对高职《机械制图》与《CAD》课程整合的探索

□王桃芬 焦亨余

为了实现高职教育以“应用”为目的，以“必需、够用”为度的人才培养的目的。将Autocad与机械制图两门课程整合，使学生在学习机械制图的同时掌握计算机绘图，既提高了绘制图形的质量，又为学习其他软件打好基础。

一、教学现状分析

机械制图与AutoCAD是高职院校开设的数控技术、机械设计及制造、机电技术等专业的两门重要的专业基础课。高职院校的学生虽经过高考的选拔，但他们大多数学习主动性不高和自学能力较弱等。特别是近几年高考招生政策的放宽，生源素质呈下降趋势。又在现有的招生制度下学校文理科都收，造成学生基础参差不齐，这些特点决定了高职生在传统机械制图学习中，存在着学习兴趣不高、理解力不强、空间感较差等一系列问题。但学生对计算机绘图比较感兴趣，也愿意花时间来学习CAD软件。

以往的教学是老师讲得多，学生做得少，结果学生识图能力不足，CAD绘图只能抄图。如果工作单位让学生搞绘图设计时，学生绘制出来的图形往往不符合工程要求。这样的教学不利于学生才后期发展。如果在教学中把机械制图和CAD软件结合起来，利用CAD绘制立体图的直观性，帮助学生理解各形体与图形之间结构关系。既调动了学生的学习积极性，又能让学生在学习机械制图的同时，掌握了CAD绘图软件，同时也为以后进一步学习计算机软件打下良好的基础。

机械制图与CAD要密切结合，让学生不仅能够手工绘制图形，而且能用计算机熟练绘制图形。但是，在目前的教学中有许多院校 “机械制图”和“CAD”的课程未能有效的整合。有的学校虽然把机械制图和CAD合在一起，但大多数是先讲解机械制图知识，再讲解CAD。CAD阐述与应用的内容过于简单，与工程实际联系也很少，很难满足教学需要。教学中有相当一部分学生只对计算机绘图感兴趣，而对手工作图和制图知识学习吃力，学生可能会用CAD绘制出漂亮的图，手工绘图却很差，甚至不能理解机械图样，只能用CAD软件抄画图形。难以达到既能利用手工作图，又能使用计算机软件进行绘图并能识读工程图样的教学目标。

二、机械制图与CAD的关系

机械制图是高职院校机械类专业一门重要的技术基础课，它主要研究的是机械行业中机械图样的绘制和识读规律。学生通过该门课程的学习，能够识读和绘制中等复杂程度的零件图及装配图，有一定的空间想像能力并养成耐心细致的工作作风和严肃认真的工作态度[1]。它不仅有较强的理论知识，而且和生产实践有密切的联系。学生对这门课程知识的掌握程度，将直接影响到后续专业课的学习。

CAD是计算机辅助设计的英文字母缩写，是美国Autodesk公司推用的通用计算机辅助设计和绘图软件包，它具有体系结构开放、性能卓越、易学易用、使用方便、价格便宜等优点。Autocad软件具有强大的绘图功能，广泛应用与机械、建筑、冶金、化工等行业，是精确地进行机械零部件设计、绘制机械零件图和装配图的最佳软件，是目前应用最广泛的计算机绘图软件之一。它研究的主要是如何利用各种指令绘制图样。CAD可以看做是一种代替手工的绘图工具，绘制的图形质量好，精度高，便于修改和管理。它极大的提高了绘图效率，并能绘制许多手工不能绘制的图形。

一方面，机械制图是学习Autocad的基础。Autocad不能脱离机械制图的学习而独立进行，必须在全面掌握制图的基本理论、投影规律、表达方法和国家制图标准规定基础上，才能应用Autocad画出符合要求的机械图样[2]；如果没有机械制图知识，学生CAD学的再好，也只会绘制平面图形，不能了解机械图样。机械制图是培养学生识图和绘制图能力的课程，是CAD技术中必不可少的重要基础。

另一方面，Autocad是促进机械制图教学的有效工具。在教学中引入Autocad，并不是用计算机来代替人的思维，而是利用计算机这一先进的现代工具，甩开图板，用Autocad大大缩短了手工作图占用的时间，同时也发挥了绘图者的主观能动性。另外Autocad在图纸的修改、重复利用、保存和管理等方面，体现出与手工绘图无可比拟的优越性。虽然它能取代手工制图，但是并不能取代机械制图理论和机械制图的一些标准、规范，相反，它是在机械制图理论、标准下开发出来的绘图软件，并极大的丰富了制图理论[3]。二者相辅相成。计算机绘图是机械制图现代化的体现，CAD极大的丰富了机械制图的教学内容。

三、课程改革措施

《机械制图与CAD》课程在机械制图和CAD之间的取舍，直接影响着学生的学习情况。两者之间应怎样融合、促进、发展，依据笔者多年教学工作实践认为：将Autocad与机械制图两门课程整合为一门课程，以机械制图知识为基础，以CAD技能知识为主线，将CAD内容的讲解穿插在机械制图的各个知识单元里，将制图知识掌握情况融入每次的CAD绘图练习中。这样不但使学生更熟练掌握CAD的常用功能，而且在随后的CAD绘图练习中进一步消化识图知识。把Autocad融入机械制图的各个教学环节，使两者内容相互结合，既应用了机械制图国家标准，又适应了CAD的先进性。其课程教学新体系主要体现在以下几个方面。

