机械制图与CAD整合教学探讨

   【摘要】《机械制图》与《AutoCAD》是中等职业学校工程类专业的两门重要的专业基础课, 学好这两门课程对于学好后续专业课程及今后从事的工作都很重要，把《机械制图》与《AutoCAD》整合起来,教学过程中采用直观教学以实用够用的原则,激发学生的学习兴趣,提高教学效果。

   【关键词】机械制图；CAD；整合；课程改革

      当前中等专业学校的教学改革目的很明确：在短时间内培养出具有实际操作能力的第一线高级技术人才。《机械制图》是工程类专业的一门很重要的专业技术基础课，随着计算机技术的不断发展，电脑绘图应运而生，AutoCAD给机械制图带来了新的生机，它能有效地帮助工程技术人员提高设计水平及工作效率。尤其是其中的三维造型部分，可以把复杂的零件剖析得很清楚，大大提高了绘图的直观性和可视性。如何让学生以最快的速度掌握好《机械制图》和《技术制图》国家标准，并能用手工和电脑绘制出符合国标、直观实用的图纸来，是制图教师
所追求的目标。这就要求我们将AutoCAD真正融入《机械制图》的教学中。

    一、当前的教学现状

       当前，《机械制图》与《CAD》是两门独立的课程，分别由两个专业的老师讲授，机械专业老师讲授《机械制图》，计算机老师讲授《CAD》。把这两门有关系的课程割裂开来，增加了学习课时，教学效果还差。各级职业教育管理部门也注意到了这样一些问题，着重提到了一个新名词：课程的综合。就是打破课程的系统性、专业性，强调实用性、够用的原则，减轻学生的学习负担，提高教学效益。在机械制图与CAD教学实践中，应该以培养学生的识图能力和空间想像能力为主，以绘图为手段的教学目标。以往的教学实践中，我们是以CAD绘图能力作为重点进行培养的，结果我们并没有多少学生以绘图为工作，而大多数的学生是在流水线上的操作工，只要会看图就行了。因此，对一些优秀学生提出较高要求，掌握绘图技巧，而对一般学生只要会看图识图就可以了。这样，教学才有很强的针对性，起到事半功倍的效果。

    传统的《机械制图》课程教学,教师通常利用教学模型和挂图,辅以教具(三角板、圆规等)在黑板上绘制演示,向学生讲解绘图原理和方法,学生则通过大量练习巩固知识。这种枯燥缺少互动的教学方式对于中职学生来说教学效果很差,学生往往课堂听不懂,课后作业不会做,学习积极性很差。
      随着计算机技术的迅猛发展,企业广泛应用《AutoCAD》软件,实现了甩图板无纸化办公。计算机绘图极大地提高了绘图的质量和效率,与手工制图相比具有无可比拟的优越性。中等专业学校大都开设了《AutoCAD》课程,学生对这门课程学习兴趣较浓,教学效果较好,但是学生光会计算机绘图中的各种命令操作是远远不够的。机械制图不仅是学习《CAD》的基础,更是学好其他专业课的前提,看不懂图纸,未掌握零件图的识读在工作和学习中寸步难行!
    一般院校《机械制图》和《AutoCAD》这两门课程是相对独立、分开授课的,这种课程安排导致内容重复、课时增加、学习负担重、教学效果差。为了满足企业和市场对人才的需求,我们必须将《机械制图》和《CAD》这两门课程融合,构建新的课程体系,改革教学方法,提高教学质量。

