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融合多维CAD软件的《机械制图》课程教学改革探索与实践

2013-10-18江苏石彩华

职业技术 2013年9期
关键词:工程图制图绘图

江苏 石彩华

1 教学改革的背景

基于机械行业相关岗位的调研,高职院校培养的学生应适应企业的需要,即对机械类学生要求既能看懂机械图样又能用CAD软件正确表达出来。对于机械类专业,目前很多高职院校既开设机械制图,又开设CAD绘图,但是机械制图的学习和CAD绘图软件的学习独立进行的,其实就机械制图和CAD软件而言,机械制图是工程语言的载体,而CAD软件是一种软件工具两者间是工具和载体之间的关系,CAD是为制图服务的。

2 融合多维CAD软件的机械制图课程教学内容

2.1 教学内容的改革

随着现代数字化设计技术的兴起和发展,利用二维CAD软件绘制二维工程图将在相当一段时期内长期存在。三维实体造型将会成为一种不可逆转的历史潮流,虚拟制造,性能仿真分析,以及大型企业构建的CIMS等,都需要三维模型。虽然三维造型技术将成为工业设计的必然趋势,但在现阶段,三维实体造型还不能完全取代二维工程图,因为在表达非几何信息(如尺寸、公差、工艺信息等)和合乎工程技术人员的传统习惯方面,二维工程图仍然具有优越性和普遍性[2]。因此,在制图教学中及时引入现代设计新技术是符合信息化技术的发展。融合多维CAD的机械制图课程的改革,采取以传统的机械制图内容体系为主线,二三维CAD软件的内容与其有机融合,并贯穿于整个制图教学过程中,教学内容的安排见表1。

(1)AutoCAD与制图紧密结合

AutoCAD是制图课中普遍使用的二维CAD软件,在平面图形绘制、零件图绘制、装配图绘制都用到软件工具来绘图,这样在学习Auto-CAD时,不再是枯燥的命令的学习,同时夯实了学生绘图的基本功。

按照以上思路,在教学改革中增加Auto-CAD绘图训练。一方面,在理论教学上,借助AutoCAD软件进行图形的绘制,同时安排一定数量的机械制图实训课,培养学生绘制工程图形能力。另一方面,将计算机绘图知识和机械制图的基础知识进行穿插讲解,将AutoCAD绘图软件中的命令和机械制图的国家标准有机结合,使学生在熟练掌握理论知识的同时学会使用绘图软件。

(2)三维CAD与机械制图密切相关

近年来,由于CAD/CAM技术的迅猛发展,出现了许多三维设计软件,它们都有直观的建模空间、方便简洁的建模方式、足够强大的实体编辑功能;三维模型转换二维工程图;自动进行尺寸标注、虚拟装配、定位;进行干涉检查等。由此可见,三维设计软件的内容与机械制图内容密切相关。三维软件强大的绘图功能,使机械制图的教学内容不得不随之发生变化。在学习机械制图传统内容中结合三维软件的学习,既是顺应先进制造技术所需的一种发展趋势,也是制图课程教学改革为之努力的一个方向。

2.2 模块化的教学内容

高职教育的指导思想是以岗位能力为本位。计算机绘图是企业需要的一种技能,计算机绘图能力的培养和训练正是为了满足社会的需求。顺应了教学改革的趋势,本校的制图课程采用模块化的教学内容安排,机械制图与多维CAD软件融为一体,计算机绘图知识穿插在机械制图内容的教学各环节,将CAD的绘图环境设置和机械制图基本知识、基本技能放在一起介绍;标准件与常用件融入块的知识;这样做,既可以减少高职教育理论课学时少的矛盾,又有利于学生理解和掌握制图的基本理论,建立较强的空间思维能力,提高教学效率,教学效果显著。部分的教学内容参见表1。

表1 模块化教学内容的安排表

3 融合多维CAD软件的教学方法与手段

本校的制图课程改革,是基于AutoCAD和UG两种软件的基础上进行的,AutoCAD是应用最广泛的PC—CAD软件,它具有强大的二维绘图功能,而UG软件能方便地进行三维实体参数化造型。在教学过程中,可以利用UG软件进行三维实体造型技术,再由该三维模型生成二维投影图,二维投影图可以利用AutoCAD进行标准化的修改,这两种软件的结合可以充分发挥三维实体和二维投影图各自的优势。

采用基于多维CAD软件的机械制图教学是以培养学生的空间思维和想象能力为基础,倡导在计算机环境下的直观教学模式,使用软件的模型空间和实体动态指令展示抽象的空间概念,让学生看到立体形状,从而完成机械制图教学中从立体到平面,再从平面到立体的转换过程,以提高学生的学习兴趣,开发学生自主学习的潜能。利用UG软件创建的三维虚拟实体模型能将复杂形体的外形与内腔、相贯体中相贯线的形状、装配体中零件之间的连接关系充分地展示出来,使教学中的难点更加清晰、生动、形象,还可以方便地进行教学模型新建与修改,充分满足教学中对模型种类及数量的需要,达到降低教学成本,提高教学质量的目的。由于高职课时的压缩,授课时数逐渐减少,营造学生课下自主学习氛围,是提高课程教学质量的关键点。在逼真的虚拟模型库的引导下,在计算机软件的兴趣引导下,学生可以进行自主性学习。

4 结论

实践证明,融入多维软件的机械制图的改革是符合高职课程改革的趋势,在机械制图和软件的融合过程中,两者是可以实现优势互补,本末相长。借助软件的虚拟模型,在授课中的一些重点内容清晰、生动、形象、动态地展示在学生面前,难点变得容易理解,学生的感性认识增强了,所获得的信息量也增大了;其次,学生对与计算机软件的兴趣,可以减淡单纯制图课程的枯燥乏味,对于提高学生的学习效果和教学质量起到一定的促进作用。

[1]付秋兰,吴俊岭.机械制图与计算机绘图的融合[J].黑龙江科技信息,2008(3):169.

[2]张泽泽.浅析《机械制图》教学改革[J].职业,201 1(30):72.

[3]石雪萍《.机械制图》课程教学改革探索[J].教育与职业,2007(9).

[4]崔盟军,宋英杰,李巍杭.三维建模软件在工程制图教学中的应用[J].承德石油高等专科学校学报,2010(1):72-75.

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