（一）压缩画法几何部分的内容。《机械制图》中的画法几何部分应删除掉。点、直线、平面的投影中的求实长、实形和相对位置关系等内容，学生普遍感到困难，且应用较少。根据 “必需、够用”的原则，删去这部分内容，重点讲解正投影的基本原理和点、直线、平面的投影规律。并加大机件的表达方法及机械图样的画法与阅读的比重。板图作业应放在CAD中进行。

（二）重视机械制图部分国家标准的介绍，使学生建立较强的标准意识，养成自觉遵守标准的习惯。线型的知识、平面图形的绘制及尺寸的标注放在CAD里讲解并有针对性地布置一些习题让学生用CAD完成。这样一来，学生不但掌握了用CAD绘图软件的基本操作方法，而且对制图标准有了更进一步的认识。有了CAD绘图基础，再用手工绘图，学生自然能熟练掌握线型的不同应用，同时对尺寸的标注也有了更深的认识。装配图的绘制知识放在CAD里进行讲解，把零件用不同的颜色表示，通过cad再把零件装配在一起，再进行修改，这样一来，学生能更好地理解装配图，对零件的连接关系更清楚地理解和掌握，并能绘制出中等难度的装配图。

（三）增加应用现代绘图技术的内容。机械制图中组合体视图的识读为次重点，零件图的识读应为重点。零件图的识读是职业学院学生必须掌握的知识，在教学中利用挂图讲解，缺乏立体感，对着零件实物进行讲解，学生又往往掌握不好投影的基本规律。如果利用计算机三维绘图软件，可以从不同的角度展示零件，还可实现三维到二维的转换。让三视图与三维模型一一对照，学生一目了然。

在剖视图教学中，零件内部孔、槽多，结构复杂，如果用AutoCAD建立各种零件模型后，用"绘图"中的"剖切"的功能，剖开零件，分析里面的孔、槽等结构；通过用不同的位置剖切平面对形体进行剖切，分析出剖切位置对剖视图画法的影响，从而达到加深理解剖视图的画法。不用费很多课时就能很好地完成教学任务，达到事半功倍的效果。

（四）加强实训环节。教学中老师光讲，学生不练，即便是三维再形象，动画再逼真，学生久了也会疲倦，没有达到真正教学的目标。在教学过程中要清楚学生掌握的知识情况、学生的动手能力，就必须重视理论联系实际。加强实训环节的训练，真正地把理论知识和CAD技能进行综合运用，提高学生空间想象能力及CAD绘图技能。

在实训教学中，通过现场测绘实习，主要是对零部件进行手工测绘，并分别用手工和计算机绘制出零件图和装配图。既是强化制图基本技能的训练，更是将制图知识有效融入到计算机绘图中，测绘在工程设计中有很高的实用价值。实训中，通过对实物的测绘，指导学生先徒手画图，再用计算机绘制图样，不断地由物画图，由图想物，由浅入深地分析和想像空间形状，逐步提高空间想像力。这种实践训练，不仅能让学生掌握绘图工具的使用方法、掌握正确的作图步骤，增强标准意识，贯彻最新的制图标准，提高零件图、草图的绘制能力，而且能让学生使用计算机及手工绘制各种零件图和装配图以及标准件、常用件和一般类零件中标准结构的尺寸及公差与配合的查表等能力。

四、构建“双证课程”体系

实施《机械制图与CAD》“双证课程”，即在课程教学中将CAD技能考核证书的标准和教学结合起来，使学生在不延长学制的情况下，在《机械制图与CAD》课程结束的同时，即完成了CAD技能鉴定的培训及鉴定工作。

在教学实施过程中，把CAD技能考核标准和考证知识紧密联系起来，使职业教育融入学历教育中，不仅强化了学生的职业素质和应用技能。而且缩短了学生与社会的差距，为学生就业上岗创造良好的条件，得到真正的职业教育目的。

总之，机械制图与CAD课程的教学改革是一个不断完善的过程，两课程的有机融合，不仅缓解了课时减少而课程更新的矛盾，且学生在学习机械制图的同时掌握了CAD绘图技术。这将有效促进学生的绘图和识图技能，也为实践性教学铺设了一条可行之路。随着计算机技术的飞快发展，除了CAD技术已在工程图中普遍应用之外，Pro/E、UG、Solidwork等软件的应用也将越来越普及，今后对制图课程的改革也会有更多的变化，新的课程体系也将越来越完善。

[1]陈立德.论高职教材建设[J].中国大学教学.2003(6).

[2]魏光清.探讨机械制图与CAD课程教学[J].中国市场，2009(27).

[3]章风群.机械制图与CAD课程整合之我见[J].科学之友，2010(27).