CAD教学中增加手绘草图的重要性

张智广

(潞安职业技术学院，山西 长治 046204)

CAD教学中增加手绘草图的重要性

张智广

(潞安职业技术学院，山西 长治 046204)

论文着重研究了在高校的CAD教学中，从教师布置临摹图形到学生绘制教师布置图形，学生缺失手绘草图这一过程对教学和学习CAD图形的绘制的影响；并详细介绍了在CAD的教学中，从草图到成品图形尽可能穿插使用手工绘制草图这一环节的具体操作过程，并且分析了它的重要性。笔者把这部分经验整理出来作为研究高校CAD教学的参考和借鉴。

CAD教学；临摹；手工绘制

CAD作为一门计算机辅助绘图工具，因其性能优越、功能强大、便于掌握和使用等特点，越来越受到工程设计人员的青睐，在机械、航空、电子、汽车、船舶、建筑、轻工业、矿业等工程领域已经成为首屈一指的辅助设计软件；它对于充分发挥广大工程技术人员的创造力，提高工作效率起到了其他设计手段所无可比拟的作用。计算机绘图已经成为工程技术人员必须掌握的技能，也是高等学校工程技术专业学生的必修课程。

正因为它的功能强大、用途广泛，也促使很多高等院校，特别是理工类的高等学校开设了CAD课程，并且出现了许多教师对CAD教学问题和方法的研究，使CAD的教学经验非常丰富。在论文中，笔者以多年的教学经验和社会调查为基础，深入介绍了在CAD教学中，从教师给出学生临摹图开始到学生绘制出合格的图形的过程中需要加入一个不可忽视的环节——手绘。

一、CAD在绘图领域的定位

CAD是Computer Aided Design的缩写，译为计算机辅助设计。设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机来完成；由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形显示出来，使设计人员及时对设计作出判断和修改；利用计算机可以进行图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。CAD能大大减轻设计人员的劳动，缩短设计周期和提高设计质量。

在计算机辅助设计中，特别需要提出的一个词语是“辅助”。也就是说，CAD在绘图的过程中起的功效是辅助，而不是直接的设计。具体辅助什么呢？直接地说，就是把手工绘制的图形，或者没有形成正规的国际、国家要求的图形样式的图形，通过CAD软件的绘制，使之成为合格的电子版图形乃至打印出合格的图纸，以适合不同工程领域的使用。所以，在教学或者学习CAD的时候，一定要时刻注意这样的问题，特别是练习的时候，要有意识地拿一些能表达清楚意思，但是又不怎么正规的草图来用计算机绘制，从而练习从不正规到正规的过程。

二、绝大部分高校现阶段的教学方式及缺失环节问题所在

从2006年到2011年间，通过笔者对将近20所高校的调查研究发现，基本上所有的学校在教学或者学习CAD的过程中，在学生从接受教师布置的临摹图形开始到计算机上表达出教师布置的图形来为止，基本每个学校的教学环节都是进行一个同样的过程，那就是学生直接把教师给的电子版的标准图形，通过一定的分析在计算机上绘制出来。这样的教学过程是比较普遍的，但是，笔者认为是不成熟的，通过这样的教学手段，学生是可以学会CAD软件绘图的技术，但是不能够很好地培养学生解决处理实际问题的能力。既然CAD的功效是把不成熟的图形特别是纸质图形通过绘图人员或者工程师自己绘制成符合标准的成熟的电子图形，那么，为什么在学生学习的过程中不能给学生提供一个从草图变成成熟图形的机会呢？我们在实际的教学过程中进行的环节是教师把合格的电子版图形呈现给学生，学生直接在计算机上临摹出了标准的电子版图形。这样就缺少了从草图到标准电子版图形的练习过程，无论从教学的效率，还是从培养学生解决实际问题的能力方面都有欠缺，从而不能让CAD的教学、学习效果达到最优化。

三、增添的教学环节及优势

既然传统的教学方式存在教学环节中缺少从草图到标准电子版图形的练习的环节，那么，如何才能在教学的过程中合理地加入这样的环节呢？下面，根据笔者的教学经验，详细地叙述这样的教学过程。

