淺談CAD軟件在《機械制圖》課程教學中的作用

盛川燕

摘要： 計算機繪圖已逐漸替代了傳統手工繪圖，AutoCAD是利用計算機繪圖最常用的工具。CAD是學校教學的主要繪圖軟件，要求教師必須熟練掌握。相較于傳統手工制圖，CAD有無可比擬的優勢，CAD作為教學的工具，有效提高課堂效率。文章簡述了CAD技術在《機械制圖》課程教學和工程技術中的作用，認為利用CAD軟件提高了課堂效率。

關鍵詞：CAD;三維模型;課堂效率;學生興趣

計算機輔助設計指利用計算機及其圖形設備幫助設計人員進行設計工作。在設計中，通常要用計算機對不同方案進行大量的計算、分析和比較，以決定最優方案。而由計算機自動產生的設計結果，可以快速作出圖形，使設計人員及時對設計作出判斷和修改;利用計算機可以進行與圖形的編輯、放大、縮小、平移、復制和旋轉等有關的圖形數據加工工作。

近年來，計算機繪圖已逐漸替代了傳統手工繪圖，AutoCAD是利用計算機繪圖最常用的工具。CAD是學校教學的主要繪圖軟件，要求教師必須熟練掌握。相較于傳統手工制圖，CAD有無可比擬的優勢，教師應把CAD作為教學的工具，提高課堂效率。上課時教師講物體的投影，因學生空間想象能力弱，學習效果不佳，而利用CAD軟件能快速地做出各種物體的三維模型，通過軟件的“放大窗口”的功能可放大縮小物體、學生通過多媒體大屏幕觀察、探究，不用學校大量購置實物機械模型，利用信息化手段提高了課堂效率。

一、考證中的作用

在辦公領域，作為一門基礎類應用軟件，CAD既有專門的等級考證，也是職稱考試中的選考模塊之一，與WORD、EXCEL、POWERPOINT一起被廣泛應用。在工程領域，CAD更是被廣泛應用于土木建筑、裝飾裝潢、服裝加工、城市規劃、園林設計、電子工業、電子電路、機械設計、服裝鞋帽、航空航天、輕工化工等諸多領域。繪制物體的三視圖是制圖教學的重點和難點，考證中的題型多為補畫主視圖、左視圖、俯視圖或所補缺線。沒有實物，學生單憑想象很難理解。而現在利用CAD軟件可在課堂上當場制作實物的三維模型，使三視圖與三維模型一一對照，學生一目了然，自然就能學會。

二、剖視圖中“剖切”功能的作用

用CAD軟件畫一些簡單的三維模型，使學生對課程產生興趣，心理學研究證明，學生如果對學習對象產生興趣，他就會自覺地排除外界因素和心理因素的干擾，集中注意力積極主動的學習，把學習當做一件愉悅的享受。把教學重點放在訓練學生使用CAD繪圖的技能上——平面基本繪圖和基本編輯，要求學生必須掌握。只有熟練使用CAD，學生才會提高興趣，才有自主學習的積極性。這也是學生以后工作中必須具備的基本技能。投影和基本組合體視圖基本知識是基礎入門知識，重點培養學生的空間想象能力;零件圖的識讀和繪制是基本技能，是職業學校學生必須掌握的知識，用人單位會首先考察，就業單位也用得最多。教師應圍繞這兩大重點進行教學。

剖視圖是表達機件的一種方法，是假想用剖切面剖開機件形成的。用剖視圖表達的形體有較多孔、槽等，圖形中虛線較多，線條交叉重疊，形體也更復雜。學生很難想象出實體形狀，弄不清剖視圖的形成過程，剖切平面的剖切位置，哪些地方要畫剖面線。而通過CAD建立各種零件模型后，用“繪圖”中的“剖切”功能剖出零件，并通過在不同位置對物體進行剖切，分析剖切位置對剖視圖畫法的影響，可加深學生對剖視圖畫法的認識：即必須讓剖切平面通過更多的孔和槽，再借助于“三維視圖”，多方位、多角度地觀察剖切視圖，這樣就很容易分析出剖切以后的實際形狀了。

三、軸測圖中動態查看的作用

機械圖樣被譽為“工程界的技術語言”，作為中職學校培養的技能型人才，必須掌握制圖的原理——解決“由實物到圖形”和“由圖形到實物”的轉換，熟記制圖的標準。引導學生直觀分析把三維實物轉換成二維的三視圖，使學生建立空間概念，明確畫法，這是教學的難點。為了突破這一難點，利用AutoCAD的三維模型，將思維過程和教學過程同步展現，便于引導學生分析作圖條件的空間情況，使學生更好地理解課程的內容。

軸測圖作為一種輔助圖樣具有立體感強，但繪制不便且只能靜態觀看。結合AutoCAD后，用建模命令繪制三維圖形可動態觀看、栩栩如生，對培養學生的空間想象力、構形能力大有益處。所以軸測圖內容應精簡，加強三維建模的學習。這種教學方式既遵循認知規律，也充分體現了現代信息化的教學方式，使教學與實際情況相融合，也進一步引發教學方法、教學手段的改革。

四、習題課使用CAD的使教學效果大為提高

習題課是制圖教學的重要環節。《機械制圖與CAD》是一門技能型課程，除需掌握機械制圖基礎知識，還要熟練掌握繪制機械圖樣的技能，尤其是CAD繪圖技能。知識的掌握可通過正確繪制機械圖樣體現，而熟練地繪制機械圖樣是學好本課程的最終目的。要達到熟練繪制，需進行足量練習，完成與課程配套的習題集是有效途徑。學生完成習題時會遇到一些困難，主要為對形體空間形狀的理解。教師通常安排習題課進行指導，而習題課的效果因CAD的使用大為提高。實際教學中，用CAD將所有習題的三維模型全部做好。學生有疑問的題，直接將三維模型用CAD展示在屏幕上，空間360度全方位觀察后，學生一目了然，甚至不用講解學生就理解了。沒有CAD技術，這顯然是很難做到的。

五、《機械制圖與CAD》教學未來發展

CAD極大地豐富了機械制圖的教學內容，改變了傳統機械制圖的教學方法，是信息化手段的應用。如CAD中三維模型的設計就是制圖學中沒有的內容，且隨著計算機技術的不斷發展，直觀性差的三面正投影圖，將逐漸被三維模型代替。CAD/CAM技術的進步與推廣，也將促進CAD制圖教學的進一步發展。隨著UG、Inventor、3DMAX、Solidworks等先進三維繪圖軟件的應用和普及，只要設計出了三維零件圖，與繪圖軟件相連的加工設備就能直接生產出產品，極大地提高了生產效率。

隨著信息化教學的推進，我們今后的課堂教學也會更加實效，中職學生將會學到更多、更有用的先進技術與技能，提升綜合素質，為今后發展打下堅實的基礎。

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