CAD軟件與機(jī)械制圖“融合式”的課堂教學(xué)探討

林智宇

摘 要：CAD軟件是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)繪圖中應(yīng)用較為先進(jìn)和廣泛的軟件，作為機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的必修課程，機(jī)械制圖的學(xué)習(xí)非常重要。在現(xiàn)代化的專業(yè)教學(xué)課堂上，教師必須將CAD軟件與機(jī)械制圖結(jié)合起來才能提高專業(yè)化課堂教學(xué)質(zhì)量，取得良好的課堂教學(xué)效果。文章作者結(jié)合自身多年的課堂教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，探討CAD軟件與機(jī)械制圖“融合式”的課堂教學(xué)策略，以供參考。

關(guān)鍵詞：CAD軟件；機(jī)械制圖；融合式教學(xué)

一、CAD軟件與機(jī)械制圖融合的優(yōu)勢

CAD軟件與機(jī)械制圖課程有著高度的契合性，兩種專業(yè)知識(shí)與軟件功能的融合式應(yīng)用，能達(dá)到對課堂教學(xué)質(zhì)量進(jìn)一步促進(jìn)的作用。在專業(yè)教學(xué)課堂上，教師可以通過利用軟件解決學(xué)生在機(jī)械制圖中存在的難點(diǎn)與問題，還能利用專業(yè)知識(shí)當(dāng)案例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而提高學(xué)生應(yīng)用CAD軟件的能力。融合CAD軟件與機(jī)械制圖課程有助于學(xué)生想象力的提高，機(jī)械制圖的內(nèi)容中，點(diǎn)、線、面投影特點(diǎn)、相貫線以及截交線的相關(guān)內(nèi)容是專業(yè)課程的重難點(diǎn)，盡管有些學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)能采用“表面找點(diǎn)法”的方式在三視圖中正確畫出相貫線投影，但依舊存在不少學(xué)生無法想象空間形態(tài)的情況。應(yīng)用CAD軟件后，其功能所包含的一些基本體素，就可以通過簡單定位與組合的方式得出準(zhǔn)確的三維模型，顛覆傳統(tǒng)教學(xué)在基本體與組合體以及三視圖之間的結(jié)合[1]，學(xué)生從組合體的構(gòu)成中對專業(yè)知識(shí)有更全面深入的了解，于是對重難點(diǎn)知識(shí)的把握也更為牢固。

二、CAD軟件與機(jī)械制圖“融合式”教學(xué)簡述及其意義

在二維平面圖形與三維立體模型的轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)中，CAD技術(shù)發(fā)揮了非常重要的作用，也是現(xiàn)代機(jī)械專業(yè)學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)中不可缺少的工具。眾所周知，當(dāng)前社會(huì)需要越來越多工程技術(shù)人才，而工程圖學(xué)也成為基礎(chǔ)且重要的學(xué)科，教師與學(xué)生都應(yīng)該全面掌握CAD軟件的應(yīng)用技術(shù)，這樣才能將教師的職業(yè)教育工作與學(xué)生的專業(yè)甚至產(chǎn)業(yè)學(xué)習(xí)發(fā)展緊密結(jié)合起來。

CAD軟件的計(jì)算機(jī)繪圖在機(jī)械制圖中的融入通常存在三種模式。第一種是添加式，通常情況下教師會(huì)將機(jī)械制圖課程劃分成為若干個(gè)學(xué)時(shí)，主攻計(jì)算機(jī)繪圖的內(nèi)容。第二種是分離式，也就是教師有針對性地將機(jī)械制圖的課程單獨(dú)劃分出來，同時(shí)再將計(jì)算機(jī)繪圖作為必修或選修的課程。最后一種是融合式，要求教師將畫法幾何和工程制圖教學(xué)巧妙地融合起來，通過知識(shí)單元教學(xué)形式，分別介紹工程制圖與計(jì)算機(jī)制圖的技術(shù)與應(yīng)用[2]。第三種模式很好地實(shí)現(xiàn)了知識(shí)與能力的相融并進(jìn)，與當(dāng)前專業(yè)化的工科理實(shí)一體化課程教學(xué)的改革需求相符，也滿足我國強(qiáng)烈提倡的“中國制造”2025年培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的要求，是信息化與工業(yè)化深度融合的學(xué)習(xí)方法。

三、CAD軟件與機(jī)械制圖“融合式”課堂教學(xué)對策

1.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，融入CAD軟件教學(xué)

在課堂教學(xué)“機(jī)械制圖”的過程中，教師教學(xué)的重點(diǎn)在于提高學(xué)生閱讀機(jī)械樣圖的理解能力以及繪圖能力，為學(xué)生后續(xù)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)以及未來的職業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但由于學(xué)生受到空間想象力的限制，影響了學(xué)生對機(jī)械產(chǎn)品投影圖形的理解，降低課堂教學(xué)效率。而過去傳統(tǒng)的“機(jī)械制圖”教學(xué)課堂上，教師大多采用木模、繪圖等方式來增強(qiáng)學(xué)生對圖形理解的直觀性，要優(yōu)化教學(xué)形式與教學(xué)內(nèi)容，教師必須在進(jìn)一步提高學(xué)生觀察圖形直觀性的基礎(chǔ)上，改革制圖教學(xué)的思路與方法，重新對“機(jī)械制圖”課程相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，積極融合CAD軟件的應(yīng)用，這樣才能解決教學(xué)中存在的抽象性問題，也才能彌補(bǔ)學(xué)生空間想象力不足的缺陷，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)CAD繪圖方法的同時(shí)更好地掌握機(jī)械制圖的專業(yè)知識(shí)。

