淺析《機械制圖》與《CAD》的一體化教學

楊曉琪

（江蘇省常州技師學院機電工程系，江蘇 常州213032）

《機械制圖》和《CAD》是我國技工院校均開設的兩門專業基礎課，在現在的教學模式中，《機械制圖》主要在教室上課，老師在教室上課時多采用傳統教學手段，如利用教學模型和掛圖，再輔以教具在黑板上繪制圖形，向學生講解繪圖原理和方法,學生則通過筆頭練習鞏固所學知識。而《CAD》主要在計算機房上課，老師上課時多側重對軟件中各種命令的講解和運用，學生則通過大量的練習來熟練掌握各種命令的使用方法。這種教學模式將《機械制圖》和《CAD》這兩門課分離開，大多數的學生不能將兩門課很好的聯系起來，常常會出現學生這兩門課一門學的很好而另一門成績很差的情況。如果將這兩門課進行整合，進行一體化教學，可將《機械制圖》的理論指導性和《CAD》的實際操作性相結合，達到良好的教學效果。以下從幾方面來舉例說明《機械制圖》與《CAD》的一體化教學。

1 繪制平面圖形

《機械制圖》中平面圖形的繪制是學生在剛學習制圖這門課時所碰到的第一個難點，這部分內容是對學生熟練使用繪圖工具和掌握基本作圖方法的一個綜合運用。而《CAD》中平面圖形的繪制是對CAD軟件中各種繪圖命令的綜合運用，在教學中會通過大量的平面圖形繪制來練習學生對常用的繪圖命令和修改命令的熟練使用。

在面對一幅比較復雜的平面圖形時，制圖課會要求學生用尺規繪圖，學生往往需要花費一課時左右的時間來進行繪制，繪圖時間長，學生很容易產生厭煩情緒，導致繪圖質量下降。而在CAD教學中學生拿到這樣一幅圖形時，對一些圓弧連接部分，由于不能獨立分析，在實際繪圖時，往往會出現學生不知從何入手來繪制圖形的情況，導致繪圖正確率下降。如果將兩門課程知識進行結合，可先對圖形用機械制圖中的理論進行分析，如圖形中R25、R5、R55等是定形尺寸，115、40、25等是定位尺寸；因此，在繪圖時可用CAD中的畫圓命令應先繪制R75、R25、R55等已知線段，再用畫圓命令中的相切、相切、半徑來繪制R30、R20、R8等連接圓弧。通過這樣的一體化教學，將制圖的理論和CAD的繪圖功能很好的結合，可以大大提高教學效率和學生繪圖的正確率。

2 標注尺寸

《機械制圖》中尺寸標注對技工院校學生來說也是一個難點，學生往往不能遵守國家標準正確標注尺寸，更別談齊全、清晰和合理了。而在《CAD》中可用“標注”選項對圖形進行各種尺寸標注，學生可以很方便地在圖形上注出尺寸，而且所注的尺寸均符合國家標準規定；學生還可通過“標注樣式管理器”調整尺寸標注的樣式，加深學生對正確標注尺寸的認識。通過一定的練習，就可將尺寸標注中的相關國家標準的規定潛移默化地灌輸進學生的繪圖中。

3 識讀零件圖

零件圖的識讀是學生必須掌握的知識，技工院校的學生識圖能力比繪圖能力更為重要。在《機械制圖》教學時主要從標題欄、視圖、尺寸和技術要求四個方面來對圖形進行分析，讓學生掌握正確識圖的方法。而繪制零件圖往往由于課時的限制無法做適當的練習。

一張零件圖如果讓學生用尺規繪制，可能需要兩課時。而在《CAD》中繪制這樣一張零件圖時標題欄有樣板文件可以調用；視圖可以用繪圖命令繪制；尺寸可以結合尺寸標注樣式的設置和尺寸標注命令的使用進行繪制；技術要求部分可將基本符號繪制好后經過多次復制來完成；通過這些命令繪制一幅零件圖只需一課時。這樣就大大提高了零件圖的繪圖效率，學生也可通過零件圖的繪制更好地理解零件的結構特點和工藝性能，對正確識讀零件圖有很大幫助。

4 裝配圖拆畫零件圖

技工院校學生實習時由于專業的限制，實習內容比較單一，缺乏實際經驗。在《機械制圖》教學中講授裝配圖時僅靠幾個教具模型和掛圖，存在不清晰、不太好裝拆、后排同學看不清等問題，是遠遠不能滿足教學需要的。學生對裝配體的結構、工作原理、零件間的裝配、連接關系及主要零件的結構形狀都缺少感性認識，導致學生不能很好的由裝配圖拆畫零件圖。如果充分利用《CAD》中塊的這一功能，把裝配體中的每個零件創建成不同的塊，再利用插入塊這一功能對裝配體進行模擬裝配。將《機械制圖》和《CAD》兩者結合，學生一方面通過零件模型看到每一個裝配體的真實形狀；另一方面，通過塊的操作理解各零件之間的連接關系、動力傳動路徑，從而分析出各個零件在裝配體中的作用，增加了學生的感性認識和對空間物體的認識能力，學生的學習積極性有很大提高，讀圖和識圖能力明顯增強。

從上述幾方面可以得出將《機械制圖》與《CAD》進行一體化教學，把機械制圖重點培養的看圖、識圖能力和CAD的繪圖技巧要求整合起來，把CAD作為一種工具使用在制圖的教學過程中是十分可行的一種教學模式?！稒C械制圖》可側重于講解正投影法、三視圖、圖樣表達方法等理論性強的內容，而把制圖里的幾何作圖、尺寸標注、零件圖、裝配圖等內容放在《CAD》里面作為一體化教學來開展。CAD軟件實質上就是一種繪圖的工具，傳統的圖板和圖紙被電腦的顯示器代替，傳統的鉛筆、圓規、三角尺被電腦的鼠標和鍵盤代替。兩門課程的一體化教學可以將《機械制圖》中的抽象、靜止、略顯枯燥的理論教學部分的內容，通過CAD以形象逼真的計圖形展現。學生不僅可以通過CAD軟件看到實體的立體圖樣，也可以在軟件上對圖樣進行拆解，還可以看到動態的作圖過程。相比靜態的《機械制圖》課程更生動、更易理解，以此加強學生的學習愛好，激發學生的主觀能動性，快速培養學生的讀圖與識圖能力。同時還可以提升繪圖的質量與效率，改善學生的繪圖環境。

隨著計算機繪圖在現代制造業中的廣泛應用，傳統的制圖方式已經發生了很大的變化，手工繪圖已經被計算機繪圖所取代?，F代企業需要的是能夠直接勝任工作的復合型人才，只掌握機械制圖的理論知識或只掌握CAD的技能都不能適應現代企業發展的需要。然而，由于教學改革的滯后，目前《機械制圖》與《CAD》這兩門課還沒能進行很好的整合，造成教學資源的浪費。只有將兩者實現一體化教學，才能真正實現理論與實踐相結合，培養學生的學習興趣，全面提高學生的《機械制圖》的理論知識與《CAD》軟件的實際應用技巧能力，為社會輸送符合時代要求的高技能人才。

［1］姜勇.AutoCAD2006中文版機械制圖基礎培訓教程[M].北京：人民郵電出版社,2006.

［2］劉魁敏.計算機繪圖AutoCAD2008中文版[M].北京：機械工業出版社,2008.

［3］錢可強.機械制圖[M].5版.北京：中國勞動社會保障出版社,2007.