    二、机械制图与CAD的关系
    机械制图是AutoCAD的基础。AutoCAD是机械制图在应用上的提高，因此必须在全面掌握制图的基本理论、投影规律、表达方法和国家制图标准规定基础上才能应用AutoCAD画出符合要求的图形。 AutoCAD软件具备较强的绘图及编辑功能，极大地提高了绘图效率和质量。教师可以利用轴测图、三维图形变换等功能展示空间形体与平面图形的变换过程，有利于突出制图的重点，分解难点，帮助学生建立及提高空间想象和思维能力，弥补传统制图教学的不足，达到直观、易懂的教学效果。经过多年的教学实践，《机械制图》已经具备了一定的模式，教材千变万化，仍然大同小异，尽管教学改革在不断进行，对于《机械制图》来说．要改的多半是教学方法，教学内容几乎不变。因而以传统的《制图》课程为主线，将{AutoCAD}课程以一种绘图工具的使用为目标融人其中 有机地穿插于全部课程内，成为一种项目驱动教学法或者情景教学法。以“机械制图为理论，计算机绘图为工具”，在学习工程制图原理的过程中掌握计算机绘图技能。让学生按照国家标准，以手工绘制和电脑绘制两种方法来完成课程中的每一段教学内容．使两种方法相互促进，共同实现符合国家标准的绘图和识图能力的提高。
   三、机械制图与AutoCAD整合的措施
   1、在传统的机械制图讲授过程中，充分利用AutoCAD软件将二维平面图形或三维空间模型展现在学生面前，将想象中空洞的形体变成真实的计算机二维图形或三维模型，使学生轻易能联想到各点、线、面之间的关系，加深对复杂形体的认识，增加学生的学习兴趣，如组合体的立体结构，各个基本体之间的位置关系，复杂物体的内部结构等。可以灵活方便地进行任意位置、任意角度旋转，引导学生从不同方向进行全方位观察，分析该物体结构特点。这种教学方式既遵循认识规律，也充分体现了现代三维设计思想，同时使学生快速掌握了形体分析法，对空间想象能力的培养起到事半功倍的教学效果。
    2、将两门课程整合成一门课，对原有的教材和教学计划进行相应调整和优化。先讲授制图的基础知识和AutoCAD软件使用的基础知识，然后以各个知识点为单元，将两者穿插起来进行教学，在机械制图教学中通过计算机绘图软件创建三维模型和绘制成二维图形，使抽象模糊的概念形象化，提高学生的空间思维能力。具体分四步进行：首先由简单到复杂介绍计算机三维实体造型方法，然后介绍机械制图基础知识及投影理论，再介绍计算机二维图形的绘制方法，最后介绍三维模型如何变换成所需的二维平面图形。二维图形三维模型的相互演示，使思维过程和教学过程一致，学生在空间---平面---空间教学中对课堂内容得以较好的理解。
    四、机械制图与AutoCAD整合教学的要点
    1、机械制图与AutoCAD两门课的内容穿插起来讲授，使教学更加灵活。每一部分内容都要求学生徒手绘图、读图与计算机绘图。可以把需要讲解的图形提前在AutoCAD软件中建立模型，授课时通过对模型的旋转、剖切等操作，加深学生对图形的理解，从而更加有效地培养学生的空间想象能力。
    2、培养学生的创新能力。通过校企合作，将企业课题引入课堂，让学生参与项目实施。这种任务驱动式教学，让学生切身体会到制图、AutoCAD软件在实际生产中的应用。有利于提高学生实践能力和创新能力。
    3、机械制图和AutoCAD这两门课程是实践性很强的课程，在学习过程中要清楚学生对讲授内容掌握情况，要培养学生的学习方法、自学能力、动手能力和上机操作的能力，加强理论知识、基本方法的学习，重视理论联系实际。通过编写《机械制图和AutoCAD》实训指导书，指导学生徒手画图的训练和计算机绘图的实训。由浅入深地通过一系列的绘图和识图实践，不断地由物画图，由图想物，分析和想像空间形体与图形之间的对应关系，逐步提高空间想像和空间分析的能力。
    4、突出应用能力的培养，改进考试方式。以往对学生学习情况的考核，基本上是采用试卷出题的考试方式，这种考试方式，在内容上偏重于知识的考核，而忽视了能力的培养，不能全面地衡量学生掌握知识的水平。要建立起以能力为核心，知识、能力、素质相结合的考核制度，将机械制图与计算机绘图有机结合，以实践操作为主、笔试为辅，通过手工绘图作业、笔试及利用AutoCAD上机绘图等综合考核学生的学习成绩。
    综上所述，对传统的机械制图、AutoCAD教学进行必要的改革，将两者有机的结合起来，不仅提高了学生的学习兴趣也给机械制图教学注入了新的活力。教学中两门课程相互贯通相互补充。AutoCAD辅助绘图可以加深学生对机械制图原理和方法的理解，机械制图原理和方法反过来又可以帮助学生提高AutoCAD绘图方法、技巧的水平，起到事半功倍的效果。现在大部分机械教师都会AutoCAD等相关软件的使用，这样就为这两门课的有机结合提供了坚实的基础。

【参考文献】
[1]傅道春．课堂中课堂行为的变化．北京：首都师范大学出版社，2012：69

[2] 严丽丽,曾维鹏,陈鹤年.《CAD软件辅助《工程制图》教学的探索与实践》[J].2009(35):856.