《機(jī)械制圖》與《CAD》的教學(xué)思考

【摘 要】借助CAD的便捷和直觀，在尺寸標(biāo)注、粗糙度、形位公差和尺寸公差方面，都可以達(dá)到理想的教學(xué)效果。除此以外，加上CAD的實(shí)體建模和實(shí)體編輯，就可以形成一門綜合的課程《機(jī)械制圖與CAD》。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械制圖 CAD 教學(xué)思考

《機(jī)械制圖》和《CAD》這兩門課程，作為機(jī)電一體化、數(shù)控技術(shù)、模具設(shè)計(jì)與制造、電子信息與應(yīng)用等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，大部分中專院校都有開(kāi)設(shè)，通常都開(kāi)設(shè)為兩門課程，第一學(xué)期學(xué)習(xí)《機(jī)械制圖》，第二學(xué)期學(xué)習(xí)《CAD》。一個(gè)是手工制圖，一個(gè)是電腦制圖，在教學(xué)當(dāng)中，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)電腦制圖的興趣比手工制圖的興趣要高，《CAD》的教學(xué)效果要比機(jī)械制圖的好。眾所周知，現(xiàn)在的電腦普及程度已經(jīng)很高了，那能不能用《CAD》代替《機(jī)械制圖》，或者這兩門課程綜合起來(lái)成為一門課程，從而更加的實(shí)用，提高教學(xué)的效果？這就是在教學(xué)當(dāng)中，我對(duì)這兩門課程產(chǎn)生的思考。

一、教學(xué)的要求

中專院校培養(yǎng)目標(biāo)，是為企業(yè)提供一線的技術(shù)工人而不是技術(shù)設(shè)計(jì)人員，并不需要很高的制圖水平，對(duì)大多數(shù)學(xué)生而言，掌握看圖的技巧要比制圖的技巧更加重要，在實(shí)際工作中，能夠看懂圖紙，加工出圖紙中的零件就行了。現(xiàn)在學(xué)生在校學(xué)習(xí)時(shí)間比以前短，大概2年左右，如果壓縮了課程，學(xué)生有更多的時(shí)間來(lái)學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程，學(xué)生可以學(xué)到更多的專業(yè)技能。

二、《機(jī)械制圖》和《CAD》的關(guān)系

那是不是可以用《CAD》來(lái)代替《機(jī)械制圖》？顯然還不行。兩者的教學(xué)目的不同，《機(jī)械制圖》作為學(xué)習(xí)看圖和繪圖原理與方法的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，要求學(xué)生掌握正投影的原理、三視圖的形成、軸測(cè)圖的繪制等等，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力，在手工繪圖中養(yǎng)成細(xì)心、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和態(tài)度。而《CAD》則是一門學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的課程，主要是學(xué)習(xí)如何利用計(jì)算機(jī)和專業(yè)軟件，快速準(zhǔn)確地繪制出圖樣，比如說(shuō)標(biāo)注，就要比手工繪圖快速得多，在正確繪圖的前提下，CAD是幾乎沒(méi)有誤差的，在繪制錯(cuò)誤時(shí)，CAD也很容易更正，繪制相同的圖樣，可以復(fù)制粘貼，無(wú)論是繪制曲線，比如說(shuō)橢圓，還是三維建模，CAD都比手工制圖要有極大的優(yōu)勢(shì)，目前在中職院校的技能比賽中，也有CAD這一個(gè)比賽項(xiàng)目，主要是在機(jī)械設(shè)計(jì)方面對(duì)選手進(jìn)行考驗(yàn)。但如果讓機(jī)電類專業(yè)的學(xué)生和計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生參加競(jìng)賽，繪制同一個(gè)機(jī)械圖樣，雖然都學(xué)習(xí)過(guò)《CAD》，但計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生由于沒(méi)學(xué)過(guò)《機(jī)械制圖》，不明白正投影的原理和三視圖的形成，圖看不懂，主要體現(xiàn)在不理解三視圖的對(duì)應(yīng)關(guān)系，剖視圖和斷面圖的來(lái)由，對(duì)機(jī)械制圖中的多種標(biāo)注頭暈眼花，只能看懂具有立體感的軸測(cè)圖和立體圖，自然無(wú)法完成這樣的題目。所以說(shuō)，不能用《CAD》代替《機(jī)械制圖》的工作。

