基于農(nóng)業(yè)機(jī)械專業(yè)的機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)制圖的融合研究

葛紹建

（亳州汽車工業(yè)學(xué)校，安徽 亳州 233500）

并提升機(jī)械制圖的精準(zhǔn)性，計(jì)算機(jī)制圖為機(jī)械制圖提供了形象化的繪圖界面和效果[1]。因此，探究兩者的融合對機(jī)械行業(yè)尤其是農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)

計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械制圖中的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，且已經(jīng)成為各大機(jī)械行業(yè)、建筑行業(yè)必不可少的繪圖輔助工具。目前，各相關(guān)行業(yè)已經(jīng)充分認(rèn)識到計(jì)算機(jī)制圖的先進(jìn)性，并致力于深入挖掘其與本行業(yè)的相關(guān)性，尋求使用計(jì)算機(jī)技術(shù)全面替代現(xiàn)有的人工作業(yè)。

農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)基于傳統(tǒng)的AutoCAD進(jìn)行二次開發(fā)，研發(fā)出集建模與核算于一體的建模軟件，利用計(jì)算機(jī)語言模擬機(jī)械元素，并以三維立體的方式向作業(yè)人員展示模型，作業(yè)人員借此完成相關(guān)工作。目前，多數(shù)農(nóng)業(yè)機(jī)械企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營都必須通過計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維建模，將傳統(tǒng)平面化、單一化的機(jī)械圖以更為形象且生動(dòng)的方式展示給作業(yè)人員，無疑這種方式不僅將復(fù)雜煩瑣的機(jī)械圖簡化成便于理解的三維圖形，計(jì)算機(jī)制圖的準(zhǔn)確性也有效避免了作業(yè)人員返工操作的現(xiàn)象，降低了生產(chǎn)成本[2]。此外，計(jì)算機(jī)繪圖成本較低，一旦購入相關(guān)軟件就可長久使用，且也能享受到相關(guān)的升級維護(hù)服務(wù)，這不僅能夠節(jié)約農(nóng)業(yè)機(jī)械企業(yè)的成本，也有助于提升農(nóng)業(yè)機(jī)械企業(yè)的利潤，使其能夠長久地立足于市場競爭中。因此，農(nóng)業(yè)機(jī)械企業(yè)紛紛意識到機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)制圖融合的重要性，并不斷挖掘兩者的契合點(diǎn)。

實(shí)際上，機(jī)械制圖的發(fā)展從傳統(tǒng)人工繪制到計(jì)算機(jī)制圖經(jīng)歷了很長的時(shí)間，這也是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢。傳統(tǒng)的機(jī)械制圖主要通過人工繪制，人工繪制必然存在精度低、耗時(shí)長等問題，且人工手繪存在一定的片面性，無法像計(jì)算機(jī)技術(shù)那樣實(shí)現(xiàn)對多種機(jī)械元素的繪制。計(jì)算機(jī)制圖與機(jī)械制圖的融合不僅體現(xiàn)在各行業(yè)領(lǐng)域中，也體現(xiàn)在我國的中職學(xué)校教學(xué)工作中，各中職機(jī)械專業(yè)充分認(rèn)識到計(jì)算機(jī)制圖的重要性，并借助豐富的教學(xué)方式開展傳統(tǒng)機(jī)械制圖課程的教學(xué)。從中職學(xué)校教學(xué)階段就注重對兩者的有效融合，可以為后續(xù)機(jī)械行業(yè)設(shè)計(jì)人員的職業(yè)技能提升奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[3]。

以往教學(xué)過程中，機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)制圖是兩個(gè)獨(dú)立的學(xué)科，尤其是農(nóng)業(yè)機(jī)械專業(yè)的相關(guān)課程教學(xué)中，機(jī)械制圖課程的主要內(nèi)容是對各制圖元素的闡述以及對繪制原理的講解，并未過多涉及與計(jì)算機(jī)制圖相關(guān)的內(nèi)容，也未涉及相關(guān)的制圖軟件學(xué)習(xí)和實(shí)踐課程學(xué)習(xí)。雖然單一的教學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)，但也會(huì)限制學(xué)生的思想，使學(xué)生將機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)制圖割裂開來，如此學(xué)生不僅不會(huì)了解更為深入的計(jì)算機(jī)知識，也無法熟練使用計(jì)算機(jī)制圖軟件。而計(jì)算機(jī)制圖發(fā)展至今，許多農(nóng)機(jī)教育工作者已經(jīng)充分認(rèn)識到計(jì)算機(jī)制圖的重要性，目前課程開設(shè)也充分考慮到兩者的融合，并設(shè)置有三維建模、計(jì)算機(jī)繪圖等相關(guān)課程。因此，該專業(yè)畢業(yè)生基本能夠掌握計(jì)算機(jī)制圖的方法，當(dāng)下的教學(xué)方式和課程不僅能夠提升學(xué)生的空間想象力，提升學(xué)生制圖效率和精準(zhǔn)度，也能夠?yàn)閷W(xué)生未來的工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[4]。

