關(guān)于CAD與《機械制圖》課程教學(xué)的融合探討

李晨光

摘要：將CAD與機械制圖課程相互結(jié)合，可以將相互的知識內(nèi)容進(jìn)行融合，提升教育教學(xué)效率。該文在分析當(dāng)前課程教學(xué)現(xiàn)狀，課程之間融合必要性和重要性的基礎(chǔ)上，提出CAD與機械制圖課程教學(xué)相互融合的相關(guān)策略，以此提升教育教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：CAD;機械制圖;教學(xué)融合;現(xiàn)狀;重要性;策略

中圖分類號：G424? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）03-0089-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

隨著時代科技的發(fā)展，很多行業(yè)都發(fā)生了很大的變化，計算機已經(jīng)普遍應(yīng)用到各行各業(yè)，例如在設(shè)計行業(yè)中，不論是平面設(shè)計，還是三維立體，CAD軟件都用于輔助設(shè)計，網(wǎng)絡(luò)和多媒體、計算機相互聯(lián)系在一起。相比傳統(tǒng)繪制的方式，計算機更加快捷，具有便利性，為設(shè)計師提供了技術(shù)手段，人們也從過去復(fù)雜的勞動當(dāng)中解放出來，也更加快捷準(zhǔn)確地對文字、圖形、圖像等相關(guān)的信息進(jìn)行處理。CAD輔助軟件是計算機與傳統(tǒng)行業(yè)相結(jié)合的一種產(chǎn)物。機械制造是職業(yè)教育當(dāng)中的重點建設(shè)專業(yè)，許多職業(yè)學(xué)院的機械制造都同時開設(shè)了機械制圖、CAD兩門課程，建立機械制圖與CAD之間的輔助學(xué)習(xí)小組。如何將CAD與機械制圖課程相互融合則成為亟待解決的問題，也是值得認(rèn)真思考研究的課題。信息技術(shù)的高速發(fā)展，已經(jīng)達(dá)到廣度和深度滲透到機械制圖的各個專業(yè)，并與之相融合，機械制圖制造業(yè)發(fā)生了較為深刻的變化，當(dāng)前CAD技術(shù)已經(jīng)在交通、運輸?shù)认嚓P(guān)等專業(yè)得到廣泛應(yīng)用，CAD如何才能與機械制圖相互融合，在教育教學(xué)中需要不斷進(jìn)行探索。

1 CAD與《機械制圖》課程教學(xué)現(xiàn)狀

在傳統(tǒng)教育教學(xué)中，機械制圖這門課程往往是利用模型或者是掛圖的形式來進(jìn)行知識的講解，然后利用教具對圖形進(jìn)行繪制，繪制的方法和原理主要是教師在課堂上講解的重點知識，學(xué)生則需要在課下進(jìn)行大量的練習(xí)，對知識進(jìn)行鞏固。可是隨著新課程教學(xué)理念的提出以及深入，教育教學(xué)的形式發(fā)生了很大的變化，另外加之，我國對人才的需求也在不斷改革，很多院校刪減了很多機械制圖當(dāng)中的相關(guān)課程內(nèi)容，制圖的原理以及重點保留下來了。傳統(tǒng)的教學(xué)方式會在很大程度上降低了學(xué)生的識圖能力，不僅如此，也不利于學(xué)生思維空間的提升。CAD課程學(xué)習(xí)也進(jìn)入了一個新的網(wǎng)絡(luò)時代，CAD由于自身具有編輯、修改能力比較強的特點，CAD課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)是機械制圖，如果學(xué)生沒有掌握較好的機械制圖的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，自然也不能夠很好地學(xué)習(xí)CAD的相關(guān)知識內(nèi)容，如果將這兩種課程單獨分開教學(xué)，不僅浪費教學(xué)時間，造成課程內(nèi)容的重復(fù)，最終教育教學(xué)效果也不甚理想。

2 CAD與《機械制圖》課程教學(xué)融合的必要性和重要性

隨著計算機的發(fā)展，CAD技術(shù)在機械制圖課程當(dāng)中得到了普遍的應(yīng)用，CAD技術(shù)的發(fā)展極大地推動了計算機圖形以及現(xiàn)代化機械類的不斷發(fā)展，尤其是當(dāng)前機械工業(yè)、機電一體化技術(shù)的需求，更需要利用CAD作為基礎(chǔ)來構(gòu)建三維立體的知識內(nèi)容和模型。CAD技術(shù)的發(fā)展不僅僅是計算機圖像類知識學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，是機械制造現(xiàn)代化的一種體現(xiàn)，也是一種思維的開發(fā)工具。它能夠提升各類的設(shè)計效率，縮短工作周期，從而制造出更加實用的技術(shù)。CAD技術(shù)是當(dāng)前現(xiàn)代化制圖的一種需要，作為計算機輔助軟件來說具有很大的甩圖板功能，但是仍然需要機械制圖相關(guān)知識的支持，機械制圖是對學(xué)生的識圖和制圖能力進(jìn)行訓(xùn)練，也是對思維以及三維圖形和動手實踐能力培養(yǎng)的一門課程，是CAD技術(shù)必不可少的重要基礎(chǔ)。如果學(xué)生缺少機械制圖的相關(guān)知識內(nèi)容，即使會使用CAD，也只是一個描圖員，并不能創(chuàng)造出新的圖形。

