淺析《機(jī)械制圖》與《CAD》的一體化教學(xué)

楊曉琪

（江蘇省常州技師學(xué)院機(jī)電工程系，江蘇 常州213032）

《機(jī)械制圖》和《CAD》是我國技工院校均開設(shè)的兩門專業(yè)基礎(chǔ)課，在現(xiàn)在的教學(xué)模式中，《機(jī)械制圖》主要在教室上課，老師在教室上課時多采用傳統(tǒng)教學(xué)手段，如利用教學(xué)模型和掛圖，再輔以教具在黑板上繪制圖形，向?qū)W生講解繪圖原理和方法,學(xué)生則通過筆頭練習(xí)鞏固所學(xué)知識。而《CAD》主要在計算機(jī)房上課，老師上課時多側(cè)重對軟件中各種命令的講解和運(yùn)用，學(xué)生則通過大量的練習(xí)來熟練掌握各種命令的使用方法。這種教學(xué)模式將《機(jī)械制圖》和《CAD》這兩門課分離開，大多數(shù)的學(xué)生不能將兩門課很好的聯(lián)系起來，常常會出現(xiàn)學(xué)生這兩門課一門學(xué)的很好而另一門成績很差的情況。如果將這兩門課進(jìn)行整合，進(jìn)行一體化教學(xué)，可將《機(jī)械制圖》的理論指導(dǎo)性和《CAD》的實際操作性相結(jié)合，達(dá)到良好的教學(xué)效果。以下從幾方面來舉例說明《機(jī)械制圖》與《CAD》的一體化教學(xué)。

1 繪制平面圖形

《機(jī)械制圖》中平面圖形的繪制是學(xué)生在剛學(xué)習(xí)制圖這門課時所碰到的第一個難點，這部分內(nèi)容是對學(xué)生熟練使用繪圖工具和掌握基本作圖方法的一個綜合運(yùn)用。而《CAD》中平面圖形的繪制是對CAD軟件中各種繪圖命令的綜合運(yùn)用，在教學(xué)中會通過大量的平面圖形繪制來練習(xí)學(xué)生對常用的繪圖命令和修改命令的熟練使用。

在面對一幅比較復(fù)雜的平面圖形時，制圖課會要求學(xué)生用尺規(guī)繪圖，學(xué)生往往需要花費(fèi)一課時左右的時間來進(jìn)行繪制，繪圖時間長，學(xué)生很容易產(chǎn)生厭煩情緒，導(dǎo)致繪圖質(zhì)量下降。而在CAD教學(xué)中學(xué)生拿到這樣一幅圖形時，對一些圓弧連接部分，由于不能獨(dú)立分析，在實際繪圖時，往往會出現(xiàn)學(xué)生不知從何入手來繪制圖形的情況，導(dǎo)致繪圖正確率下降。如果將兩門課程知識進(jìn)行結(jié)合，可先對圖形用機(jī)械制圖中的理論進(jìn)行分析，如圖形中R25、R5、R55等是定形尺寸，115、40、25等是定位尺寸；因此，在繪圖時可用CAD中的畫圓命令應(yīng)先繪制R75、R25、R55等已知線段，再用畫圓命令中的相切、相切、半徑來繪制R30、R20、R8等連接圓弧。通過這樣的一體化教學(xué)，將制圖的理論和CAD的繪圖功能很好的結(jié)合，可以大大提高教學(xué)效率和學(xué)生繪圖的正確率。

2 標(biāo)注尺寸

《機(jī)械制圖》中尺寸標(biāo)注對技工院校學(xué)生來說也是一個難點，學(xué)生往往不能遵守國家標(biāo)準(zhǔn)正確標(biāo)注尺寸，更別談齊全、清晰和合理了。而在《CAD》中可用“標(biāo)注”選項對圖形進(jìn)行各種尺寸標(biāo)注，學(xué)生可以很方便地在圖形上注出尺寸，而且所注的尺寸均符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；學(xué)生還可通過“標(biāo)注樣式管理器”調(diào)整尺寸標(biāo)注的樣式，加深學(xué)生對正確標(biāo)注尺寸的認(rèn)識。通過一定的練習(xí)，就可將尺寸標(biāo)注中的相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定潛移默化地灌輸進(jìn)學(xué)生的繪圖中。

3 識讀零件圖

零件圖的識讀是學(xué)生必須掌握的知識，技工院校的學(xué)生識圖能力比繪圖能力更為重要。在《機(jī)械制圖》教學(xué)時主要從標(biāo)題欄、視圖、尺寸和技術(shù)要求四個方面來對圖形進(jìn)行分析，讓學(xué)生掌握正確識圖的方法。而繪制零件圖往往由于課時的限制無法做適當(dāng)?shù)木毩?xí)。

