計(jì)算機(jī)繪圖在機(jī)械制圖及相關(guān)課程中教學(xué)改革研究

郭童軍

摘要： 本文將研究機(jī)械制圖及相關(guān)課程與計(jì)算機(jī)繪圖有機(jī)結(jié)合的教學(xué)改革措施。機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)繪圖相結(jié)合的教學(xué)改革不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力、繪圖能力、讀圖能力等知識的綜合運(yùn)用能力，而且有利于提高學(xué)習(xí)效率、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，取得良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞： 機(jī)械制圖制圖測繪計(jì)算機(jī)繪圖教學(xué)改革

1.引言

《機(jī)械制圖》、《制圖測繪》、《計(jì)算機(jī)繪圖》是工科院校中機(jī)械類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，三門課程都以培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力、繪圖識圖能力為教學(xué)目標(biāo)。其中《機(jī)械制圖》注重講授制圖原理和方法，《計(jì)算機(jī)繪圖》注重講授利用計(jì)算機(jī)軟件繪制圖形的技巧，《制圖測繪》則注重實(shí)踐。因此，如何將三門課程有機(jī)地結(jié)合，構(gòu)建計(jì)算機(jī)繪圖與機(jī)械制圖課程新體系及改革教學(xué)方法，并進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量，成為當(dāng)前機(jī)械制圖教學(xué)改革中亟待解決的問題。

2.教學(xué)改革背景

傳統(tǒng)教學(xué)中，《機(jī)械制圖》課程教師運(yùn)用圖紙、實(shí)物模型、多媒體課件，輔以圓規(guī)、三角板等教具[1]，學(xué)生在通過大量練習(xí)鞏固知識達(dá)到培養(yǎng)空間想象能力、圖解簡單空間幾何問題，從而達(dá)到掌握繪制、閱讀機(jī)械圖樣的基本能力，以及識讀、繪制機(jī)械零件圖和裝配圖的教學(xué)目的?！队?jì)算機(jī)繪圖》主要運(yùn)用Auto CAD軟件進(jìn)行教學(xué)，結(jié)合理論進(jìn)行上機(jī)實(shí)踐操作，從而增強(qiáng)計(jì)算機(jī)繪圖的能力和技巧，進(jìn)而為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)?！吨茍D測繪》則初步培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械工程的意識，綜合運(yùn)用《機(jī)械制圖》課程中所學(xué)知識，根據(jù)現(xiàn)有部件（或機(jī)器），通過查閱相關(guān)資料、測量實(shí)物等方法，畫出該部件（或機(jī)器）裝配圖和零件圖的過程。傳統(tǒng)的教學(xué)方式存在諸多弊端，三門課程分別單獨(dú)授課，專業(yè)知識重復(fù)、授課學(xué)時(shí)增加、教學(xué)效果不明顯。

《機(jī)械制圖》是基礎(chǔ)，三門課程緊密聯(lián)系?！吨茍D測繪》、《計(jì)算機(jī)繪圖》不能脫離《機(jī)械制圖》課程而獨(dú)立開設(shè)，必須在全面掌握制圖的基本理論、投影規(guī)律、表達(dá)方法、國家制圖標(biāo)準(zhǔn)、零件圖和裝配圖基礎(chǔ)上才能進(jìn)行制圖測繪并運(yùn)用計(jì)算機(jī)繪圖畫出規(guī)范的機(jī)械圖。

科技時(shí)代的發(fā)展，使得繪圖技能的掌握不僅僅局限于手工繪圖，傳統(tǒng)教學(xué)手段已經(jīng)不能符合現(xiàn)階段的教學(xué)要求。在制圖學(xué)科中引入計(jì)算機(jī)繪圖，從而輔助機(jī)械制圖，提高繪圖效率。運(yùn)用計(jì)算機(jī)先進(jìn)的輔助工具推動(dòng)機(jī)械制圖的教學(xué)。計(jì)算機(jī)繪圖在授課過程中能夠幫助教師運(yùn)用CAD中軸測圖、三維圖形變換等功能，向?qū)W生展示空間形體及空間—平面的轉(zhuǎn)換過程，有助于更好地提高學(xué)生的識圖、繪圖能力及空間想象和思維能力，大大縮短傳統(tǒng)手工繪圖耗費(fèi)的時(shí)間。同時(shí)激勵(lì)學(xué)生通過軟件繪圖對制圖理論進(jìn)一步探索。計(jì)算機(jī)的普及和發(fā)展使傳統(tǒng)的《機(jī)械制圖》課程教學(xué)面臨更多新的挑戰(zhàn)，在圖形文件的保存和管理、圖紙的重復(fù)利用等方面也體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)繪圖極大的優(yōu)越性。