首先，教师给学生目标图形的时候，要求学生必须用手在纸上快速地绘制一次草图，尽可能地不借助任何辅助工具，也不要求学生在绘制草图的过程中能绘制如何得规格、如何得好看，只要学生按照老师给出的目标图形，在纸上能表达出图形的理解的全部信息就可以了。但是，在用手进行临摹的过程中必须注意一点：学生必须清楚地理解他绘制的图形的意思。比如，我们想让学生通过绘制齿轮主视图来训练学生对阵列的掌握，那么，学生用手在纸上绘制草图的时候不需要把齿轮的齿全部绘制出来，只要绘制其中的两到三个，标明其中的关系（比如每个齿的齿线和齿线的夹角，每个齿所对应的圆心角等），并且在旁边用汉字标清楚共有多少组齿就可以了。这些绘图的小技巧，只有在学生平时的练习当中才能自己总结出来。

其次，学生在上机进行绘图的时候，根据自己在纸上绘制的草图，在计算机上表达出正规的、合格的CAD图形。刚开始练习的时候，很多学生总是不能顺利地掌握这个方法，不能顺利地看着自己绘制的图形在计算机上表达出合格的CAD图，对于这个环节的掌握不是很满意。其实这没有什么，这就需要及时地提醒和点拨学生，让学生认识到，究竟是自己在分析老师给的图形的时候出了问题或偏差，还是在分析的时候没什么问题，而在往纸上表达图形的时候出了问题，抑或是以上两条都没问题，而是在用CAD绘图的时候出了问题呢。

再次，为了增强学生解决现实问题的能力，在教学过程中布置图形的时候，要适时地要求学生观察实物并且绘制实物草图，然后在CAD上机的时候，让学生在计算机上表达出来。这样，既可以训练学生观察的能力，也培养了学生解决实际问题的能力。比如，在学习偏移命令的时候，我们可以给学生布置，让学生观察计算机键盘，绘制出键盘的主视图，并且要求学生在观察和动手在纸上绘制草图的时候，不能使用直尺等辅助绘图工具测量以及绘制图形。这就要求学生必须大体地目测知道键盘的长度尺寸以及每个键的大小尺寸，如果在绘制的过程中有的同学把键盘的长度尺寸定为100CM，那显然是不符合大众实际情况的。这就要求学生重新观察，重新绘制草图。

最后，在手绘草图的时候需要注意，这里强调的手绘不是使用圆规、直尺等绘图工具绘制出标准的图形，而是不采用任何的辅助工具，只有一支笔和一张纸，直接用手快速绘制而成。也许很多人认为，这样绘制出来的图形不够标准，不过不要紧，只要绘制者能看懂自己所绘制的图形所表达的意思就可以了。因为绘制者会根据自己绘制的图形，在计算机上的CAD里面绘制出合格的、标准的图形出来。另外，在学生进行手绘的训练过程中，要求学生尽可能的快，也就是尽可能地提高手绘的速度；表面上是让学生尽可能地提高手绘的速度，但是，实际上提高的是学生看图、识图的能力。

CAD教学通过增加这样的一个环节，对提高学生的绘图能力有非常大的帮助。首先，想要绘图，第一步就是要识图，用手直接绘制草图的过程其实就是一个很好的识图、记图的过程，特别对于一些复杂的图形，通过这样的过程，可以帮助学生加快、加深认识图形中的难点和突破点，对后续的绘图起到事半功倍的效果。不要看学生在用纸绘制草图的时候是浪费了一定的时间，笔者通过实际的观察和测量，发现手绘的过程其实加快了学生对图形理解的速度，总体上反而是提高了绘图速度。再者，学生学习CAD的根本目标并不是临摹现成的、合格的东西，虽然学生在学习的时候确实是一直都在用临摹的方法学习绘制CAD图形，但是在学习完成CAD以后，现实生活的实际情况是把没有变成CAD标准图形的草图按要求变成合格的CAD标准图形，在很多时候，绘图人员或工程师先看到的都是用手直接绘制出来的草图（这里指的草图是不用任何辅助工具绘制的图形）。如果我们的教学环节增加要求学生在老师给了临摹图以后，再自己用手绘制成草图，然后到计算机机房按学生自己绘制的草图绘制出合格的图形来，那么就会使学生达到提早接触现实生活的工作状态要求，提升学生解决实际问题的能力。

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