浅析《机械制图》与《CAD》的一体化教学

杨晓琪

（江苏省常州技师学院机电工程系，江苏 常州213032）

《机械制图》和《CAD》是我国技工院校均开设的两门专业基础课，在现在的教学模式中，《机械制图》主要在教室上课，老师在教室上课时多采用传统教学手段，如利用教学模型和挂图，再辅以教具在黑板上绘制图形，向学生讲解绘图原理和方法,学生则通过笔头练习巩固所学知识。而《CAD》主要在计算机房上课，老师上课时多侧重对软件中各种命令的讲解和运用，学生则通过大量的练习来熟练掌握各种命令的使用方法。这种教学模式将《机械制图》和《CAD》这两门课分离开，大多数的学生不能将两门课很好的联系起来，常常会出现学生这两门课一门学的很好而另一门成绩很差的情况。如果将这两门课进行整合，进行一体化教学，可将《机械制图》的理论指导性和《CAD》的实际操作性相结合，达到良好的教学效果。以下从几方面来举例说明《机械制图》与《CAD》的一体化教学。

1 绘制平面图形

《机械制图》中平面图形的绘制是学生在刚学习制图这门课时所碰到的第一个难点，这部分内容是对学生熟练使用绘图工具和掌握基本作图方法的一个综合运用。而《CAD》中平面图形的绘制是对CAD软件中各种绘图命令的综合运用，在教学中会通过大量的平面图形绘制来练习学生对常用的绘图命令和修改命令的熟练使用。

在面对一幅比较复杂的平面图形时，制图课会要求学生用尺规绘图，学生往往需要花费一课时左右的时间来进行绘制，绘图时间长，学生很容易产生厌烦情绪，导致绘图质量下降。而在CAD教学中学生拿到这样一幅图形时，对一些圆弧连接部分，由于不能独立分析，在实际绘图时，往往会出现学生不知从何入手来绘制图形的情况，导致绘图正确率下降。如果将两门课程知识进行结合，可先对图形用机械制图中的理论进行分析，如图形中R25、R5、R55等是定形尺寸，115、40、25等是定位尺寸；因此，在绘图时可用CAD中的画圆命令应先绘制R75、R25、R55等已知线段，再用画圆命令中的相切、相切、半径来绘制R30、R20、R8等连接圆弧。通过这样的一体化教学，将制图的理论和CAD的绘图功能很好的结合，可以大大提高教学效率和学生绘图的正确率。

2 标注尺寸

《机械制图》中尺寸标注对技工院校学生来说也是一个难点，学生往往不能遵守国家标准正确标注尺寸，更别谈齐全、清晰和合理了。而在《CAD》中可用“标注”选项对图形进行各种尺寸标注，学生可以很方便地在图形上注出尺寸，而且所注的尺寸均符合国家标准规定；学生还可通过“标注样式管理器”调整尺寸标注的样式，加深学生对正确标注尺寸的认识。通过一定的练习，就可将尺寸标注中的相关国家标准的规定潜移默化地灌输进学生的绘图中。

3 识读零件图

零件图的识读是学生必须掌握的知识，技工院校的学生识图能力比绘图能力更为重要。在《机械制图》教学时主要从标题栏、视图、尺寸和技术要求四个方面来对图形进行分析，让学生掌握正确识图的方法。而绘制零件图往往由于课时的限制无法做适当的练习。

一张零件图如果让学生用尺规绘制，可能需要两课时。而在《CAD》中绘制这样一张零件图时标题栏有样板文件可以调用；视图可以用绘图命令绘制；尺寸可以结合尺寸标注样式的设置和尺寸标注命令的使用进行绘制；技术要求部分可将基本符号绘制好后经过多次复制来完成；通过这些命令绘制一幅零件图只需一课时。这样就大大提高了零件图的绘图效率，学生也可通过零件图的绘制更好地理解零件的结构特点和工艺性能，对正确识读零件图有很大帮助。

4 装配图拆画零件图

技工院校学生实习时由于专业的限制，实习内容比较单一，缺乏实际经验。在《机械制图》教学中讲授装配图时仅靠几个教具模型和挂图，存在不清晰、不太好装拆、后排同学看不清等问题，是远远不能满足教学需要的。学生对装配体的结构、工作原理、零件间的装配、连接关系及主要零件的结构形状都缺少感性认识，导致学生不能很好的由装配图拆画零件图。如果充分利用《CAD》中块的这一功能，把装配体中的每个零件创建成不同的块，再利用插入块这一功能对装配体进行模拟装配。将《机械制图》和《CAD》两者结合，学生一方面通过零件模型看到每一个装配体的真实形状；另一方面，通过块的操作理解各零件之间的连接关系、动力传动路径，从而分析出各个零件在装配体中的作用，增加了学生的感性认识和对空间物体的认识能力，学生的学习积极性有很大提高，读图和识图能力明显增强。

从上述几方面可以得出将《机械制图》与《CAD》进行一体化教学，把机械制图重点培养的看图、识图能力和CAD的绘图技巧要求整合起来，把CAD作为一种工具使用在制图的教学过程中是十分可行的一种教学模式。《机械制图》可侧重于讲解正投影法、三视图、图样表达方法等理论性强的内容，而把制图里的几何作图、尺寸标注、零件图、装配图等内容放在《CAD》里面作为一体化教学来开展。CAD软件实质上就是一种绘图的工具，传统的图板和图纸被电脑的显示器代替，传统的铅笔、圆规、三角尺被电脑的鼠标和键盘代替。两门课程的一体化教学可以将《机械制图》中的抽象、静止、略显枯燥的理论教学部分的内容，通过CAD以形象逼真的计图形展现。学生不仅可以通过CAD软件看到实体的立体图样，也可以在软件上对图样进行拆解，还可以看到动态的作图过程。相比静态的《机械制图》课程更生动、更易理解，以此加强学生的学习爱好，激发学生的主观能动性，快速培养学生的读图与识图能力。同时还可以提升绘图的质量与效率，改善学生的绘图环境。

随着计算机绘图在现代制造业中的广泛应用，传统的制图方式已经发生了很大的变化，手工绘图已经被计算机绘图所取代。现代企业需要的是能够直接胜任工作的复合型人才，只掌握机械制图的理论知识或只掌握CAD的技能都不能适应现代企业发展的需要。然而，由于教学改革的滞后，目前《机械制图》与《CAD》这两门课还没能进行很好的整合，造成教学资源的浪费。只有将两者实现一体化教学，才能真正实现理论与实践相结合，培养学生的学习兴趣，全面提高学生的《机械制图》的理论知识与《CAD》软件的实际应用技巧能力，为社会输送符合时代要求的高技能人才。

［1］姜勇.AutoCAD2006中文版机械制图基础培训教程[M].北京：人民邮电出版社,2006.

［2］刘魁敏.计算机绘图AutoCAD2008中文版[M].北京：机械工业出版社,2008.

［3］钱可强.机械制图[M].5版.北京：中国劳动社会保障出版社,2007.