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(tǒng)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(tǒng)手工制圖，CAD有無可比擬的優(yōu)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(shù)在《機械制圖》課程教學和工程技術(shù)中的作用，認為利用CAD軟件提高了課堂效率。

關(guān)鍵詞：CAD;三維模型;課堂效率;學生興趣

計算機輔助設(shè)計指利用計算機及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計人員進行設(shè)計工作。在設(shè)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(yōu)方案。而由計算機自動產(chǎn)生的設(shè)計結(jié)果，可以快速作出圖形，使設(shè)計人員及時對設(shè)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(zhuǎn)等有關(guān)的圖形數(shù)據(jù)加工工作。

近年來，計算機繪圖已逐漸替代了傳統(tǒng)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(tǒng)手工制圖，CAD有無可比擬的優(yōu)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?qū)W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(lǐng)域，作為一門基礎(chǔ)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(lǐng)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(guī)劃、園林設(shè)計、電子工業(yè)、電子電路、機械設(shè)計、服裝鞋帽、航空航天、輕工化工等諸多領(lǐng)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(xiàn)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(chǎn)生興趣，心理學研究證明，學生如果對學習對象產(chǎn)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(chǔ)入門知識，重點培養(yǎng)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(yè)學校學生必須掌握的知識，用人單位會首先考察，就業(yè)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(tài)查看的作用

機械圖樣被譽為“工程界的技術(shù)語言”，作為中職學校培養(yǎng)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(zhuǎn)換，熟記制圖的標準。引導學生直觀分析把三維實物轉(zhuǎn)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(xiàn)，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(nèi)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(tài)觀看。結(jié)合AutoCAD后，用建模命令繪制三維圖形可動態(tài)觀看、栩栩如生，對培養(yǎng)學生的空間想象力、構(gòu)形能力大有益處。所以軸測圖內(nèi)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(guī)律，也充分體現(xiàn)了現(xiàn)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(fā)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(huán)節(jié)?！稒C械制圖與CAD》是一門技能型課程，除需掌握機械制圖基礎(chǔ)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(xiàn)，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(shù)，這顯然是很難做到的。

五、《機械制圖與CAD》教學未來發(fā)展

CAD極大地豐富了機械制圖的教學內(nèi)容，改變了傳統(tǒng)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(shè)計就是制圖學中沒有的內(nèi)容，且隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)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(shù)的進步與推廣，也將促進CAD制圖教學的進一步發(fā)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(shè)計出了三維零件圖，與繪圖軟件相連的加工設(shè)備就能直接生產(chǎn)出產(chǎn)品，極大地提高了生產(chǎn)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(shù)與技能，提升綜合素質(zhì)，為今后發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

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