關(guān)于機(jī)械制圖與CAD的整合研究

摘 要： 目前，在高職院校當(dāng)中，很多學(xué)生都覺得《機(jī)械制圖》的學(xué)習(xí)比較枯燥，學(xué)習(xí)過程比較艱難。分析原因，主要是學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)比較差，同時(shí)《機(jī)械制圖》課程傳統(tǒng)教學(xué)方式、方法存在的弊端，所以必須有效地整合《機(jī)械制圖》與《CAD》，從而改變教學(xué)困境。本文探討了關(guān)于《機(jī)械制圖》課程整合《CAD》計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的教學(xué)方法和構(gòu)想。

關(guān)鍵詞： 《機(jī)械制圖》 《CAD》 整合策略

隨著計(jì)算機(jī)繪圖在現(xiàn)代制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的制圖方式發(fā)生了很大變化，圖板丁字尺等繪圖工具、繪圖儀器已經(jīng)被計(jì)算機(jī)取代；圖紙等技術(shù)文件已經(jīng)存進(jìn)計(jì)算機(jī)磁盤。由此許多技工學(xué)校開設(shè)了《CAD》這門課，這對(duì)于《機(jī)械制圖》課程的教學(xué)起到了極大的促進(jìn)作用，增強(qiáng)了教學(xué)效果，同時(shí)有利于課堂教學(xué)互動(dòng)性的增強(qiáng)。

一、教學(xué)現(xiàn)狀分析

當(dāng)前，很多學(xué)校把《機(jī)械制圖》與《CAD》作為兩門獨(dú)立的課程進(jìn)行教學(xué)，這樣把兩門有關(guān)系的課程割裂分開，既增加了學(xué)習(xí)課時(shí)，更達(dá)不到良好的教學(xué)效果。因此，一些專家著重提到一個(gè)新名詞：課程的整合，就是打破課程的系統(tǒng)性、專業(yè)性，增強(qiáng)教學(xué)效果。因此在《機(jī)械制圖》與《CAD》教學(xué)實(shí)踐中，應(yīng)該以培養(yǎng)學(xué)生的識(shí)圖能力和空間想象能力為主，以繪圖為手段的教學(xué)目標(biāo)[1]。在以往的教學(xué)實(shí)踐中，分兩段時(shí)間開這兩門課：先花大量的課時(shí)講機(jī)械制圖識(shí)圖，后用比較少的課時(shí)講CAD的基本繪圖，結(jié)果學(xué)生的識(shí)圖能力不足，《CAD》繪圖只能抄圖，必須將識(shí)圖和繪圖滲透在教學(xué)中。這樣就把《機(jī)械制圖》與《CAD》這兩門課程就整合到一起，成了一門新課：《機(jī)械制圖》與《CAD》。

二、如何理解《機(jī)械制圖》與《CAD》的關(guān)系

《機(jī)械制圖》課程就是研究繪制和閱讀機(jī)械圖樣的原理和方法的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。而目前我們使用的《CAD》是Autodesk公司開發(fā)的一種繪圖軟件，是當(dāng)前最流行的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件之一。CAD繪圖的主要任務(wù)是：利用CAD的功能繪制各種圖樣，可以把它看成一種繪圖工具：顯示器可以看做是圖板和圖紙；鼠標(biāo)和鍵盤可看做是鉛筆、直尺和圓規(guī)。雖然《CAD》取代了手工制圖，但并沒有取代制圖理論和制圖的一些標(biāo)準(zhǔn)，相反，它是在機(jī)械制圖理論、標(biāo)準(zhǔn)下開發(fā)出來(lái)的繪圖軟件，并極大地豐富了制圖理論。

三、如何整合《機(jī)械制圖》與《CAD》這兩門課在教學(xué)中的開展

（一）CAD在制圖基礎(chǔ)中的應(yīng)用

《機(jī)械制圖》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是機(jī)械制圖的基礎(chǔ)，是現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)中最基本的技術(shù)文件。圖紙幅面、標(biāo)題欄、字體、比例、線型按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)放在講CAD的基本設(shè)置里面講。圓弧連接的方法放在CAD畫平幾何圖性里面練習(xí)。這樣在講《機(jī)械制圖》的制圖基礎(chǔ)時(shí)就可少了2/3的課時(shí)。