三、兩門課綜合的分析

既然無(wú)法代替，那綜合這兩門課，合二為一成為一門課行不行？我們通過(guò)具體的分析來(lái)看，《機(jī)械制圖》的內(nèi)容有制圖的基本規(guī)定、幾何作圖、正投影法和三視圖、組合體、軸測(cè)圖、圖樣畫法、常用零件特殊畫法、零件圖、裝配圖。制圖基本規(guī)定主要學(xué)習(xí)圖紙規(guī)格和字體線形，必須要保留，這個(gè)是看圖的基礎(chǔ)。幾何作圖主要學(xué)習(xí)手工制圖的基本技巧，包括線段等分、圓的等分、圓弧連接等，其中圓弧連接是難點(diǎn)，由于現(xiàn)在的學(xué)生大多基礎(chǔ)不夠好，在我多年的教學(xué)當(dāng)中，我發(fā)現(xiàn)很少學(xué)生能夠順利理解和掌握手工繪制的方法，但是在《CAD》里面的圓弧連接，就容易很多，用相切半徑這個(gè)命令就可以完成。所以，可以用CAD繪圖和這一章的幾何作圖有機(jī)結(jié)合起來(lái)，一方面讓學(xué)生了解CAD作圖的便捷，另一方面讓學(xué)生理解手工制圖的基本技巧。在正投影法和三視圖里面，學(xué)生常常對(duì)三投影面體系這樣的空間體系沒(méi)有概念，單靠模型和黑板，學(xué)生找不到對(duì)應(yīng)關(guān)系。這里可以用CAD來(lái)進(jìn)行講解，通過(guò)建立一個(gè)具體的立體，并將這個(gè)立體轉(zhuǎn)動(dòng)到三個(gè)方向，可以很直觀的把立體的三個(gè)面展示給學(xué)生看，這樣可以幫助學(xué)生準(zhǔn)確理解三維立體到二維平面的對(duì)應(yīng)，也就是一個(gè)立體圖到三個(gè)平面圖的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在組合體內(nèi)容中，也可以用CAD建模來(lái)進(jìn)行形體分析法的教學(xué)，實(shí)際教學(xué)中，我們往往沒(méi)有足夠多的模型來(lái)給學(xué)生看，但在CAD中，建立各種三維實(shí)體是很容易做到的。在軸測(cè)圖一章中，用CAD繪制軸測(cè)圖，會(huì)更加快捷、更加直觀、更加容易，甚至可以利用相關(guān)軟件直接生產(chǎn)軸測(cè)圖。同樣在圖樣畫法中，剖視圖是其中的難點(diǎn)，如果在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)建立了空間形體概念的學(xué)生，還能順利理解剖開(kāi)零件，但往往對(duì)于沒(méi)建立好的學(xué)生，一頭霧水，這時(shí)我們可以利用CAD的立體建模，直觀地剖開(kāi)零件，讓學(xué)生理解多種剖切方法和剖切方式。在手工制圖里，繪制視圖和標(biāo)注尺寸所需要的時(shí)間大概是1∶1，在CAD中，標(biāo)注時(shí)間大為縮短。零件圖中的視圖、尺寸、標(biāo)題欄、技術(shù)要求都可以工整美觀地完成。裝配圖中，只需在完成零件圖的基礎(chǔ)上，去除尺寸再?gòu)?fù)制粘貼就可以完成。除此以外，加上CAD的實(shí)體建模和實(shí)體編輯，就可以形成一門綜合的課程《機(jī)械制圖與CAD》。

實(shí)體建模和實(shí)體編輯在中職院校的CAD競(jìng)賽中也是重點(diǎn)考核的內(nèi)容，要求學(xué)生在看懂比較復(fù)雜視圖的基礎(chǔ)上，用CAD建立立體模型，其中的重點(diǎn)和難點(diǎn)在于形體分析法和三維坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)換，形成立體的方法很多，要求學(xué)生在掌握基本技能的基礎(chǔ)上靈活應(yīng)用，找到最適合最快捷的方法，才能夠脫穎而出。

綜上所述，在這門《機(jī)械制圖與CAD》課程中，機(jī)械制圖負(fù)責(zé)理論指導(dǎo)，CAD負(fù)責(zé)快捷繪圖，同時(shí)CAD使機(jī)械制圖的教學(xué)更加通俗易懂。在現(xiàn)在中專學(xué)生普遍理論水平不高的情況下，這個(gè)課程綜合很有必要，更加切合實(shí)際，更加適應(yīng)競(jìng)賽選手的培養(yǎng)，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)UG、ProE、Solidworks這種流行制圖軟件打下更好的基礎(chǔ)。有更多的時(shí)間來(lái)學(xué)習(xí)其他專業(yè)技能，對(duì)學(xué)生以后的就業(yè)有更大的幫助。