CAD软件与机械制图“融合式”的课堂教学探讨

林智宇

摘 要：CAD软件是现代计算机绘图中应用较为先进和广泛的软件，作为机械类专业学生的必修课程，机械制图的学习非常重要。在现代化的专业教学课堂上，教师必须将CAD软件与机械制图结合起来才能提高专业化课堂教学质量，取得良好的课堂教学效果。文章作者结合自身多年的课堂教学经验，探讨CAD软件与机械制图“融合式”的课堂教学策略，以供参考。

关键词：CAD软件；机械制图；融合式教学

一、CAD软件与机械制图融合的优势

CAD软件与机械制图课程有着高度的契合性，两种专业知识与软件功能的融合式应用，能达到对课堂教学质量进一步促进的作用。在专业教学课堂上，教师可以通过利用软件解决学生在机械制图中存在的难点与问题，还能利用专业知识当案例，激发学生的学习兴趣，从而提高学生应用CAD软件的能力。融合CAD软件与机械制图课程有助于学生想象力的提高，机械制图的内容中，点、线、面投影特点、相贯线以及截交线的相关内容是专业课程的重难点，尽管有些学生学习时能采用“表面找点法”的方式在三视图中正确画出相贯线投影，但依旧存在不少学生无法想象空间形态的情况。应用CAD软件后，其功能所包含的一些基本体素，就可以通过简单定位与组合的方式得出准确的三维模型，颠覆传统教学在基本体与组合体以及三视图之间的结合[1]，学生从组合体的构成中对专业知识有更全面深入的了解，于是对重难点知识的把握也更为牢固。

二、CAD软件与机械制图“融合式”教学简述及其意义

在二维平面图形与三维立体模型的转化学习中，CAD技术发挥了非常重要的作用，也是现代机械专业学生专业学习中不可缺少的工具。众所周知，当前社会需要越来越多工程技术人才，而工程图学也成为基础且重要的学科，教师与学生都应该全面掌握CAD软件的应用技术，这样才能将教师的职业教育工作与学生的专业甚至产业学习发展紧密结合起来。

CAD软件的计算机绘图在机械制图中的融入通常存在三种模式。第一种是添加式，通常情况下教师会将机械制图课程划分成为若干个学时，主攻计算機绘图的内容。第二种是分离式，也就是教师有针对性地将机械制图的课程单独划分出来，同时再将计算机绘图作为必修或选修的课程。最后一种是融合式，要求教师将画法几何和工程制图教学巧妙地融合起来，通过知识单元教学形式，分别介绍工程制图与计算机制图的技术与应用[2]。第三种模式很好地实现了知识与能力的相融并进，与当前专业化的工科理实一体化课程教学的改革需求相符，也满足我国强烈提倡的“中国制造”2025年培养创新性人才的要求，是信息化与工业化深度融合的学习方法。

三、CAD软件与机械制图“融合式”课堂教学对策

1.优化教学内容，融入CAD软件教学

在课堂教学“机械制图”的过程中，教师教学的重点在于提高学生阅读机械样图的理解能力以及绘图能力，为学生后续专业知识的学习以及未来的职业发展奠定坚实的基础。但由于学生受到空间想象力的限制，影响了学生对机械产品投影图形的理解，降低课堂教学效率。而过去传统的“机械制图”教学课堂上，教师大多采用木模、绘图等方式来增强学生对图形理解的直观性，要优化教学形式与教学内容，教师必须在进一步提高学生观察图形直观性的基础上，改革制图教学的思路与方法，重新对“机械制图”课程相关的教学内容进行整合，积极融合CAD软件的应用，这样才能解决教学中存在的抽象性问题，也才能弥补学生空间想象力不足的缺陷，让学生在学习CAD绘图方法的同时更好地掌握机械制图的专业知识。

比如学习“平面图形的绘制”课程模块时，教师要明确学习的内容包括机械制图国际标准的基本规定以及平面图形的具体作图方法，那么在课堂上通常就需要应用PPT、CAD等演示手段让学生了解二维图形的画法，通过典型案例CAD绘制手柄图样的方式让学生理解。

2.融合CAD三维功能与构形设计的目标，提高学生机械制图的创新意识

在计算机技术广泛渗透于课堂教学的背景下，教师课堂上应用三维软件并经过实践而开发创新的案例越来越多，毫无疑问，机械制图教学课堂上通过对三维CAD技术的应用，在空间性与可操作性上更强，教师还需要更好地融合三维CAD构形思想以及机械制图的传统内容，在学生原有的二维图思维中创新性地与三维的形之间进行转换，从摸索中提高自身的空间思维能力与创新能力，这也应该成为整合CAD软件与机械制图教学的重要目标。

在课堂上进行组合体读图教学时，教师要根据不同的组合体进行专业的分析，重点融合CAD软件构形的相关方法，确保CAD软件的设计功能在机械制图的学习中能够充分发挥其辅助性的作用。CAD软件构形的形式包括切挖、拉伸、旋转和抽空等，在三维图形的呈现下，组合体的组合方法已经不再局限于叠加与挖切的形式，如拉伸、扫描的应用也越来越普遍，这些都能提高学生学习的直观性。如在绘制二维平面草图以后，教师可以指导学生将图形拉伸成形，通过CAD技术确保草图的三维构形更为生动，这个过程中学生学习的趣味性也得到了提升，对其空间思维想象能力与创新能力也有极大的激发作用。

3.将CAD软件与机械制图融合，同时促进对CAD技术的学习

针对一些机械专业的零件，应用CAD技术能够将其以三维的形式多视角地展现出来，达到很好的辅助性读图效果。在机械制图教学课堂上，教师可以根据原有的授课计划，对教学的内容进行适当的调节，重点放在结合CAD软件应用讲解上，以知识点模块穿插的方式进行讲述，确保教学手段的多样化与灵活性。CAD技术的应用，是多媒体呈现的其中一种表现形式，很多机械制图课程中的复杂图形通过分解动画的方式表现出来，加深学生的直观感受。

比如，学习“零部件”的相关内容时，学生需要学习尺寸公差、文本输入以及行位公差的相关内容，遵循CAD软件视图中“高平齐，长对正、宽相等”的原则，针对尺寸的标注则以三视图作为载体，融合尺寸标注的CAD技术应用在机械制图理论当中，利用CAD技术快速绘制较为复杂的零部件图。而在讲述“装配图”时，教师就需要指导学生紧密结合理论与实践，通过学习图块创建、标题栏创建使用、拼画原装配图等，一边引导学生了解装配图的知识，一边渗透CAD技术的应用方法，以CAD作为绘制平台，绘制出更为详尽的机械样图。

综上所述，将CAD软件与机械制图以“融合”的形式为学生开展教学活动，是一项技术功能与专业知识相结合的教学改革，能够将原有机械知识抽象、复杂的学习转变为直观的学习，学生获取更丰富的学习资源与操作平台，能在很大程度上激发其学习兴趣。而在机械制图的理论知识教学中渗透计算机的绘图知识，不但能让学生更牢固地掌握制图知识，还能强化学生绘图能力，提高动手操作能力，为后续更专业知识的学习奠定基础。由此可见，融合式的教学是重要的教学改革方法，可以满足学生理论实践结合的需求，可以为教师教学提供更专业的服务。

参考文献：

[1]商来学，张世轩，齐德新.AutoCAD三维图形在高校教学及工程设计中的应用[J].辽宁师专学报（自然科学版），2006（1）.

[2]陈协林.中职计算机辅助设计绘图AutoCAD与机械制图的融合[J].无线互联科技，2012（6）.