《CAD》與《機械製圖》課程融合教學的探討論文

摘要：在CAD教學中，如何融入機械製圖，兩者之間的應用關係，本文以工程類教學中的CAD與機械製圖為例，對兩者之間的融合關係進行了分析、探討與研究。

關鍵詞：CAD；機械製圖；教學融合

時代的發展，科技的發展，使得很多行業有了翻天覆地的變化，其中計算機技術的普遍應用是當今時代的趨勢和現實。比如設計行業，不論是平面設計，三維立體影像設計，由cad軟體進行的工業輔助設計，以及網路及多媒體設計等都和計算機技術緊密地聯絡在了一起，相對於傳統的徒手繪製而言，計算機以其快捷，便利的優越性，為設計師提供了充分的技術手段，它將人們從過去諸多繁雜的勞動中釋放出來，人們可以更快捷，更準確，更有效的處理各種文字，圖形，影象等資訊。

Autocad輔助設計軟體，是計算機技術與傳統行業相結合的產物，筆者在課程教學中的一點感受，與大家共同探討。

機械製造與控制專業均屬於國家職業教育的重點建設專業，許多職業教育學院的機械製造、焊接（教改專業）、機電一體化等重點專業都同時開設有《機械製圖》、《CAD》兩門課程，併成立了《機械製圖》、《CAD》合併課程教學小組。如何培養出具備使用CAD/CAM/CAPP等軟體、實施工藝、數控程式設計、裝置管理、質量檢測和產品銷售等技能的機械製造工藝人員和機械加工裝置裝配與維修人員,是值得認真研究的課題。

以資訊科技為代表的高新技術的快速發展，以極大的廣度和深度滲透到機械裝備製造業，與之相融合，使機械裝備製造業發生深刻、巨大的變化。目前，CAD技術在計算機、交通運輸、機電、工民建……專業方面應用廣泛。CAD課程是否需要《機械製圖》,兩者之間應怎樣融合、促進、發展，怎樣深層次的學好CAD，依據筆者多年現場實踐經驗及學校教學工作實踐認為：

一、機械製圖在CAD中的必要性和重要性

1.隨著計算機的發展CAD技術在機械製圖中得到了普遍應用及推廣，CAD技術的發展推動了計算機圖形影象類和現代化機械工程的發展，特別是現代機械工業中數控機床及機電—體化技術和計算機精確建模的需求，更需要CAD的基礎知識和三維立體知識。

技術的發展不僅是計算機影象類的基礎，也是機械製圖現代化的體現，而且是開創思維發展的工具。它是提高了各類設計效率，縮短工作週期，加速新產品開發的實用技術。

技術是現代化製圖的需要，它作為計算機輔助設計軟體具有甩圖板功能，但仍然需要有機械製圖知識的支援，機械製圖是訓練學生的識圖和製圖的能力，是培養學生思維，樹立三維圖形和動手繪圖能力的課程，是CAD技術中必不可少的重要基礎。如果沒有機械製圖知識，即使會使用CAD，也將僅僅是一個描圖員，因為也不可能創造出新的應用圖形及機械圖紙。

二、《機械製圖》與《CAD》聯合課程模式

（一）課程思路。

以《CAD》課程為技能主線，以《機械製圖》課程為應用課題，有機地穿插與安排技能模組，貫穿全部課程，以動手繪製圖紙能力，實際識圖能力為目標，強調課程實用性及現實性，適當選取必要的理論課程內容，以實際動手應用能力為主，提高學生的興趣所在，培養技能型熟練工種人才。

技能型人才的培養取決於學校，在專業課的教學中，雖然必須重視計算機繪圖，但不提倡完全甩掉圖板繪圖，還應適當地強調按照實際的機械零部件，訓練學生的實際動手繪圖、識圖能力。如果只是用計算機繪圖，將不容易在頭腦中建立起三維立體圖形的概念，在實際繪圖時不容易找到圖形所對應的點、線、面。結合機械製圖的例項來進行實際動手繪圖、識圖，能更好的在頭腦中建立起三維立體圖形的具體造型與形象。

（二）實際教學中的課時分配。

1.分段式授課：比例為2:1，即《機械製圖》為2/3而《CAD》課程為1/3。機械製圖作為一門專業基礎課，其重要性對於機械類專業來說不言而喻。在分段式授課方式中打好機械製圖課程基礎對於教學來說是十分重要的。

2.融合式授課：將《機械製圖》與《CAD》融合為一門課，採用多媒體加上機練習教學方法，在講解機械製圖課程的同時摻入CAD繪圖的教學，使二者能夠有機融合起來。這樣就摒棄了傳統的掛圖、黑板上反覆演示的缺點，讓學生能夠更容易理解複雜的建模、三維圖形分析等等知識點。

（三）課程教法。

1.分段式授課：先講《機械製圖》，後講《CAD》，該門課按分類講授，按各自方向講解、各自理解接受。

優點是：分別學習各自理論較多，對各自主要命令及功能掌握較多。但教師在教學時要注意掌握不要將兩門課分割，能夠有機地通過例項教學與實訓，對各部分的內容進行有機的聯絡。

