《机械制图》与《CAD》教学探讨

《机械制图》与《CAD》教学探讨
　　
　　大同机车高级技工学校 吴 娜
　　
　　【摘 要】《机械制图》和《CAD》是机械专业学生必学的两门课，这两门课对学生以后的工作也很重要。本文主要阐述如何把CAD应用到机械制图教学中进行整和，以激发学生学习的兴趣，加深对机械制图知识的理解；同时强化计算机绘图的能力。
　　
　　【关键词】机械制图；CAD；建模；融合教学
　　
　　引言
　　
　　机械制图是研究机械图样的绘制和识读规律的一门重要课程，要求学生能熟练的读懂企业生产用图。CAD（计算机辅助设计）是计算机辅助绘图与设计的软件包，主要用于学校、企业技术人员对产品进行设计，主要研究如何利用各种指令绘制图样，具有高效率、高质量的特点。要使学生既能掌握机械制图的基本知识，又能够运用CAD快速准确地绘图，可以将CAD应用到机械制图教学中，把CAD作为一种工具来使用，作为辅助教学手段来处理，把看图、识图能力的培养作为重点来进行教学，将它们有机地融合在一起，增加教学的直观性和趣味性，以提高教学效果。
　　
　　一、CAD在《机械制图》教学中的应用
　　
　　在传统的机械制图教学中，为了将抽象的投影关系变为直观的视觉印象，一般要用实物模型进行演示，这就需要使用大量的实物模型来进行辅助教学，这些实物模型制造周期长，价格也比较贵，拆装和携带不方便，而且在演示过程中后面的学生根本看不清。为此，可以利用CAD技术在电脑中进行建模，模型的精度高、形象逼真、色彩丰富，完全可以取代实物模型，既简单方便又能根据教学的不同需求随时对所做模型加以更新，模型可以存储在各种介质上，方便携带，也可以复制，不受实物模型种类和数量的限制，实现资源共享，具有良好的教学效果。
　　
　　例如：机械制图中有关点的投影比较枯燥和抽象，学生难以理解，这主要是由于图中点的直观性差。在CAD 中可以用坐标输入方式来绘制空间的点，利用“视图”功能，创建四个视口，分别设为主视、俯视、左视、轴测，可直观地看到空间的点及其三面投影。还可以建立三维实体，对三维实体上的点进行着色，通过视口分析点的投影特性，这样就把抽象的点融入到直观的三维实体中（如图1）。又如：机械制图中有关剖视图的投影，剖视图的形成是假想用剖切面剖开机件，学生弄不清剖切后的形状。在CAD中建立零件模型后，利用“剖切”功能，在模型不同的位置剖切零件，再借助“三维视图”观察，这样就很容易分析出剖切以后的实际形状了（如图2）。
　　
　　二、《机械制图》与《CAD》课程的融合教学
　　
　　在传统教学中一般是将《机械制图》与《CAD》设为独立的两门课程，教师也基本不是同一个，这就造成两门有联系的课程没有有效地结合起来，学时增加，教学效果却不理想。可以将《机械制图》与《CAD》融合为一门课，以《机械制图》为主线，以《CAD》为辅助，采用多媒体加上机练习的教学，在讲解机械制图的同时掺入CAD绘图的教学，针对教学内容和进度，合理安排这两门课程的内容，使二者能够有机融合起来。这样既能引起学生的学习兴趣，又能克服传统教学的缺点。
　　
　　机械制图与CAD的教学内容要相互渗透，有联系的内容要一起进行教学，从而使学生既能掌握制图知识，又能用CAD进行绘图。例如：当制图讲到三视图时，就可以让学生熟悉CAD中绘图和编辑修改命令，用计算机绘制三视图；当制图讲到剖视图时，就可以让学生熟悉CAD中域和图案填充命令；当制图讲到表面粗糙度及形位公差时，就可以让学生熟悉CAD中块的制作和公差标注的命令。
　　
　　CAD作为一种绘图工具，不仅要求学生会使用，我们教师也要经常利用。前面讲到用CAD建模而取代实物模型，对于复杂模型需要教师课后细心绘制，但对于简单的模型可以在课上绘制，边绘制边讲绘图指令，我们也可以试着不用黑板与三角板，而是利用CAD的绘图功能来讲节制图课，这样学生在平时听课时就熟悉了CAD的功能与指令。
　　
　　三、教学中需注意的问题
　　
　　（1）在教学中虽然提倡使用计算机绘图，但手工绘图不能删，手工绘图不仅可以培养学生思维和绘图能力，也是掌握CAD的必要基础。
　　
　　（2）教学中需要通过CAD建立大量的模型，这就要求教师必须非常熟练CAD的建模方法与指令，需要教研组全体教师的共同合作。
　　
　　（3）将《机械制图》与《CAD》融合为一门课进行教学，需重新制订课程的教学大纲、计划、讲义、习题及考试方法。
　　
　　【参考文献】
　　
　　[1]果连成。《机械制图》。2011年中国劳动社会保障出版社出版
　　
　　[2]丁建春。《计算机绘图》。2008年中国劳动社会保障出版社出版