計算機輔助制圖的機械制圖設計與實踐

馬莉

摘 要：隨著科技的高速發展，計算機技術得到廣泛應用。在機械制圖設計與實踐教學過程中融入計算機輔助制圖，對提高教學效果具有很好的促進作用。本文從計算機輔助制圖的機械制圖設計與實踐的意義入手，提出計算機輔助制圖的機械制圖設計與實踐的具體措施，將傳統手工測繪與計算機輔助制圖相結合，充分利用剖視圖和剖面圖開展教學，加強師資隊伍建設和改革教學考核評價體系，以期為我國各大工科類院校機械類專業機械制圖教學改革提供參考和借鑒。

關鍵詞：計算機輔助制圖 機械制圖 實踐

中圖分類號：TH12 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）07（b）-0150-02

機械制圖是機械類專業必修的一門基礎課，機械制圖設計與實踐是學習這門課程的重要手段。隨著科學技術的高速發展，計算機技術滲透到各個方面，為許多領域的進一步發展提供了技術支持。在機械制圖設計與實踐教學過程中融入計算機輔助制圖，對培養學生工程意識，提高學生專業興趣、機械設計表達能力、空間想象力和思維能力以及教學質量等方面具有明顯的促進作用。尤其是當前國家對應用型人才大量需求，傳統的機械制圖教學已經不能適應社會發展的要求。利用計算機輔助制圖進行機械制圖設計及實踐，是我國各大工科類院校機械類專業教學中研究的重要課題。

1 計算機輔助制圖的機械制圖設計與實踐的意義

1.1 有利于實現計算機輔助制圖與機械制圖優勢互補

計算機輔助制圖具有快捷、高效、準確、易于修改和儲存等多個優點，而且還具有獨特的三維功能，有利于促使學生不斷更新思想和觀念，幫助其建立形象思維，提高其構型能力，而這也正是機械制圖教學目標之一。但計算機輔助制圖是在提前設定好的程序下完成的，具有一定的局限性，對于研究型學者的有些創意思維和想法可能無法實現，依然要靠傳統的機械制圖來完成。手工的機械制圖是利用圖樣的方法，表示機器部件的形狀結構、尺寸大小、工作原理等，但繪制過程受到圖形、符號、文字、數字等多個因素的影響，具有一定的傳承性，而創新性不足，轉換的經濟效益和社會效益還有較大的提升空間。因此，在機械制圖設計與實踐的教學過程中融入計算機輔助制圖，能夠實現二者的優勢互補。

1.2 有利于實現社會對應用型人才的大量需求

機械類專業畢業生將來進入社會，大多數會進入企業的生產一線，從事產品制造、產品開發、產品營銷、機械設備維修保養等工作，這就需要他們不但要具有扎實的基礎理論知識，還要有較強的實踐能力，能夠滿足社會對創新型人才、應用型人才的需求。機械制圖設計與實踐作為培養應用型人才的重要平臺和手段，融入計算機輔助制圖能夠幫助學生將所學的理論知識與實踐相結合，有效開展實踐性操作，掌握機械零件測繪的工作原理以及明確設計與實踐的過程，提高學生的動手操作水平。

2 計算機輔助制圖的機械制圖設計與實踐的有效措施

2.1 營造機械制圖設計與實踐的教學環境

利用計算機輔助制圖完成機械制圖設計與實踐的過程中，應該為學生營造一種應用的教學環境，向學生提供直觀的表達和具體的設計方法，即在應用計算機輔助制圖之前應進行機械制圖的基礎理論鋪墊，讓學生了解計算機輔助制圖軟件，同時配合實例進行應用講解，為學生理清輔助制圖的基本思路和具體的操作過程。在軟件應用時，根據圖形的單位是統一的，而圖形的比例與圖層類型則是不同的特點，開啟輔助工具，設置相應的圖形界限、圖框標題、文字樣式尺寸等，為之后開展的設計與實踐打下基礎。

2.2 傳統手工測繪與計算機輔助制圖相結合

在實際的機械制圖設計與實踐的教學過程中，應注意傳統手工測繪與計算機輔助制圖二者的有機融合，不可過度強調計算機輔助制圖的優點，而忽視學生手工測繪能力的培養。如教師在進行二維圖形講解時，手工測繪可以幫助學生了解圖形形成具有一定的客觀規律，以及各種參數之間存在的邏輯比例關系，故而在計算機輔助制圖時，就可以省略某些繪制的過程，利用參數的修正來提高準確度。又如教師在進行零件圖、裝配圖等知識點講解時，應利用計算機輔助制圖，在CAD中按照國際標準圖例繪制零件圖和裝配圖，體現出計算機輔助制圖的快捷、方便、容易修改等特點。同時應注意學生三維空間能力的培養，能夠利用三維圖形描述機械圖形，從三個維度進行零件的構建，這樣就可以利用空間思維來指導繪制，在設計與實踐過程中明確繪制的重點。

2.3 充分利用剖視圖和剖面圖開展教學

一方面，在制圖過程中，當對兩個相交面進行剖切時，就可得到一個直觀的視圖效果，同時也可了解到多個剖切位置的剖視效果。所以教師在實際教學中，應對剖視圖的相關內容進行詳細講解，培養學生對一個或多個相交剖面零件設計和實踐的能力，以掌握機械零件內部的形狀、結構以及相互關系，為學生后續的機械制圖設計與實踐奠定基礎。另外，利用典型實例進行反演，使學生明白剖切面的形成過程，培養學生的實踐性思維。另一方面，進行剖面圖教學時，首先讓學生了解和掌握剖面圖繪制的基本理論，而后明確剖面圖繪制的方法以及正確的虛實線表達。（1）繪制三位模型與剖面圖之間的截交線投影時，注意投影是封閉的曲線；（2）在封閉的曲線內進行剖面符號的繪制；（3）繪制內孔投影時，應將其作為透明的實物進行分析，除繪制剖面和孔內的投影外，還有些不可見的投影，如果視圖無法表達清楚則直接忽略，此時噴射體也就沒有該部分投影。

2.4 加強師資隊伍建設

教師在教學中起主導性作用，計算機輔助制圖的機械制圖設計與實踐需要提升師資隊伍的綜合素質，從而保障教學順利開展。一方面對任課教師進行培訓，邀請校外專家對任課教師進行專題講座或者選派骨干教師到同類院校進修學習，以熟練掌握和靈活運用機械制圖中融入計算機輔助制圖的相關知識；另一方面院校應舉辦多種教研、科研活動，以提高教師隊伍的科學研究水平，使師資隊伍在理論和實踐上得到雙重加強。

2.5 改革教學考核評價體系

為了體現計算機輔助制圖的機械制圖設計與實踐教學考核評價的全面性、客觀性、公平性，需要對原有的教學考核評價體系進行改革。如開發關于機械制圖與計算機繪圖的試題庫，內容涵蓋基礎題型、綜合題型以及構型設計題型等；教學中增加關于三維實體構型設計方面的內容；將平時作業成績納入考核內容；在考試題型設計上，要突出對學生創新思維能力、空間立體分析能力等方面的考核，真實了解學生知識掌握的程度和知識綜合運用的水平，以便進行針對性教學改革。

3 結語

隨著機械產品數字化設計、制造以及制圖技術的發展，機械制圖設計與實踐的重要地位日漸顯現，同時也使得人們對機械制圖技術提出了更高的的要求。因此，計算機輔助制圖的機械制圖設計與實踐，是機械類專業教學改革的必然趨勢，也是培養應用型、創新性人才的有效手段，而且對于提高企業產品質量和降低產品生產成本有著非常重要的現實意義。

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