2 機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)制圖的關(guān)系

從宏觀上來看，機(jī)械制圖是計(jì)算機(jī)制圖的基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)制圖雖然在繪制方式和圖形展現(xiàn)形式上與機(jī)械制圖有所不同，但其本質(zhì)也是為了以更具形象化和精準(zhǔn)性的方式展示機(jī)械制圖，其在表現(xiàn)形式上更為豐富；而計(jì)算機(jī)制圖是機(jī)械制圖的延伸，借助計(jì)算機(jī)制圖可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械制圖無法表達(dá)的元素，兩者的關(guān)系主要有以下幾種。

2.1 機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)制圖相互獨(dú)立

對農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)而言，企業(yè)往往更看重設(shè)計(jì)人員的機(jī)械制圖技術(shù)，而忽視了其對計(jì)算機(jī)制圖技能的掌握，而是要求設(shè)計(jì)人員在日常工作中不斷地了解并掌握相關(guān)的計(jì)算機(jī)制圖技術(shù)，主要原因是機(jī)械行業(yè)管理人員認(rèn)為機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)制圖是相對獨(dú)立的技術(shù)，并未試圖將兩者進(jìn)行有效融合。實(shí)際上，計(jì)算機(jī)制圖和機(jī)械制圖不僅在技術(shù)上是相輔相成的，對設(shè)計(jì)人員而言，兩者的融合也是提升設(shè)計(jì)人員個(gè)人素養(yǎng)和專業(yè)能力的有效渠道。計(jì)算機(jī)制圖技能較強(qiáng)的設(shè)計(jì)人員雖然能夠熟練使用各類制圖軟件，但可能缺乏對機(jī)械制圖的理解能力；同理，機(jī)械制圖技能較強(qiáng)的設(shè)計(jì)人員可能缺乏對計(jì)算機(jī)技術(shù)的深入了解。本質(zhì)上而言，兩者在實(shí)現(xiàn)技術(shù)和形式上有共同點(diǎn)，機(jī)械企業(yè)不應(yīng)將兩者獨(dú)立而言，應(yīng)深入挖掘兩者的契合點(diǎn)，并將兩者進(jìn)行有效融合，促使計(jì)算機(jī)制圖在機(jī)械制圖中發(fā)揮其應(yīng)有的優(yōu)勢和作用[5]。

2.2 AutoCAD制圖工具聯(lián)系機(jī)械制圖和計(jì)算機(jī)制圖

AutoCAD是機(jī)械行業(yè)常用的制圖工具，機(jī)械行業(yè)要求該專業(yè)的畢業(yè)生和設(shè)計(jì)人員必須掌握對AutoCAD的熟練使用，但現(xiàn)今使用最多的是AutoCAD二維制圖方式，在以往的制圖設(shè)計(jì)中二維基本能夠滿足機(jī)械作業(yè)人員的要求。然而隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，其在各行業(yè)中都發(fā)揮了最大的優(yōu)勢，AutoCAD也在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了三維技術(shù)和二次技術(shù)的開發(fā)，三維技術(shù)能夠以三維立體形式將繪制的作業(yè)展示給設(shè)計(jì)人員，二次技術(shù)是借助計(jì)算機(jī)技術(shù)在原有AutoCAD的基礎(chǔ)上研發(fā)出的集設(shè)計(jì)與核算為一體的設(shè)計(jì)功能。這些技術(shù)無一不為設(shè)計(jì)人員提供了更好的操作方式和豐富的元素，使其能夠以更為精準(zhǔn)的方式將各元素進(jìn)行組合，繼而形成可視化的設(shè)計(jì)圖紙[6]。

