機(jī)械制圖與CAD的一體化教學(xué)實(shí)踐探索

馬曉哲

摘 要：本文舉例說明在機(jī)械制圖教學(xué)過程中CAD軟件的運(yùn)用與起到的作用，并闡述了如何以任務(wù)將兩門課程聯(lián)系到一起所進(jìn)行的一體化實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制圖 CAD 一體化教學(xué)

《機(jī)械制圖》是職業(yè)院校加工制造類專業(yè)的一門基礎(chǔ)課，主要學(xué)習(xí)機(jī)械圖樣的繪制原理及方法，著重培養(yǎng)學(xué)生的讀圖、繪圖能力，是一門側(cè)重實(shí)踐操作的專業(yè)課程。在學(xué)習(xí)過程中需幫助學(xué)生建立空間思維，使之得到不斷的豐富和完善。《計(jì)算機(jī)制圖AutoCAD》是機(jī)械加工類的軟件課程，它提供了繪制機(jī)械類圖紙，電氣類圖紙以及三維建模等功能。在講授《機(jī)械制圖》時(shí)，適當(dāng)?shù)匕袮utoCAD軟件穿插其中，選取教學(xué)任務(wù)，運(yùn)用一體化的教學(xué)方法將這兩個(gè)課程配合起來教學(xué)，不但會(huì)使學(xué)生的空間思維得到大幅度提高和完善，激發(fā)學(xué)生對(duì)相關(guān)科目的學(xué)習(xí)興趣，還會(huì)對(duì)所學(xué)知識(shí)起到查缺補(bǔ)漏的作用。本文選取具體的學(xué)習(xí)任務(wù)加以說明。

一、起重鉤與掛輪架的繪制

起重鉤與掛輪架的圖紙屬于機(jī)械制圖第一章尺規(guī)繪圖的知識(shí)（本文所對(duì)應(yīng)的《教材與習(xí)題集》均為中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社的第六版《機(jī)械制圖與習(xí)題集》），講授時(shí)，運(yùn)用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，先從徒手繪制圖形的基本功入手，用繪圖板、丁字尺、三角板等工具將習(xí)題集中的圖形畫到圖紙上。徒手繪制的過程中，學(xué)生會(huì)反復(fù)運(yùn)用已知圓弧連接直線或圓的知識(shí)點(diǎn)。手繪結(jié)束，將繪圖的平臺(tái)從繪圖板轉(zhuǎn)移到計(jì)算機(jī)，把需要用到的軟件命令講解清楚，布置學(xué)生用AutoCAD畫出相同的圖形，并總結(jié)手繪與計(jì)算機(jī)繪圖的異同。

學(xué)生經(jīng)過徒手畫圖，對(duì)圖形的對(duì)稱中心，圓心位置及圖線尺寸、距離早已了然于胸，但通過實(shí)踐，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)在軟件中，大部分圓弧可以用繪圖中的“相切半徑”指令直接畫出，只有掛輪架頂部手柄位置的圓弧需要運(yùn)用手繪找點(diǎn)的方法才能找到圓心。使學(xué)生在體會(huì)軟件便捷的同時(shí)，認(rèn)識(shí)到理論基礎(chǔ)的重要性，用一體化的教學(xué)任務(wù)，將兩門學(xué)科的學(xué)習(xí)共同推進(jìn)。

在近幾年的教學(xué)實(shí)踐當(dāng)中，學(xué)習(xí)繪制這兩個(gè)機(jī)械圖樣時(shí)，會(huì)激發(fā)學(xué)生飽滿的學(xué)習(xí)熱情，經(jīng)常有學(xué)生在下課時(shí)間仍然拉著老師在機(jī)房的電腦上找點(diǎn)、連接圓弧，與純理論課程的學(xué)習(xí)勁頭不足形成了鮮明的對(duì)比。完成圖線的繪制之后，可以繪圖框，將每個(gè)學(xué)生的圖紙打印出來。當(dāng)學(xué)生拿到自己繪制的圖紙時(shí)，獲得的不僅是學(xué)習(xí)的成果，還有一份巨大的成就感，這對(duì)中職院校的學(xué)生來說是彌足珍貴的。課后，布置圖紙需要簽字，讓家長看到學(xué)生的學(xué)習(xí)成績和進(jìn)步，扭轉(zhuǎn)有些家長認(rèn)為自己孩子學(xué)習(xí)不行的看法。學(xué)生在老師和家長的肯定聲中會(huì)樹立自信心，增長學(xué)習(xí)的動(dòng)力和熱情，在教書的同時(shí)，達(dá)到中職院校育人的教學(xué)目的。

二、回轉(zhuǎn)體截交線三維模型的繪制

截交線的投影作圖是初學(xué)者在機(jī)械制圖學(xué)習(xí)過程中的一個(gè)難點(diǎn)，怎樣使初學(xué)者的空間思維迅速上升一個(gè)臺(tái)階，將該部分學(xué)懂學(xué)透，成為擺在授課教師面前的一個(gè)課題。CAD軟件的三維建模功能為教師提供了一種學(xué)生可以直接參與其中的演示方法，選擇合適的一體化教學(xué)任務(wù)顯得尤為重要。

繪制截交線三維模型涉及從平面到空間的轉(zhuǎn)換過程，在授課時(shí)還是先回到傳統(tǒng)教學(xué)的機(jī)械制圖當(dāng)中，講授截交線概念與求法，幫學(xué)生理清從平面到空間以及從空間到平面的思維方向。書上的例題與示意圖比較簡單，在做練習(xí)的過程中會(huì)有很多學(xué)生遇到阻力，表示想不出練習(xí)題對(duì)應(yīng)空間中的立體模型。此時(shí)，要求學(xué)生充分思考，帶著問題回到計(jì)算機(jī)室，將CAD建模的相關(guān)操作進(jìn)行講解，因?yàn)樵摬糠值木毩?xí)是平面圖形，在計(jì)算機(jī)中畫出三維立體對(duì)機(jī)械制圖這門課程的基本功要求較高，還需有一定的讀圖能力和良好的CAD繪圖基礎(chǔ)，所以在整個(gè)練習(xí)的過程中可以將學(xué)生分成小組，同學(xué)之間互相學(xué)習(xí)、討論，達(dá)到取長補(bǔ)短的效果。

三維模型繪制成功之后，通過三維動(dòng)態(tài)觀察，輕松轉(zhuǎn)換到學(xué)生運(yùn)用空間思維想不到的截交線角度，將這種思維能力進(jìn)一步豐富和加強(qiáng)，同時(shí)，還可以應(yīng)用軟件，觀察任一投影角度對(duì)應(yīng)的視圖，檢驗(yàn)自己在習(xí)題集中繪制圖形的正確與否。

三、小結(jié)

在職業(yè)教育一體化教學(xué)方法的指引下，將與相關(guān)學(xué)科有關(guān)聯(lián)的知識(shí)點(diǎn)編制成任務(wù)，能夠達(dá)到互相促進(jìn)的良好學(xué)習(xí)效果。作為職業(yè)院校的教師，在培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)能力的同時(shí)，也應(yīng)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，樹立對(duì)今后工作的信心，達(dá)到教書育人的目的。也只有真正使學(xué)生全面發(fā)展，才能實(shí)現(xiàn)知識(shí)與實(shí)踐的共同進(jìn)步，將學(xué)生培養(yǎng)成為社會(huì)需要的技能型人才。 （作者單位：丹東市技師學(xué)院）