一張零件圖如果讓學(xué)生用尺規(guī)繪制，可能需要兩課時。而在《CAD》中繪制這樣一張零件圖時標(biāo)題欄有樣板文件可以調(diào)用；視圖可以用繪圖命令繪制；尺寸可以結(jié)合尺寸標(biāo)注樣式的設(shè)置和尺寸標(biāo)注命令的使用進(jìn)行繪制；技術(shù)要求部分可將基本符號繪制好后經(jīng)過多次復(fù)制來完成；通過這些命令繪制一幅零件圖只需一課時。這樣就大大提高了零件圖的繪圖效率，學(xué)生也可通過零件圖的繪制更好地理解零件的結(jié)構(gòu)特點和工藝性能，對正確識讀零件圖有很大幫助。

4 裝配圖拆畫零件圖

技工院校學(xué)生實習(xí)時由于專業(yè)的限制，實習(xí)內(nèi)容比較單一，缺乏實際經(jīng)驗。在《機(jī)械制圖》教學(xué)中講授裝配圖時僅靠幾個教具模型和掛圖，存在不清晰、不太好裝拆、后排同學(xué)看不清等問題，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足教學(xué)需要的。學(xué)生對裝配體的結(jié)構(gòu)、工作原理、零件間的裝配、連接關(guān)系及主要零件的結(jié)構(gòu)形狀都缺少感性認(rèn)識，導(dǎo)致學(xué)生不能很好的由裝配圖拆畫零件圖。如果充分利用《CAD》中塊的這一功能，把裝配體中的每個零件創(chuàng)建成不同的塊，再利用插入塊這一功能對裝配體進(jìn)行模擬裝配。將《機(jī)械制圖》和《CAD》兩者結(jié)合，學(xué)生一方面通過零件模型看到每一個裝配體的真實形狀；另一方面，通過塊的操作理解各零件之間的連接關(guān)系、動力傳動路徑，從而分析出各個零件在裝配體中的作用，增加了學(xué)生的感性認(rèn)識和對空間物體的認(rèn)識能力，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性有很大提高，讀圖和識圖能力明顯增強(qiáng)。

從上述幾方面可以得出將《機(jī)械制圖》與《CAD》進(jìn)行一體化教學(xué)，把機(jī)械制圖重點培養(yǎng)的看圖、識圖能力和CAD的繪圖技巧要求整合起來，把CAD作為一種工具使用在制圖的教學(xué)過程中是十分可行的一種教學(xué)模式。《機(jī)械制圖》可側(cè)重于講解正投影法、三視圖、圖樣表達(dá)方法等理論性強(qiáng)的內(nèi)容，而把制圖里的幾何作圖、尺寸標(biāo)注、零件圖、裝配圖等內(nèi)容放在《CAD》里面作為一體化教學(xué)來開展。CAD軟件實質(zhì)上就是一種繪圖的工具，傳統(tǒng)的圖板和圖紙被電腦的顯示器代替，傳統(tǒng)的鉛筆、圓規(guī)、三角尺被電腦的鼠標(biāo)和鍵盤代替。兩門課程的一體化教學(xué)可以將《機(jī)械制圖》中的抽象、靜止、略顯枯燥的理論教學(xué)部分的內(nèi)容，通過CAD以形象逼真的計圖形展現(xiàn)。學(xué)生不僅可以通過CAD軟件看到實體的立體圖樣，也可以在軟件上對圖樣進(jìn)行拆解，還可以看到動態(tài)的作圖過程。相比靜態(tài)的《機(jī)械制圖》課程更生動、更易理解，以此加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)愛好，激發(fā)學(xué)生的主觀能動性，快速培養(yǎng)學(xué)生的讀圖與識圖能力。同時還可以提升繪圖的質(zhì)量與效率，改善學(xué)生的繪圖環(huán)境。

隨著計算機(jī)繪圖在現(xiàn)代制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的制圖方式已經(jīng)發(fā)生了很大的變化，手工繪圖已經(jīng)被計算機(jī)繪圖所取代?，F(xiàn)代企業(yè)需要的是能夠直接勝任工作的復(fù)合型人才，只掌握機(jī)械制圖的理論知識或只掌握CAD的技能都不能適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的需要。然而，由于教學(xué)改革的滯后，目前《機(jī)械制圖》與《CAD》這兩門課還沒能進(jìn)行很好的整合，造成教學(xué)資源的浪費(fèi)。只有將兩者實現(xiàn)一體化教學(xué)，才能真正實現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，全面提高學(xué)生的《機(jī)械制圖》的理論知識與《CAD》軟件的實際應(yīng)用技巧能力，為社會輸送符合時代要求的高技能人才。

［1］姜勇.AutoCAD2006中文版機(jī)械制圖基礎(chǔ)培訓(xùn)教程[M].北京：人民郵電出版社,2006.

［2］劉魁敏.計算機(jī)繪圖AutoCAD2008中文版[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2008.

［3］錢可強(qiáng).機(jī)械制圖[M].5版.北京：中國勞動社會保障出版社,2007.