2.3 機(jī)械制圖中融入計(jì)算機(jī)制圖

將計(jì)算機(jī)制圖和機(jī)械制圖進(jìn)行有效融合已然是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢，同時(shí)也是機(jī)械行業(yè)發(fā)展的必然結(jié)果。人們已經(jīng)將計(jì)算機(jī)制圖定義為傳統(tǒng)機(jī)械制圖的輔助技術(shù)，這一全新的理念已經(jīng)為兩者的融合奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。兩者融合分為技術(shù)和人員兩方面的融合。技術(shù)上，機(jī)械制圖是計(jì)算機(jī)制圖的基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)制圖實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜機(jī)械元素的描述以及平面化與立體化的轉(zhuǎn)變。計(jì)算機(jī)制圖則是對機(jī)械制圖的延伸，同時(shí)也是輔助的繪圖技術(shù)，雖然計(jì)算機(jī)制圖能夠?qū)崿F(xiàn)多種復(fù)雜機(jī)械元素的描述，但目前現(xiàn)有的技術(shù)依然無法覆蓋所有的制圖元素，而機(jī)械制圖雖然在技術(shù)和精準(zhǔn)度上有所欠缺，但依據(jù)國家相關(guān)的制圖規(guī)定，其基本覆蓋了所有的機(jī)械元素。機(jī)械制圖設(shè)計(jì)人員分為專業(yè)設(shè)計(jì)人員與該專業(yè)的中職學(xué)生，對專業(yè)設(shè)計(jì)人員而言，兩種繪圖技術(shù)的有效融合不僅能夠提升設(shè)計(jì)人員的機(jī)械設(shè)計(jì)思維能力，同時(shí)也能夠增進(jìn)設(shè)計(jì)人員對計(jì)算機(jī)技術(shù)的了解；對該專業(yè)學(xué)生而言，兩種學(xué)科的融合能夠提升學(xué)生的綜合能力，從而為學(xué)生進(jìn)入社會(huì)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)制圖融合現(xiàn)狀

3.1 機(jī)械專業(yè)對兩者的教學(xué)分離

計(jì)算機(jī)制圖與機(jī)械制圖的融合應(yīng)從學(xué)校教學(xué)開始，這不僅是為農(nóng)業(yè)機(jī)械企業(yè)專業(yè)設(shè)計(jì)人員的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)，同時(shí)也是促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)發(fā)展的有效手段。然而，目前不少高校機(jī)械專業(yè)并未對這兩種課程進(jìn)行有效的融合，教學(xué)分離使得機(jī)械專業(yè)學(xué)生無法深入了解兩種制圖方式的區(qū)別與聯(lián)系，實(shí)際上，兩種制圖方式是相輔相成的關(guān)系，學(xué)校應(yīng)在機(jī)械制圖課程教學(xué)中注重對計(jì)算機(jī)制圖的融入，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)為學(xué)生演示二維平面與三維立體的相互轉(zhuǎn)化過程，從而提升學(xué)生空間想象力，提高學(xué)生的綜合能力[7]。

3.2 機(jī)械設(shè)計(jì)人員綜合能力欠缺

目前，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)人員雖有較強(qiáng)的專業(yè)技能，但對計(jì)算機(jī)制圖技能的掌握則有所欠缺，對計(jì)算機(jī)技術(shù)的欠缺使得設(shè)計(jì)人員很難成長為專業(yè)的高級技術(shù)型人才，而企業(yè)對此也不太重視，然而，計(jì)算機(jī)制圖是對機(jī)械制圖的補(bǔ)充，熟練掌握計(jì)算機(jī)制圖是提升設(shè)計(jì)人員綜合業(yè)務(wù)能力的關(guān)鍵。對此，企業(yè)應(yīng)通過有效策略提高機(jī)械設(shè)計(jì)人員的綜合能力，使其成長為符合農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展需求的高級技術(shù)型人才。

4 機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)制圖的融合策略

4.1 從實(shí)際出發(fā)加大機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)繪圖的融合

機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)制圖主要應(yīng)用在機(jī)械行業(yè)制圖作業(yè)和機(jī)械專業(yè)制圖教學(xué)中，因此對兩者的融合首先應(yīng)從這兩點(diǎn)出發(fā)，從教學(xué)階段開始向?qū)W生灌輸兩者的融合理念，繼而延伸至機(jī)械行業(yè)中。對教學(xué)而言，應(yīng)注重兩種學(xué)科的融合教學(xué)，在培養(yǎng)學(xué)生掌握理論知識的基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能，只有熟練掌握計(jì)算機(jī)制圖與機(jī)械制圖兩種繪圖技能才能將機(jī)械知識融會(huì)貫通，才能深入理解機(jī)械行業(yè)的相關(guān)知識。此外，學(xué)生也應(yīng)掌握機(jī)械制圖的相關(guān)原理，計(jì)算機(jī)制圖是以二維制圖和三維制圖為基礎(chǔ)發(fā)展而來的，二維、三維制圖能夠提升學(xué)生的空間想象力和實(shí)踐技能，同時(shí)學(xué)生也應(yīng)掌握二維到三維中間的轉(zhuǎn)化過程[8]。教學(xué)過程中也應(yīng)適當(dāng)增加實(shí)踐課程，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐的技能。而對農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)設(shè)計(jì)人員而言，掌握兩種制圖方式更是一名合格的設(shè)計(jì)人員必備的基礎(chǔ)技能之一，機(jī)械制圖考驗(yàn)的是設(shè)計(jì)人員的基本技能和對該行業(yè)的敏銳性，計(jì)算機(jī)制圖考驗(yàn)的則是設(shè)計(jì)人員對知識的延伸性，掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)才能成為機(jī)械行業(yè)所需的新型人才，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在融合兩種制圖的基礎(chǔ)上多加實(shí)際練習(xí)，積累豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)形成嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致、一絲不茍的工作態(tài)度，成為真正的高級應(yīng)用型人才。

