机械制图中CAD教学软件选择与教学设计

2015-03-18山西临汾高级技工学校杨阳

河北农机 2015年12期

山西临汾高级技工学校杨阳

引言

21世纪是知识经济时代，同时也是科学技术飞速发展的时代，尤其是计算机技术的普遍发展，已经在全球得到了最广泛的应用。随着计算机软、硬件的发展，使用传统的制图工具如圆规、直尺等来进行绘图已经不能满足时代的发展需求，这种传统的尺规制图方式已经逐渐被计算机机械制图方式所取代。因此分析和探究机械制图中CAD教学软件的应用具有十分重要的现实意义。

1 机械制图与CAD教学软件的关系

机械制图属于一种技术性质的绘图方式，同时也是我国技工院校的一门基础学科课程。它主要是一门阅读机械图样研究机械图绘制的方法和原理，并用确切的图样将机械的尺寸、结构以及技术和工作原理进行表示的基础课程。机械制图的重要目的以及这门学科学习的重要任务，首先是要对机械图样阅读以及绘制的基本原理、知识、方法和技能进行了解并掌握；其次是要培养认真、严肃的学习和工作作风，由于机械制图属于一种技术性的工作，因此还要培养耐心细致的工作态度。CAD是计算机辅助设计的简称，属于一种交互式图形学，由麻省理工大学于20世纪60年代提出。简单来说，CAD就是利用计算机或者其他有关图形设计的机械设备来帮助相关工作人员进行机械设计工作的软件。

机械制图是理论性、技术性的，而CAD教学软件是实践性、操作性的，但是在实际生产中，从技工学校刚毕业的技工学生很难将机械产品设计的理念通过CAD软件制图表现出来，这样也就达不到产品成品图纸的要求标准，不能满足产品设计需要。因此，只有在机械理论以及机械制图实际工作中，将CAD技术融入进去，将二者结合，才能实现理论、技术上升为实践、操作的目的。随着CAD教学软件的发展，其在机械制图中的应用越来越广泛。在机械制图教学中，应用CAD软件进行辅助教学，不仅能够通过实践将机械理论传授给技工学校的技工学生，让技工学生更加清楚地掌握理论，还能够提高技工学生的操作能力，从而提高教学效率和教学质量。

总而言之，对于现代化制图技术来说，CAD技术在其中的应用必不可少。作为一种计算机辅助制图软件，CAD需要机械制图理论的支持，同时其具有甩图板的功能。机械制图主要是对技工学校技工学生思维能力、识图和制图能力以及三维图形建立能力的培养和训练。而在这个过程中，CAD是其中不可缺少的基础，相对而言，如果仅仅掌握了CAD软件操作，而没有机械制图理论的支持，那么CAD也就失去了创造机械图纸以及新型应用图形的价值。

2 CAD教学软件的选择

2.1 绘图类教学软件选择的原则

首先，可操作性是一款绘图类教学软件首先必须满足的功能。教学软件的可操作性指的是，软件应当具备一定的广泛性、实用性和适用性。广泛性指的是绘图类教学软件应当具有较广的适用面，也就是使用这种软件的人比较多；实用性指的是软件不仅应该满足当前教学课程的需求，还应当面向未来，立足于更加专业化的发展；适用性指的是要根据教师的授课时间、技工学校技工学生的接受能力以及机械制图课程的特点来进行软件的选择。总之，可操作性原则是制图类教学软件选择的首要原则，且该软件在该行业必须具备一定的广泛性。其次，在选择教学软件时，必须要考虑到工程设计的新理念、新思想是能够在这个软件中充分体现出来的。如是否具备友好的人机交互界面，是否能够实现设计团队资源共享等。另外，还要考虑软件的版本，要根据技工学校的教学实际、以及硬件配置来选择较合适的软件版本；选择中文界面、友好界面以及容易上手的操作界面；要选择方便进行平面图形讲解的二维软件或三维软件。

2.2 国产CAD 教学软件的发展和分类

根据知识产权的掌握情况，我国当前的CAD教学软件分为三大类：第一类，具有明显的专业特征，被称之为自成体系。这种体系具有完全的知识产权，是能够在各个行业中独立发展起来的，如开目的CAD以及CAXA电子图板等；第二类，对AutoCAD进行二次开发，并在此基础上不断做强做大，如InteCAD、天正CAD、机械工程师以及天河CAD等；第三类是经过AutoCAD二次开发以及做强做大之后，再进行二次IntelliCAD核心技术的开发，与之前的AutoCAD相比，经过二次开发之后的软件在其功能和操作方式上具有一定的优化，同时具有部分自主知识产权，如尧创CAD、浩辰CAD等。之后尧创以及浩辰等软件公司在2013年4月推出了一系列具有完全知识产权的国产CAD软件，如尧创CAD、浩辰CAD8等，放弃了之前的ITC基础架构。在没有进行二次开发之前的版本中，具有完全兼容AutoCAD的DWG文件格式，而这些放弃了ITC基础构件核心的新型CAD软件则对这种固有特性进行了坚持和继承。另外这种优化了的软件具有与AutoCAD相似的图形界面、操作习惯以及命令方式，而这就为用户省去了二次学习的时间，从而使得用户在这些国产软件的使用上比较轻松，而且对于之前使用AutoCAD的用户而言，这种软件的使用更加轻易。

浩辰、中望等具有部分知识产权的国产CAD软件企业，都是ITC组织的重要成员。而针对设计理念、操作界面来说，国产二维CAD软件在国内各行业的使用中，可以分为两种类型的软件。第一种，经过AutoCAD二次开发的，提供国家标准支持的国产软件，且这种软件与AutoCAD软件具有相似的设计理念以及相似的操作习惯，即将设计图分开来进行设计，如尧创和浩辰等软件公司；第二种，提供国家标准支持的，且在自身专业特点的基础上又同时具备传统绘图习惯的软件，如开目CAD和CAXA等。因此AutoCAD系列与CAXA系列是当前我国按照使用习惯以及操作界面来进行选择的两类软件。

3 机械制图中的CAD教学设计

3.1CAD 教学内容的设计

CAD教学授课的主要内容要注重对技工学校技工学生操作能力的培养和训练，而其教学内容要尽量精简，如简单地讲解那些与机械制图存在重叠或者有关联的内容，而对于那些比较繁琐且难以理解的概念、理论等，要尽量精简或者不予讲解。对于CAD课程的讲授来说，其最佳讲解时间是在讲解完轴测图以及组合体现视图之后。因为到那时候制图的概念以及原理等知识基本都已经讲解完毕，而下面的课程内容，如装配图、机械标准件、机件表达方法以及零件图等，其工作量以及习题量都非常大，且涉及到国家标准的相关规定，而这个时候再进行机械制图知识的讲解，技工学校的学生就比较容易接受。

3.2 融合式教学手段

针对技工学校技工学生的学习特点，采用融合式教学手段，即将CAD教学内容与机械制图相结合，且互为依靠来进行教学。这种教学设计，不仅能够将机械制图这一学科的延续性逐渐增强，还能够节约教学时间，提高教学效率。另外，采用CAD制图教学软件，一般在随后的零件测绘课程设计中，要注意教学课时分配。对于技工学校来说，一个30人左右的技工教学班，10个教学课时就可以实现很不错的教学效率和教学质量。