机械制图与计算机绘图融合教学的改革

作者简介：陶猛（1980-）,男,贵州贵阳人,副教授,研究方向：计算机辅助机械设计与分析.

摘 要：根据机械制图和计算机绘图两门课程的内在联系和教学现状,探讨了将两门课程有机融合的教学改革措施.整合优化两门课程不仅可以减少重复的教学内容,还有利于激发学生的学习兴趣和学习效率,提升课程整体的教学效果.

关 键 词：机械制图计算机绘图CAD教学改革

中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1673-9795（2014）01（b）-0000-00

机械制图是高等学校工科专业中开设的重要的专业技术基础课程,目前大多采用传统教学如板书、挂图、模型讲解等手段与多媒体课件结合的教学方式,或者将教学资源建设为数字化平台并实现共享,但这仅是对教学形式和手段做出的改进,对教学内容的更新、课程结构的优化仍然没有实质性的改进,也没有将计算机绘图AutoCAD（以下简称CAD）的教学与机械制图有效融合.机械制图重点讲授制图的原理和方法,而计算机绘图重点培养学生的绘图技巧,两门课程都以培养学生的空间想象能力、逻辑思维能力、绘图和读图能力作为目标.因此,整合和优化两门课程的教学内容,有效提升教学质量,成为教学改革中需要解决的问题.

1机械制图与CAD教学改革的背景

机械制图和计算机绘图是机械工程专业甚至多数工科专业必修的技术基础课程,机械制图主要讲授绘图和读图的理论和方法,研究空间几何元素和平面投影之间的相互关系和一般规律,通过这门课程的学习应使学生具备解决几何问题的形象思维能力和空间构思能力,以及阅读和绘制机械工程图样的基本能力.另一方面,计算机绘图课程中的制图标准、投影理论、视图表达方法以及工程图样绘制均与机械制图课程中的相关要求一致,可以说机械制图是计算机绘图的基础和先修课程,并且也只有熟练掌握手工绘图技能的人才能更好地利用计算机绘图软件绘制符合制图标准的工程图样,才能熟练地阅读工程图样.

由于传统机械制图课程的教学内容多、授课学时少,对计算机绘图的学习一般是两种方式：一种是在学习完机械制图课程之后安排12学时左右的计算机绘图内容讲授,但是这种方式不能将计算机绘图内容有效融合到机械制图的学习中,并且由于学时较少导致学生无法得到全面的计算机绘图训练,进而影响教学质量的提高；第二种是在大二或大三独立开设计算机绘图课程,但是这种方式与机械制图课程出现时间上较长的分离,使得制图的基础知识和方法与计算机绘图的实际操作发生脱节,甚至无法实现预期的教学目标.因此,将机械制图与计算机绘图课程有效结合起来势在必行.

2机械制图与CAD结合的教学方式改革手段

（1）随着计算机技术的迅速发展,通常采用AutoCAD软件讲授计算机绘图课程,但是这却将机械制图和计算机绘图这两门有深刻内在联系的课程分开授课.传统模式是讲授机械制图在传授计算机绘图,如果能将两门课程整合,可以有效加强课程之间的融合与贯通,对于提高学生理解和掌握知识的能力大为有益.通过整合两门课程,并优化原有的教学大纲和教学内容后,应包括以下主要内容：①制图的基本知识和技能；②CAD的基础知识；③点、线、面投影和三视图；④立体投影和CAD简单图形绘制；⑤组合体和尺寸标准；⑥机件表达方法和CAD练习；⑦标准件和常用件及CAD应用；⑧零件图及建模；⑨装配图及建模.

（2）除了采用传统手段和多媒体课件讲授之外,适当采用CAD软件能使得教学手段更加丰富,教学效果更加突出.对重点内容要求学生对手工绘图和计算机绘图达到熟练掌握,例如在讲授机件表达方法的内容时,借助CAD技术对模型作旋转、剖切等操作,加强学生对剖视图内涵、种类以及画法的理解.又如在讲授标准件和常用件的章节时,除了利用CAD演示标准件的绘制标准和注意事项外,还可利用CAD中集成的模型库直接生成标准件,通过对比提升学生的学习兴趣和学习效率.

（3）除了平时作业之外,传统的大图作业一般要求手工完成,通过优化整合两门课程之后,还要兼顾计算机绘图作业的比例.一方面,通过适量的手工绘图练习,要求学生理解制图的理论和体系、熟练掌握制图的方法和技巧；另一方面,通过一定比例的计算机绘图作业,培养学生适应现图技术发展的读图、绘图、空间想象等综合能力.

（4）机械制图与CAD课程的最大特点是实践性强,因此,学生除了学习课堂讲授的绘图、读图的基本方法和基本理论之外,还需要通过大量绘图、读图练习,逐步提高空间想象能力和逻辑思维能力.另一方面,教师还可根据学习内容为学生布置学习任务,例如在讲授机件表达方法的内容之前,提出如何合理地表达具有复杂内部结构的几何体这一问题,使学生通过小组讨论、自我思考等方式,找出解决该问题的办法,在掌握课程知识的同时,培养创新能力和自学能力.

（5）传统的机械制图考核方式通常是以期末考试作为评定标准,平时成绩所占比重很少,这就使得最终成绩对学生掌握实际制图能力的反映缺乏客观性和公正性.因此,应改变传统的以一张试卷考试成绩作为主要的评定方式,将机械制图与计算机绘图有机结合,综合考虑平时学习态度、手工绘图作业、计算机绘图作业和期末考试等各部分表现来给出最终成绩,以达到较为全面的考核和评价学生学习质量的目的.

3结语

针对机械制图和计算机绘图两门课程的教学改革,能够有效提高学生的学习兴趣和学习效率,提升学生的空间想象能力、逻辑思维能力、绘图和读图能力等综合素质.将CAD技术与机械制图教学进行有机结合,能够使得机械制图的课程教学紧跟现代计算机技术的发展,使得学生具备制图基本知识和基本技能的同时,又能掌握先进的计算机绘图软件.