4.2 以三維實(shí)體造型技術(shù)為重點(diǎn)

無論是機(jī)械制圖還是計(jì)算機(jī)制圖，兩者在技術(shù)和實(shí)現(xiàn)過程上都離不開二維與三維的相互轉(zhuǎn)化，即將機(jī)械實(shí)體通過二維平面繪制出來，但設(shè)計(jì)人員應(yīng)能夠通過專業(yè)的技能或計(jì)算機(jī)制圖技術(shù)將二維平面轉(zhuǎn)化成三維立體。同理，也應(yīng)將三維立體轉(zhuǎn)化成二維平面或機(jī)械實(shí)體，對設(shè)計(jì)人員和傳統(tǒng)的機(jī)械制圖而言，這一過程較為復(fù)雜且煩瑣，其中涉及多個(gè)復(fù)雜且抽象的數(shù)據(jù)，圖形的轉(zhuǎn)化過程本質(zhì)上是數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化過程，而計(jì)算機(jī)制圖則能夠?qū)⑦@種抽象的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化過程變得十分簡單，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠幫助設(shè)計(jì)人員建立空間立體思維方式，從而便于設(shè)計(jì)人員理解抽象的轉(zhuǎn)變過程，也能更加熟練地掌握機(jī)械行業(yè)理論知識[9]。

4.3 全面提升工程設(shè)計(jì)人員的綜合繪圖技能

掌握繪圖軟件應(yīng)用能力是學(xué)習(xí)機(jī)械制圖技術(shù)的關(guān)鍵任務(wù)，企業(yè)在實(shí)現(xiàn)機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)制圖相融合，提升工程設(shè)計(jì)人員綜合繪圖技能的過程中，必須要做好以下幾項(xiàng)工作。首先，強(qiáng)化工程設(shè)計(jì)人員的計(jì)算機(jī)制圖的實(shí)訓(xùn)，設(shè)置專項(xiàng)的計(jì)算機(jī)制圖訓(xùn)練課題，專項(xiàng)課題能夠提升設(shè)計(jì)人員的專業(yè)技能。其次，將計(jì)

算機(jī)制圖添加至裝配體部件測繪領(lǐng)域中，在實(shí)際繪圖工作、機(jī)械設(shè)計(jì)等各方面均要求工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)用計(jì)算機(jī)制圖技術(shù)，貫穿于所有機(jī)械制圖環(huán)節(jié)中的計(jì)算機(jī)制圖訓(xùn)練對工程設(shè)計(jì)人員實(shí)際應(yīng)用能力有極大的幫助。計(jì)算機(jī)制圖在同機(jī)械制圖相融合時(shí)，可以從二維機(jī)械圖樣的轉(zhuǎn)換、繪制和三維實(shí)體造型技術(shù)兩個(gè)角度入手，彼此進(jìn)行協(xié)調(diào)，共同交融于機(jī)械制圖中，才能發(fā)揮提高機(jī)械制圖技能、夯實(shí)機(jī)械制圖基礎(chǔ)知識的作用[10]。計(jì)算機(jī)制圖能夠?qū)⒊橄蟮钠矫媾c立體之間的相互轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)變成數(shù)據(jù)坐標(biāo)之間的變化，對設(shè)計(jì)人員而言，也許難以理解這種抽象的變化過程，但計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變強(qiáng)化設(shè)計(jì)人員的形象和意識思維，使其深入理解繪圖技術(shù)的本質(zhì)，提升機(jī)械設(shè)計(jì)人員的綜合繪圖技能。

5 結(jié)束語

綜上所述，機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)繪圖各有所長，在應(yīng)用過程中，相關(guān)人員要將兩種制圖方式相互融合，從而達(dá)到相互促進(jìn)的效果。三維實(shí)體造型和二維平面圖是機(jī)械制圖的兩個(gè)重要基本點(diǎn)，機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)繪圖緊緊地交融，只有把它們系統(tǒng)地學(xué)習(xí)，完整地理解，有機(jī)地結(jié)合，在日復(fù)一日的訓(xùn)練中才能全面提升自身的綜合能力，滿足現(xiàn)當(dāng)代機(jī)械制圖要求，成為真正具備實(shí)戰(zhàn)能力的高素質(zhì)人才，把握住時(shí)代發(fā)展趨勢，形成自己的優(yōu)勢。