機械cad首先要具備一定的機械製圖的基礎，能夠看得懂拿到手中的機械圖紙。這一步在實際的教學中，因為每一個學生在之前的學習情況的不同，使得在讀圖能力上的水平也是參差不齊，這就給教學帶來一定的難度，所以在課程的安排上，一開始先就cad軟體的各項工具進行簡單的講解和示範，先讓學生們在腦海中留下一個大概的印象，然後以繪製實際的圖形為主，精心的安排好每一個圖形所要用到的工具，做到每一個圖形有一定的針對性，針對某一些工具，這樣能夠讓學生在繪製的過程中熟悉和理解這些工具，又避免了一個圖涉及到太多的工具而使得學生產生混亂無所適從。

通過這些簡單的圖形，學生能夠熟悉cad中的各種使用工具，知道這些工具怎麼用，有些什麼樣的`作用和效果，達到這一步之後，cad的教學就開始進入第二個階段——複雜圖形的綜合應用。之前一個階段為的是讓學生掌握工具的使用方法，但這些工具什麼時候使用，一些圖形使用什麼方法做是最快捷方便的，學生們還沒有概念，有些學生拿到一個圖他們有無從下手的感覺。這時候，在教學時，第一個要做的是給學生演示製圖的過程，教會他們分析的過程。在繪製之前，先給學生們分析圖形的構成，一個複雜的圖形通過分析將其解構成一些簡單的圖形，比如一些零件的弧面是由多個圓弧相切連線起來的，這時候就要給同學分析哪裡到哪裡是一段，哪裡到哪裡又是一段，同時也要給出分析，這些圓弧用工具畫的時候怎麼做，是直接圓還是直接圓弧，如果是圓又要看哪一種作圓的方法才能做出來。分析完圖形的構成之後要給學生灌輸作圖的流程，從中心線開始，先外後內，先易後難，讓學生養成一個良好的作圖流程習慣對製圖的速度和準確性都有著很好的效果。

分析完成之後，要將製圖的過程演示出來，所以先由教師來做，因為之前的分析過程的存在，所以在製作的時候常常利用提問的方式來加深學生們對圖形制作的理解，做到一些關鍵的部分，讓大家回憶分析過程時講解的方法，然後在演示完畢之後，讓學生們自己繪製一遍，實際練習和感受，這是無論怎樣詳細的講解也無法代替的。

通過一段時間的演示練習，在學生掌握良好的情況下就可以進行第三個階段——自主繪圖，在這個時候，學生對製圖的方法過程都有了一定的理解，現在要培養的則是學生的獨立思考能力了。這個時候，以學生自己練習為主，老師單獨指點為輔，培養學生的獨立分析能力和做圖能力，必須讓學生自己去畫，讓他們學會自己讀圖分析，自己去想如何使用工具去實現，在他們獨立製圖的時候，他們才會發現各種各樣的問題，引發他們的思考，這時候老師所要作的一個是啟發他們，而不是代替他們去做，再者就是解答他們遇到的各類問題，提出各種可能，糾正一些不正確的方法。

在這期間你還會發現很多學生們的奇思妙想，製圖是一個靈活的作業，沒有一個固定的做法，有著各種途徑去實現，在教學中你也會通過學生的練習去發現很多沒有想到之處。

2.融合式授課：將兩門課作為一門課講授，按1:3比例講，先講《機械製圖》，後講《CAD》，以《CAD》為主，《機械製圖》為輔，以《機械製圖》為線貫穿始終，在講《CAD》時與《機械製圖》結合起來，時時不忘《機械製圖》國家標準，用《CAD》帶動《機械製圖》，每講一節CAD時，對機械製圖作相應的簡要介紹，尤其是要按照機械製圖知識建立三維立體圖形去體會CAD作法，在CAD作圖完成即初步檢驗圖形，並應留一定量的作業，全部要用CAD來完成，最後訓練出來的是能夠結合機械製圖且熟練掌握應用CAD的人材。融合式優點：兩者兼顧，既應用了機械製圖國家標準又適應了CAD的先進性，既在頭腦中建立了三維立體圖形，又應用計算機繪製了圖形，並且可以較早甩圖板繪圖。使學生結合機械製圖作圖法，進一步深入與透徹理解CAD命令。

　　三、教學中應注意的問題

1.在《機械製圖》教學中，要注意新國標，簡化畫法，特別是檢視的正確性畫法。以突出動手能力和實用性為主線，對畫法幾何部分要適當選取一定幅度的適用內容，不必強求理論體系的完整性。

2.在《CAD》教學中，要注意細節與精確的實際技能專案。典型的特定技能如：極軸追蹤，極座標，尤其是一些標註上的要求和各項設定問題，一定要嚴格訓練學生以機械製圖國家標準為準，不要標錯和畫錯。這些關鍵性的應用技能與技巧，教師要通過多層次、多方位的訓練，使學生切實地掌握。例如：圖形合併（PEDIT）命令，是一個非常重要的命令，當與機械製圖的實際應用例項想結合對照進行教學後，學生感到真正學深學透了。

專業課教學應當有針對性地培養相應技能型人才，將《CAD》與《機械製圖》真正的有機融合在一起，有利於人才的培養。有利於職業教育與產業結構調整密切相關，職業教育與本地的產業緊密銜接，相輔相成。

　　參考文獻：

【1】姜毅平.《CAD》與《機械製圖》課程的有機融合.

【2】李巨集CAD2009機械繪圖.機械工業出版社

【3】李澄.機械製圖習題集.高等教育出版社