3.教學(xué)改革的措施

目前，以我校教學(xué)模式為例，《機(jī)械制圖》、《制圖測繪》與《計(jì)算機(jī)繪圖》采用傳統(tǒng)相結(jié)合的教學(xué)模式，即先進(jìn)行機(jī)械制圖理論教學(xué)、再進(jìn)行制圖測繪，最后學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)繪圖，其中計(jì)算機(jī)繪圖是單獨(dú)一門課程。從教學(xué)方法分析，此教學(xué)方式循序漸進(jìn)，先加強(qiáng)理論教學(xué)，再注入實(shí)踐教學(xué)，最后運(yùn)用計(jì)算機(jī)繪圖綜合前兩門課程。但在時(shí)間段上機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)繪圖分離教學(xué)，不可避免地造成機(jī)械制圖原理和計(jì)算機(jī)運(yùn)用方面的脫節(jié)，同時(shí)未能及時(shí)在制圖測繪中運(yùn)用計(jì)算機(jī)繪圖，學(xué)生僅能掌握計(jì)算機(jī)制圖的基本運(yùn)用，未能繪制復(fù)雜的裝配圖，影響今后的設(shè)計(jì)圖紙繪制，達(dá)不到預(yù)期教學(xué)目的。因此，只有將機(jī)械制圖和計(jì)算機(jī)繪圖兩門課程同時(shí)進(jìn)行，分別以各相關(guān)知識點(diǎn)為獨(dú)立單元，穿插教學(xué)，并在制圖測繪中加以實(shí)踐檢驗(yàn)，三門課合理結(jié)合，才能達(dá)到最佳的學(xué)習(xí)效果。

通過對傳統(tǒng)教學(xué)的弊端及三門課程之間相互關(guān)系的分析，在實(shí)踐教學(xué)中探究一種將三門課程有機(jī)結(jié)合的教學(xué)方法，具體改革措施如下[2]：

（1）理論教學(xué)內(nèi)容的改革?！稒C(jī)械制圖》與《計(jì)算機(jī)繪圖》兩門課程同時(shí)穿插進(jìn)行教學(xué)，教學(xué)內(nèi)容依次是：

（2）教學(xué)手段改革。在《機(jī)械制圖》授課中運(yùn)用多媒體授課同時(shí)加入Auto CAD輔助授課。授課前，把課時(shí)需要講解的圖形提前在Auto CAD軟件中建立模型，授課中，通過對模型的旋轉(zhuǎn)、剖切等操作，加深學(xué)生對圖形的理解，增強(qiáng)學(xué)生的空間思維能力。尤其是組合體和零件圖的識讀及繪制的講解，在教學(xué)過程中一直都是難點(diǎn)，加之學(xué)生的空間想象力不夠等因素，讀圖制圖較難完成。如果運(yùn)用Auto CAD建立三維模型，使三視圖和計(jì)算機(jī)三維模型相互對照，幫助學(xué)生理解。并授課后，要求學(xué)生在《機(jī)械制圖》作業(yè)練習(xí)冊上與Auto CAD中同時(shí)完成。當(dāng)學(xué)生遇到不易理解的圖形，可以通過在Auto CAD中建立三維模型與三視圖對照，快速準(zhǔn)確得到結(jié)果。

（3）實(shí)踐課程教學(xué)內(nèi)容改革。將《制圖測繪》與《計(jì)算機(jī)繪圖》結(jié)合，利用一周時(shí)間進(jìn)行零部件測繪，先手工繪制草圖，再結(jié)合計(jì)算機(jī)繪圖軟件Auto CAD繪制整套圖紙[3]。

同時(shí)，將計(jì)算機(jī)繪圖運(yùn)用到機(jī)械制圖及其相關(guān)課程中會(huì)存在一些問題。例如，少數(shù)學(xué)生直接抄襲圖形，敷衍了事。這就要求教師必須全面加強(qiáng)授課中的過程監(jiān)控。

4.結(jié)語

隨著科技的進(jìn)步，《機(jī)械制圖》、《制圖測繪》與《計(jì)算機(jī)繪圖》課程有機(jī)結(jié)合的教學(xué)改革勢在必行，這將在使學(xué)生掌握基本理論和知識的同時(shí)，更好地培養(yǎng)空間想象力和軟件應(yīng)用能力，并提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，教學(xué)效果得到進(jìn)一步增強(qiáng)。

未來計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，除Auto CAD軟件外，更多的機(jī)械繪圖軟件也將逐步運(yùn)用到機(jī)械制圖及相關(guān)課程的教學(xué)中來，制圖課程的教學(xué)改革也會(huì)隨著之發(fā)展變化。因此，將計(jì)算機(jī)繪圖合理地運(yùn)用到機(jī)械制圖及相關(guān)課程中，具有重要意義，通過逐步完善和構(gòu)建新的課程體系，進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量，優(yōu)化教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐亞娥.基于CAD下的機(jī)械制圖教學(xué)實(shí)踐[J].價(jià)值工程，2011（13）：207-02.

[2]黃政艷.機(jī)械制圖與CAD課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].廣西輕工業(yè)，2008（09）：158-02.

[3]楊建根，楊中芳.CAD技術(shù)在制圖測繪教學(xué)中的研究[J].機(jī)械管理開發(fā)，2011（06）：164-02.