3 CAD與《機械制圖》課程教學(xué)的融合策略

3.1 梳理課程教學(xué)思路，實現(xiàn)融合教學(xué)

在教育教學(xué)中需要將CAD作為技能主線，以機械制圖作為應(yīng)用課題，將兩者的課程內(nèi)容相互貫穿。以動手繪制圖紙的能力作為教育教學(xué)目標(biāo)，更加強調(diào)課程教學(xué)的實用性以及現(xiàn)代性。對學(xué)生傳授相關(guān)的理論課程知識內(nèi)容，主要是以實際應(yīng)用為主，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)技能型的人才。技能型人才的培養(yǎng)主要是在于學(xué)校在專業(yè)課教學(xué)中，教師要注重提升學(xué)生的計算機繪圖能力，但是并不是說讓學(xué)生甩掉繪圖，而應(yīng)該強調(diào)按照實際的機械零部件進(jìn)行動手繪圖。如果僅僅是利用計算機進(jìn)行繪圖，容易在頭腦中構(gòu)建三維立體圖形的相關(guān)概念，在實際繪圖時也不能找到圖形相對應(yīng)的點、線、面，如果能夠結(jié)合這些制圖的相關(guān)實例，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行動手繪圖，才能夠更好地想象出三維立體的形象。

3.2 做好課時分配，提升教學(xué)效果

可以采用分段式授課的方式，機械制圖與CAD之間的比例為2：1。機械制圖作為一門專業(yè)化的基礎(chǔ)課程，對于機械專業(yè)學(xué)生的發(fā)展來說重要性不言而喻，在分段式教學(xué)中可以讓學(xué)生做好機械制圖課程的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，對于其他課程里的學(xué)習(xí)來說也具有極為重要的作用和價值。

也可以采用融合式的方式進(jìn)行授課，將機械制圖與CAD融合為一門課，采用多媒體加上相關(guān)練習(xí)的方式方法，在對機械制圖的課程進(jìn)行講解時，同時可以融入CAD繪圖教學(xué)，使兩者能夠有機融合起來，這樣就能夠摒棄傳統(tǒng)的掛圖反復(fù)演示等缺點，讓學(xué)生更加容易理解三維圖形所具有的特點。

3.3 采用適宜課程教法，將課程融合學(xué)習(xí)

3.3.1 分段式授課

在分段式課堂中，主要是先講解機械制圖的相關(guān)知識內(nèi)容，然后再講解CAD，按照分類進(jìn)行知識的講授，或者是按照各自的方向進(jìn)行知識的講解，通過這樣的方式更加容易引導(dǎo)學(xué)生對知識的理解。優(yōu)點是分別學(xué)習(xí)各門課程的相關(guān)理論知識內(nèi)容，對于其中的命令以及概念性的知識內(nèi)容相對容易掌握，但是教師在教育教學(xué)時注意不要將兩門課程真正分割，而是能夠有機地將兩個課程的實力相互融合，以此引導(dǎo)學(xué)生形成系統(tǒng)化的知識體系。CAD的學(xué)習(xí)首先要能夠具備一定機械制圖的相關(guān)基礎(chǔ)知識內(nèi)容，能夠?qū)C械圖當(dāng)中的元素看得懂。在實際教學(xué)中，因為每個學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)會有所差異，讀圖能力也會表現(xiàn)出不同，這也會給教育教學(xué)帶來一定的困難。為此，在課程安排上，可以先使用CAD軟件對機械制造當(dāng)中的工具進(jìn)行簡單的講解以及示范，讓學(xué)生在頭腦當(dāng)中能夠留下大概的印象，然后開始繪制圖形，了解每個圖形所使用到的工具，這樣每個圖像具有一定的針對性。學(xué)生在繪制圖形時也能夠熟練掌握工具的使用，能夠避免工具太多導(dǎo)致混亂的現(xiàn)象。通過簡單圖形的繪制，學(xué)生能夠熟悉CAD當(dāng)中的許多軟件，掌握這些軟件具有什么樣的作用和效果。接著可以讓學(xué)生畫一些復(fù)雜的圖形，上個階段是為了讓學(xué)生掌握各種工具的使用方式方法，但這些工具什么時候用，一些圖形使用什么工具才能夠繪制出來，學(xué)生并沒有具體的概念。當(dāng)學(xué)生拿到一個陌生的圖時，感覺無從下手，這時候在教育教學(xué)中，教師可以先給學(xué)生演示圖形制作的過程，并引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會分析。在繪制之前，先引導(dǎo)學(xué)生分析圖形的構(gòu)成，一個復(fù)雜的圖形往往是由多個簡單的圖形所構(gòu)成的。例如零件的弧面是由多個圓弧連接起來的，給學(xué)生逐一分析圖形的組成，讓各學(xué)生強化圖形的分析能力，從而才能夠更好地使用CAD軟件繪制圖形。然后讓學(xué)生能夠掌握作圖的流程，從中心線開始，先外后內(nèi)，先易后難，讓學(xué)生能夠養(yǎng)成良好的繪制圖形的習(xí)慣，這對于提升學(xué)生的準(zhǔn)確性和速度都具有極為重要的作用。在分析完成之后就要將作圖的過程具體演示出來，可以先由教師給學(xué)生演示制作的過程，通過提問的方式能夠加深學(xué)生對于制圖的理解，掌握制圖當(dāng)中的關(guān)鍵部分，教師示范之后，可以讓學(xué)生自主來繪制一遍，通過學(xué)生的實際感受和練習(xí)，也能夠提升教育教學(xué)效果。通過一段時間的示范練習(xí)之后，學(xué)生則能夠做到自主繪圖，學(xué)生對于繪圖的方法都有一定的了解，在這個階段主要是強化學(xué)生的獨立思考能力，引導(dǎo)學(xué)生以自主練習(xí)為主，教師提供針對性的輔導(dǎo)，以此強化學(xué)生的獨立分析以及協(xié)同能力，必須要讓學(xué)生主動去畫圖，強化學(xué)生的讀圖分析能力，讓學(xué)生思考使用怎樣的工具，學(xué)生只有在實際繪圖的過程當(dāng)中，才能夠發(fā)現(xiàn)各種各樣問題，提升學(xué)生的思考力，教師要做的是啟發(fā)學(xué)生，而不是代替學(xué)生，對學(xué)生存在的問題，能夠做到及時解答釋疑。當(dāng)學(xué)生自主作圖時，會發(fā)現(xiàn)學(xué)生有很多的奇思妙想，繪圖可以說是一個靈活的作業(yè)，并沒有相對固定的做法，在這個過程當(dāng)中也促進(jìn)了學(xué)生思維想象力的提升。