（二）CAD在組合體中的應(yīng)用

組合體這部分內(nèi)容是《機(jī)械制圖》教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，多為知二求三要求想立體補(bǔ)出第三視圖和補(bǔ)缺圖線[2]。教學(xué)《機(jī)械制圖》的時(shí)候只采用一些形體簡(jiǎn)單的例子分析，而對(duì)于形體復(fù)雜可放在講CAD時(shí)候借助AutoCAD進(jìn)行建模，先建一些實(shí)體模型讓學(xué)生在里面畫三視圖，然后用二維視圖讓學(xué)生建立三維實(shí)體。通過具體的實(shí)例訓(xùn)練后，學(xué)生普遍覺得制圖課沒有以前那么難學(xué)，而是變得生動(dòng)有趣了，學(xué)習(xí)興趣也大大提高。

（三）CAD在剖視圖中的應(yīng)用

剖視圖是表達(dá)機(jī)件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一種方法，用剖視圖表達(dá)的形體有孔、槽等結(jié)構(gòu)，因而圖形中虛線較多、形體也更復(fù)雜。同樣在《機(jī)械制圖》講的時(shí)候只用一些形體簡(jiǎn)單的例子分析，而對(duì)于形體復(fù)雜可放在講CAD的時(shí)候借助AutoCAD進(jìn)行建模后再進(jìn)行剖切。用AutoCAD通過建立各種零件模型后，用“繪圖”中的“剖切”的功能，剖開零件，分析里面的孔、槽等結(jié)構(gòu)；通過用不同的位置剖切平面對(duì)形體進(jìn)行剖切，分析出剖切位置對(duì)剖視圖畫法的影響，從而加深理解剖視圖的畫法。

（四）CAD在零件圖中的應(yīng)用

零件圖的識(shí)讀和繪制是學(xué)生必須掌握的重點(diǎn)知識(shí)，也是用工單位要考察的重點(diǎn)。而且，就業(yè)后工作是看圖做事，因此把教學(xué)形式改成項(xiàng)目式，把每個(gè)零件圖看成單一的項(xiàng)目，在《機(jī)械制圖》講怎么看圖就行，其他放在CAD里進(jìn)行訓(xùn)練繪圖。技術(shù)要求中的表面粗糙度按塊的屬性設(shè)置進(jìn)行講授，形位公差按快速引線的標(biāo)注方法，極限尺寸按多行文字注釋方法。這樣將它們有機(jī)地穿插在一起，增強(qiáng)教學(xué)的直觀性和趣味性，徹底改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，節(jié)省講零件圖時(shí)所花的大量課時(shí)，提高教學(xué)效益。

（五）CAD在裝配圖中的應(yīng)用

對(duì)于裝配體的教學(xué)，技工學(xué)校的實(shí)習(xí)比較單一，往往注重工種的訓(xùn)練，缺乏對(duì)裝配體的整體認(rèn)識(shí)，對(duì)其結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系等都缺少感性認(rèn)識(shí)。在教學(xué)中僅靠教具模型和圖例是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足教學(xué)需要的，為此可利用CAD中塊的這功能，把多個(gè)三維實(shí)體零件裝配在一起形成裝配體，并對(duì)裝配體進(jìn)行模擬裝配[3]。應(yīng)該老師操作演示給學(xué)看為主，只要學(xué)生能通過零件模型看到每一個(gè)裝配體的真實(shí)形狀，能看明白各零件之間的連接關(guān)系、動(dòng)力傳動(dòng)路徑，就達(dá)到目的了。最后老師要分析出各個(gè)零件在裝配體中的作用，并要求學(xué)生從裝配圖中拆畫零件圖。

總而言之，《CAD》使得《機(jī)械制圖》教學(xué)內(nèi)容更豐富多彩，改變了《機(jī)械制圖》的傳統(tǒng)教學(xué)方法。隨著CAD/CAM技術(shù)的進(jìn)步與推廣，《CAD》教學(xué)得以開展。目前諸多地區(qū)已經(jīng)廣泛應(yīng)用三維繪圖軟件。因此應(yīng)該試試課程的整合，改變落后的、不符合社會(huì)發(fā)展要求的課程內(nèi)容，從而積極改革，填充一些符合社會(huì)發(fā)展需求的，具有可行性與實(shí)用性的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃艷清.論《機(jī)械制圖與CAD》教學(xué)方法[J].中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2012（20）：45-48.

[2]胡婷.關(guān)于《機(jī)械制圖》與《AutoCAD》融合式教學(xué)的思考[J].中華文化論壇，2012（03）：56-59.

[3]李梅.CAD與《機(jī)械制圖》的整合[J].職業(yè)教育研究，2013（05）：23-28.