應用型本科機械制圖與CAD課程有機結合教學模式的探討

唐徐平

摘 要：在多數(shù)本科高校中，機械制圖與計算機輔助設計（CAD）兩門課程是相互獨立的，分開授課。兩者雖然都是獨立的課程，但是也存在一定的相似性，在實際教學中，兩者相輔相成，都是必不可少的部分。為了探究兩門課程有機結合的教學內容與方法，突出應用型本科特點，激發(fā)學生學習興趣，以培養(yǎng)高素質的應用型人才。

關鍵詞：機械制圖;CAD;應用型本科;有機結合

一、機械制圖與CAD課程傳統(tǒng)的教學方法

機械制圖課程主要任務是培養(yǎng)學生的空間思維能力和想象能力，學會投影的規(guī)律，點、線、面和基本幾何體的三面投影。通過點、線、面和基本幾何體的組合，構成復雜的組合體或零件部。掌握基本的繪圖和讀圖的方法，是所有機械類專業(yè)和工程類專業(yè)的必修課程。

機械制圖現(xiàn)階段采用的教學方法比較單調，教師用三角板、圓規(guī)、丁字尺等制圖工具，在黑板上畫出一些圖形，學生生搬硬套進行繪制。教師在黑板上繪圖時，繪圖工具不停的在手里更換，一旦畫錯，修改非常費事，不僅費時，體力消耗也很大。學生被動式的學習，缺乏對學習的積極性，使得學習效率低下，一堂課知識的接受程度受到很大的限制。隨著學習內容的增加，圖形難度的增大，面對復雜的圖形會使學生無法繪制，從而失去學習機械制圖的信心，導致無法學習后面的專業(yè)課程。

計算機輔助設計（CAD）是當今主流的繪圖軟件，CAD這門課程的主要任務是教會學生熟悉軟件中的各個功能，并能熟練使用軟件繪制平面圖，軸測圖，組合體，零件圖和裝配圖等，大大提高繪圖效率。

雖然CAD繪圖比手工繪圖更加方便、快捷、高效，由于CAD是一門實踐性很強的課程，如果單獨教授CAD課程，由于學生沒有掌握制圖的原理及方法，不僅畫出的圖形不符合國家標準，在接觸較為復雜的圖形時，無法深層理解，制圖無從下手，導致教學效果不佳。

二、應用型本科院校機械制圖與CAD課程的有機結合

應用型本科指以應用型為辦學定位，而不是以科研為辦學定位的本科院校，主要是培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力，從而提高學生社會職業(yè)素養(yǎng)和就業(yè)競爭力。

將機械制圖與CAD兩門課程有機結合，不僅要滿足應用型本科的教學目標，講授的內容要系統(tǒng)性、完整性和實用性，還要使學生掌握必備的專業(yè)技術。將理論課程與實踐課程的相互結合，不僅可以培養(yǎng)學生對繪圖基本知識、基本要求和基本方法的掌握，增加實踐課程的課時，來鍛煉學生CAD繪圖的能力，更有利于提高學生的空間想象能力，培養(yǎng)出滿足企業(yè)需求的高素質人才。

（一）結合后的課程目標

將機械制圖與CAD課程有機結合，主要是實現(xiàn)理論與實踐統(tǒng)一教學的目的。機械制圖本身是培養(yǎng)學生的空間思維和設想能力，而CAD又是培養(yǎng)學生的繪圖能力。以理論來指導實踐，又用實踐來驗證理論。通過不斷地強化訓練，讓學生具備讀圖和繪圖的能力。

（二）結合后的教學場地

機械制圖課程通常是在教室進行授課，而CAD課程則需在機房授課。由于兩門課程的有機結合，為了學完理論知識立刻可以進行實踐的學習，此門課程建議安排在機房授課。在機房授課的優(yōu)點是：教師機可以集中控制所有電腦，用廣播的方式來演示某些圖形實物的動畫，，讓學生可以更直觀的感受，形成一定的空間感。在講解完必要的理論知識后，可以結合某些圖形分析，“講、演、練”與一體，讓學生看到繪圖的步驟及方法并掌握所學理論知識。學生練習繪制圖形時，還可以監(jiān)控到每位學生，及時發(fā)現(xiàn)問題并讓他們及時改正。

（三）結合后的教學方法

任何課程的首要任務是要培養(yǎng)學生的學習興趣。若學生對課程缺乏興趣，上課的效果肯定不佳。學生最困惑的就是所學的知識不知其用，尤其不知道為什么要學習理論知識。因此在講完機械制圖理論知識后，適當挑選一些可以激發(fā)學生創(chuàng)造性的圖形，這些圖形的繪制又恰恰運用了之前的理論知識，讓學生自己思考，以增加他們發(fā)現(xiàn)問題解決問題的綜合能力。最后進行統(tǒng)一講解，并分析學生遇到的問題，讓他們積極探索，主動思考自己解決問題。

（四）結合后的學期安排

機械制圖與CAD這兩門課，是在新生進校的第一學期同時開設的。課程的設置導致課程內容部分重復，課時量增加，教學效果不佳。為了滿足應用型本科的教學特點，將機械制圖與CAD課程有機結合后，課時總數(shù)設置為64。因為此門課程為專業(yè)基礎課，專業(yè)課之前開設都不影響，建議在大一下學期和大二上學期開設，每學期32課時。第一學期主要學習畫法幾何、制圖標準以及CAD常用的功能和命令，并且每學一個繪圖命令或編輯命令就配套相應的圖形進行練習。第二學期主要是學習組合體的構成、零件圖和裝配圖的表達方法，并可以熟練運用CAD來繪制常見的經(jīng)典零件。

（五）結合后的課時分配

讓學生在有限課時里全面掌握兩門課程的所有內容是非常困難的。往往機械制圖一門課程就需要64課時，如何解決課時少，內容多的矛盾？對于應用型本科而言，由于主要是培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，因而機械制圖中的徒手繪圖就不作具體講解。不具體講解并不是不講，而是在CAD繪圖中，讓學生掌握繪圖的基本步驟，用CAD來繪制出手繪的圖形，使得課程內容更加具有科學性。

（六）結合后的實踐環(huán)節(jié)

為培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，適當?shù)脑黾訉嵺`時間是必不可少的。32課時的課程，基本可以分為理論16課時，實踐16課時，大大增加了繪圖的時間，提高了學生的繪圖能力，讓學生在繪圖中潛移默化地提高創(chuàng)新思維。

（七）結合后的作業(yè)問題

檢驗教學質量的好與壞，批改作業(yè)是重要的方法之一。對于作業(yè)的布置，機械制圖中點、線、面的投影是需要徒手進行繪制的。而較為復雜的圖形，都是用CAD進行繪圖。為了提高作業(yè)的質量，通常在實踐課上繪制的圖形，下課前都會讓學生統(tǒng)一上傳至教師機中，教師逐一批改后重點講解共性錯誤。

三、總結

總之，要培養(yǎng)出工程應用型人才，必須要激發(fā)出學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新思維。將兩門課程的有機結合，通過加強實踐環(huán)節(jié)的練習，使教育出來的學生能真正成為社會和企業(yè)需要的高素質應用型人才，從而達到應用型本科的教育目標。

參考文獻：

[1]陳霞.基于應用型人才培養(yǎng)的機械制圖課程考核模式改革與實踐[J].教育教學論壇，2015（4），23-24

[2]蔣艷.探討專業(yè)制圖與CAD的教學整合，美術教育研究，2015.