比如學(xué)習(xí)“平面圖形的繪制”課程模塊時(shí)，教師要明確學(xué)習(xí)的內(nèi)容包括機(jī)械制圖國際標(biāo)準(zhǔn)的基本規(guī)定以及平面圖形的具體作圖方法，那么在課堂上通常就需要應(yīng)用PPT、CAD等演示手段讓學(xué)生了解二維圖形的畫法，通過典型案例CAD繪制手柄圖樣的方式讓學(xué)生理解。

2.融合CAD三維功能與構(gòu)形設(shè)計(jì)的目標(biāo)，提高學(xué)生機(jī)械制圖的創(chuàng)新意識(shí)

在計(jì)算機(jī)技術(shù)廣泛滲透于課堂教學(xué)的背景下，教師課堂上應(yīng)用三維軟件并經(jīng)過實(shí)踐而開發(fā)創(chuàng)新的案例越來越多，毫無疑問，機(jī)械制圖教學(xué)課堂上通過對三維CAD技術(shù)的應(yīng)用，在空間性與可操作性上更強(qiáng)，教師還需要更好地融合三維CAD構(gòu)形思想以及機(jī)械制圖的傳統(tǒng)內(nèi)容，在學(xué)生原有的二維圖思維中創(chuàng)新性地與三維的形之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從摸索中提高自身的空間思維能力與創(chuàng)新能力，這也應(yīng)該成為整合CAD軟件與機(jī)械制圖教學(xué)的重要目標(biāo)。

在課堂上進(jìn)行組合體讀圖教學(xué)時(shí)，教師要根據(jù)不同的組合體進(jìn)行專業(yè)的分析，重點(diǎn)融合CAD軟件構(gòu)形的相關(guān)方法，確保CAD軟件的設(shè)計(jì)功能在機(jī)械制圖的學(xué)習(xí)中能夠充分發(fā)揮其輔助性的作用。CAD軟件構(gòu)形的形式包括切挖、拉伸、旋轉(zhuǎn)和抽空等，在三維圖形的呈現(xiàn)下，組合體的組合方法已經(jīng)不再局限于疊加與挖切的形式，如拉伸、掃描的應(yīng)用也越來越普遍，這些都能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的直觀性。如在繪制二維平面草圖以后，教師可以指導(dǎo)學(xué)生將圖形拉伸成形，通過CAD技術(shù)確保草圖的三維構(gòu)形更為生動(dòng)，這個(gè)過程中學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性也得到了提升，對其空間思維想象能力與創(chuàng)新能力也有極大的激發(fā)作用。

3.將CAD軟件與機(jī)械制圖融合，同時(shí)促進(jìn)對CAD技術(shù)的學(xué)習(xí)

針對一些機(jī)械專業(yè)的零件，應(yīng)用CAD技術(shù)能夠?qū)⑵湟匀S的形式多視角地展現(xiàn)出來，達(dá)到很好的輔助性讀圖效果。在機(jī)械制圖教學(xué)課堂上，教師可以根據(jù)原有的授課計(jì)劃，對教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，重點(diǎn)放在結(jié)合CAD軟件應(yīng)用講解上，以知識(shí)點(diǎn)模塊穿插的方式進(jìn)行講述，確保教學(xué)手段的多樣化與靈活性。CAD技術(shù)的應(yīng)用，是多媒體呈現(xiàn)的其中一種表現(xiàn)形式，很多機(jī)械制圖課程中的復(fù)雜圖形通過分解動(dòng)畫的方式表現(xiàn)出來，加深學(xué)生的直觀感受。

比如，學(xué)習(xí)“零部件”的相關(guān)內(nèi)容時(shí)，學(xué)生需要學(xué)習(xí)尺寸公差、文本輸入以及行位公差的相關(guān)內(nèi)容，遵循CAD軟件視圖中“高平齊，長對正、寬相等”的原則，針對尺寸的標(biāo)注則以三視圖作為載體，融合尺寸標(biāo)注的CAD技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械制圖理論當(dāng)中，利用CAD技術(shù)快速繪制較為復(fù)雜的零部件圖。而在講述“裝配圖”時(shí)，教師就需要指導(dǎo)學(xué)生緊密結(jié)合理論與實(shí)踐，通過學(xué)習(xí)圖塊創(chuàng)建、標(biāo)題欄創(chuàng)建使用、拼畫原裝配圖等，一邊引導(dǎo)學(xué)生了解裝配圖的知識(shí)，一邊滲透CAD技術(shù)的應(yīng)用方法，以CAD作為繪制平臺(tái)，繪制出更為詳盡的機(jī)械樣圖。

綜上所述，將CAD軟件與機(jī)械制圖以“融合”的形式為學(xué)生開展教學(xué)活動(dòng)，是一項(xiàng)技術(shù)功能與專業(yè)知識(shí)相結(jié)合的教學(xué)改革，能夠?qū)⒃袡C(jī)械知識(shí)抽象、復(fù)雜的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^的學(xué)習(xí)，學(xué)生獲取更豐富的學(xué)習(xí)資源與操作平臺(tái)，能在很大程度上激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。而在機(jī)械制圖的理論知識(shí)教學(xué)中滲透計(jì)算機(jī)的繪圖知識(shí)，不但能讓學(xué)生更牢固地掌握制圖知識(shí)，還能強(qiáng)化學(xué)生繪圖能力，提高動(dòng)手操作能力，為后續(xù)更專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。由此可見，融合式的教學(xué)是重要的教學(xué)改革方法，可以滿足學(xué)生理論實(shí)踐結(jié)合的需求，可以為教師教學(xué)提供更專業(yè)的服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]陳協(xié)林.中職計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)繪圖AutoCAD與機(jī)械制圖的融合[J].無線互聯(lián)科技，2012（6）.