一、引言
对于多数工科院校而言,《机械制图》与《Auto-CAD》是两门重要的专业基础课程。传统的教学中,《机械制图》与《Auto-CAD》是两门独立的课程,分别由两个不同专业的老师讲授,前者由机械专业老师讲授,而后者则由计算机专业老师负责。这样,这两门相关课程就被割裂开来,这种传统的教学方法有诸多缺点:
1.增加了学习课时,加重了学生的学习负担。两门有关系的课程单独授课,必然会导致很多相同的内容重复讲授,使授课内容赘冗,增加了不必要的学时;
2.教学效果差。两门课程对学生的空间想象能力都有较高的要求,因此使学生难以入手,尤其是空间几何基础较差的学生。
《机械制图》与《Auto-CAD》这两门课程是有着紧密的联系的。两者都有一个共同的目标,就是培养学生的识图能力和空间想象能力,不同的是,《机械制图》注重讲授制图的方法和原理,而《Auto-CAD》则注重讲授图形的计算机绘制技巧。如果把这两门课程综合起来,教学中相互贯通,用CAD辅助制图来加深学生对机械制图原理的理解,用机械制图的原理和方法来帮助学生对CAD绘图方法的掌握,就可以有效地减轻学生的学习负担,提高教学效率。这样的教学方法有很强的针对性,能收到事半功倍的效果。如何将《机械制图》和《AutoCAD》这两门课程有机地结合起来,这已经引起了众多专业人员的重视。
二、《机械制图》与《Auto-CAD》的关系
《机械制图》课程就是研究绘制和阅读机械图样的原理和方法的一门专业基础课,该课程的目的和任务是:学习正投影的基本理论;掌握阅读和绘制机械图样的基本知识,基本方法和技能;培养对空间想象的能力等。
《AutoCAD》课程是建立在机械制图上单独设立的一门课程。CAD是ComputerAidedDesign的英文缩写,是Autodesk公司开发的一种微机辅助设计和绘图软件包,是当前最流行的计算机辅助设计软件之一,它主要研究的是如何利用各种指令绘制各种图样。CAD通常和CAM(计算机辅助制造)技术相结合,成为现代制造领域的核心技术,共同完成产品设计与制造,实现设计和制造过程的自动化和信息的集成化。随着CAD应用技术的普及,越来越多的单位和个人将AutoCAD广泛应用于机械设计、绘图和制造等领域。
《AutoCAD》可以看作是一种绘图工具:显示器可以看作是图板和图纸;鼠标和键盘可看作是铅笔,直尺和圆规。CAD里的工具还要比手工工具丰富得多,它极大的提高了绘图效率和绘图质量,是手工绘图效率的十至二十倍,是机械设计及制图的一场革命。许多手工难以绘制的图形,计算机也能顺利地绘制出来。
三、改革的具体措施
在分析了传统教学的弊端以及两门课程之间的相互关系之后,我们就应该探究一种更为有效的教学方法,即把两门课程的教学过程结合起来,以收到预期的效果。大体措施有以下几点:
1.把《机械制图》和《AutoCAD》两门课程整合为一门课程,把原来两门课程的内容穿插起来讲授,以组合体的识读和零件图的识读两部分内容为重点,每一部分内容都要求学生对读图、徒手绘图与计算机绘图三个方面的熟练掌握。授课计划可大体按以下顺序安排:
(1)制图的基本知识和技能,包括课程的基本要求,制图的国家标准等;
(2)AutoCAD基础知识,包括用户界面,设置绘图环境和图层,基本命令等;
(3)点、直线和平面的投影,立体的投影;
(4)简单图形的创建,结合平面图形绘制讲解AutoCAD中的绘图和编辑命令;
(5)组合体视图及尺寸标注,包括画组合体视图的方法,组合体的尺寸标注,以及上机绘制组合体视图并标注其尺寸;
(6)机件的表达方法,包括各种表达方法的应用,以及AutoCAD机件表达方法的上机练习;
(7)标准件和常用件,包括螺纹连接,齿轮,键联结,销连接等,并要求上机绘制标准件和常用件;
(8)零件图,包括视图选择,尺寸标注,极限与配合,表面粗糙度,形位公差,零件上常见工艺结构,读图方法,以及上机绘制零件图并进行文字、尺寸、形位公差及粗糙度等标注;
(9)装配图,包括装配图的画法,装配图的尺寸标注、技术要求、明细栏,并要求上机绘制装配图。
2.利用AutoCAD软件授课,使教学更加灵活。机械制图课程的任务是培养学生的空间想象能力,这就要求教学中突出图形的立体性,显然用一般的平面教案是远远不够的。我们可以把需要讲解的图形提前在AutoCAD软件中建立模型,在授课时,通过对模型的旋转、剖切等操作,加深学生对图形的理解,从而更加有效地培养学生的空间想象能力。
3.每次的板图作业在图纸上和AutoCAD中同时完成,手工绘图和计算机绘图应该同等重视。对组合体和零件图的识读及绘制是传统的《机械制图》课程的一个难点问题。由于缺乏实际的模型,学生的想象力得不到开发。如果把《机械制图》和《AutoCAD》两门课程结合起来,板图作业在AutoCAD中建立三维模型,使三视图和计算机三维模型得到一一对照,学生的空间想象力就能够得到充分的释放,作业也能够完成得轻而易举。
4.教学中适当的布置一些具有创新性地作业。例如让学生个人或团体合作,利用AutoCAD软件设计一些简单的机械产品,这样不但可以提高学生的学习兴趣,而且让学生意识到了AutoCAD软件作为一种设计工具的重要性,另外,学生在实际操作中通常会遇到一些困难,通过对这些困难的克服,也可以促进学生对AutoCAD软件的学习。
5.教学中向学生强调学习方法的重要性。这两门课程的最大特点是实践性强,因此,学生在学习中应重视理论联系实际的学风,注重对理论知识、基本方法的学习,同时由浅入深地进行大量绘图和读图的训练,逐步提高空间想象能力和构型能力。另外,学生在学习中应严格遵守国家的有关制图标准,图样是工程界的共同语言,故对于图样的幅面、比例、线宽、字体以及标注方法,都应该严格遵守国家标准,对自己严格要求,养成良好的习惯。
《机械制图》与《AutoCAD》两门课程的结合教学,有效地提高了学生的学习效率,激发了学习兴趣,使学生的空间想象力得到更好的培养。随着计算机的发展,除了CAD技术已在工程图中普遍应用之外,ProE、UG等更为先进的软件的应用也变得越来越普及,今后对制图课程的改革也应随着这种趋势的发展而变化,在教学中不断加入新内容,对相关课程进一步整合,以达到更为良好的教学效果。