3.3.2 融合式授課

融合式授課的方式則是在兩者相互結(jié)合在一起，按照1：3的比例，先講授機械制圖，后講授CAD，主要是以CAD的知識為主，機械制圖作為輔助和基礎(chǔ)，機械制圖要始終貫穿始終，利用CAD來帶動機械制圖知識的學(xué)習(xí)。在講解CAD的知識內(nèi)容時，都要對機械制圖進(jìn)行簡單介紹，按照機械制圖知識來構(gòu)建三維立體圖像，并利用CAD來進(jìn)行完成。也要讓學(xué)生有大量的練習(xí)，掌握CAD的使用技術(shù)。通過融合式教學(xué)課程的講解，可以將這兩者結(jié)合起來，不僅符合機械制圖的學(xué)習(xí)的標(biāo)準(zhǔn)，也能夠掌握CAD應(yīng)用的先進(jìn)性，引導(dǎo)學(xué)生形成三維立體圖形，并結(jié)合機械制圖的相關(guān)方式方法，能夠引導(dǎo)學(xué)生深層次理解CAD中的相關(guān)的命令，提升教育教學(xué)效果。

4 CAD與《機械制圖》課程教學(xué)的融合需要注意的問題

機械制圖教學(xué)中需要掌握相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，對畫法進(jìn)行簡化，尤其是有使用正確的畫法，以便強化學(xué)生的動手實踐能力，對于一些結(jié)合畫法部分可以選擇相關(guān)適度的內(nèi)容，不必強調(diào)理論層面的完整性。在CAD教育教學(xué)中，要注重將其中的一些細(xì)節(jié)與具體的項目相互融合起來，典型的技能主要有極坐標(biāo)，在標(biāo)注中要有具體的要求，并設(shè)置相關(guān)的問題，一定要做到嚴(yán)格的訓(xùn)練，使其能夠得到國家標(biāo)準(zhǔn)，要避免出現(xiàn)畫錯或者標(biāo)錯，這些關(guān)鍵性的一些技能和技巧，要注重使用采用多層次以及多方位訓(xùn)練的方式，引導(dǎo)學(xué)生掌握相關(guān)的知識內(nèi)容，以此更好地引導(dǎo)學(xué)生掌握知識學(xué)習(xí)的精髓。將CAD與機械制圖相互結(jié)合，能夠引導(dǎo)學(xué)生對知識的學(xué)習(xí)，從而提升教育教學(xué)效率。

5 結(jié)語

總之，CAD與機械制圖之間的相互融合，能夠提升教育教學(xué)效率，將所學(xué)習(xí)的知識內(nèi)容相互融合起來，形成系統(tǒng)化的知識體系。CAD技術(shù)的發(fā)展不僅僅是計算機圖像類知識學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，是機械制造現(xiàn)代化的一種體現(xiàn)，也是一種思維的開發(fā)工具，它能夠提升各類的設(shè)計效率，縮短工作周期，從而制造出更加實用的技術(shù)。在教育教學(xué)中還要不斷探索CAD與機械制圖之間的融合的策略，以此提升教學(xué)效果。

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