逐漸被三維模型代替。CAD/CAM技術(shù)的進步與推廣，也將促進CAD制圖教學(xué)的進一步發(fā)展。隨著UG、Pro/E、Solidworks等先進三維繪圖軟件的應(yīng)用和普及，只要設(shè)計出了三維零件圖，與繪圖軟件相連的加T設(shè)備就能直接生產(chǎn)出產(chǎn)品，極大地提高了生產(chǎn)效率，幾年內(nèi)必將在我國得到普及。隨著教學(xué)設(shè)備和教學(xué)技術(shù)的進步，我們今后的教學(xué)也將會大有作為，高職學(xué)生將會學(xué)到更多、更有用的先進技術(shù)與技能，提升綜合素質(zhì)，為今后發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。