计算机辅助设计、制造（CAD、CAM）和《机械制图》 课程的结合、探索与实践研究

王建臣

摘要：随着我国科学技术的迅猛发展，计算机技术也随之得到大范围推广，并迎来跨越式的发展，在机械行业中，管理、设计、制造都已经逐渐换装计算机来进行。计算机机械制图作为机械专业的基础课程，肩负着培养学生们识图与绘制机械图的艰巨责任。传统的教学模式已然不能够适应现今社会学生渴求知识的欲望，也无法达到课堂教学要求，同时欠缺足够丰富的内容来吸引学生，提升课堂气氛，调动学生积极性。为此在课堂教学上采用计算机辅助软件进行设计与制造的教学，能够有效提升学生注意力，同时培养学生的空间想象力，计算机辅助软件的直观展示作用，对学生读图与识图的能力有较大的帮助作用。

关键词：计算机CAD与CAM;机械制图课程;探索实践;分析

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）10-0141-02

一、利用CAD/CAM软件模拟物体的真实形状

美国心理学家布鲁纳认为：“若想抓住学生的学习兴趣，就要从教学工具与内容开始入手。”传统的教学模式犹如纸上谈兵，一个讲台、一块黑板、几颗粉笔，便组成了固有的教学模式，学生从小到大面对这一成不变的教学模式，难免失去兴趣，传统的教学模式在吸引学生注意力上呈现疲软态势，因此，在教学中要注重学生学习兴趣的激发，学生的积极性被调动，才能有效地提升课堂教学品质。

机械制图课程内容绝大部分是通过日常生活与空间物体分析得出的基础理论知识。传统的教学都是采取实物进行展示，往往只能展示简单的物体，且由于教具有限，学生们并不能更加直观地去观察，且物体的变化与运动过程、横切及内部结构就更加难以展示。然而软件在教学中投入使用，使本来乏味无趣的课堂瞬间充满生机，且教师在实体建模教学中，以课件视频做课程的引入，并展现三维立体视图，让学生从中找寻几何元素，创新的课堂能够很快地吸引学生注意力，且软件的使用能够极具直观地将物体进行呈现，有助于学生去观察，极大地提升了教学成效。在制图的教学中能够运用的三维立体建模软件有：AutoCAD、UG、SolidWorks、CAXA实体等，在教学上可以创建一些立体图形供学生观察，并让学生尝试制作简单的图，循序渐进，学生逐渐掌握了基础图形的同时也锻炼了学生的空间思维想象能力。

二、在机械制图课程中有机结合CAD软件

当今的许多企业，早已将传统的手工画图与制图方法、教学内容进行舍弃，处于时代滞后的技术与教学内容亦然被淘汰，企业、设计部门对工科院校的专业学生素质有较高的要求，因此将计算机辅助软件CAD与机械制图课进行有效融合，是提升教学成效的关键。

1.根据教学要求，对教学内容进行有效调整。对机械制图课程的教学内容、大纲、结构、课时进行修改，将传统的手工绘图教学与理论知识内容进行缩短或一览概括，节省时间调整课时，增加计算机绘图内容的教学。将计算机制图课程与传统制图课程进行结合，相互融合，创建新的教学方案。

2.传统与当代技术的并肩学习，对学生快速提升有一定作用。从近些年的实践教学中，发现许多学生学习了CAD制图后，大多将学习重心放在了软件的使用上，忽视了基础知识的结合运用，如一些基础知识、制图语言、零件图、投影、装配图等遗忘，只注重了软件的练习，却忽视了基础知识这个核心理论知识。为此在教学中教师要着重将制图知识与计算机软件进行融合，共同教授，在教授学生制图基础知识时，结合软件对学生进行更加直观地讲解，并让学生运用计算机去绘制，通过学生亲手去操作，感受计算机的便捷与快速，调动学生的积极性，激发学习兴趣，传统的手工绘制不再作为评价学生学习能力高低的依据。

三、运用CAM软件实现形体的观察，提升想象分析能力

学习制图是让我们能够更加了解机械原理，同时达到识图、读图的能力，要求学生具有表达零件结构与机械部件的能力、具备分析与研究图样的能力。在学习的过程中，学生的空间思维想象能力尤为重要;三维立体建模就是计算机软件的主要功能之一，如剖视图就是展现复杂机械零件内部结构的主要方法，学生很难在脑海中想象出一个物体被切开后的内部形状。为此，我们可以利用CAM软件，通过一步步的建模过程，零部件的组装，学生可以更加直观地观察每个零件的形状与组装过程及运行状态，通过软件，如果想观察哪个部分的切面图形，就可以利用软件的切面工具将其切开，所呈现的内部形状一览无遗，从根源上解决了学生思维想象能力的盲点区，也避免学生因切面圖形而影响整个三维立体图形想象能力的弊端。传统的教学模式，在切开展示时，有些同学就会因展开图形导致无法再想象到复原图形三维立体结构图样，产生了思维壁垒，软件的介入恰好摆脱这一弊端，既能切开，同时还可以一步步组装回去，使学生更加了解，每个零部件切开的图样与组装回去的图样，反而更加增强了三维空间立体想象能力，学生的分析与解决问题能力都得到了有效的提升，是学习中必不可少的且极其有效的辅助教学工具。

学生在进行测绘练习或对缺陷图进行填补时，学生无法避免的会遇到难以读懂的图，或者是图读懂了，但无法表达清楚，致使图在做出后，别人无法读懂。为此可以运用形体分析法与线面分析法对物体进行形体分析，如若依然无法分析出，则用软件辅助展示三维立体模型，让学生反复地进行此类训练，直到学生能够在脑海想象出模型并补全缺陷图。

四、教学中引入实际生产机制提升教学目标

对教学内容进行合理的安排，让学生能够将制图、制造进行融合，并逐渐掌握其知识要领，避免因科目而产生的分化教学，使学生陷入科目无法进行融合的弊端。可以运用项目教学法，经常创设一个课题，课题的内容应以帮助学生进行循序渐进的学习为目的，教师对课题进行引导教学，让学生通过课题自主研究分析，可以采用分组探讨，得出所涉及的相应理论知识与核心要点;这种教学模式能够更加深层地增加学生的记忆，锻炼学生自主动手实践与分析的能力。学习中教师再将机械制图、软件制图引入结合，并引导后置内容的加入如：实践操作、刀具、公差、材料、工艺安排、数控加工等。

產品是从设计到完善最后被制造出来，形成一体化模式;在设计阶段，学生通过软件实现2D与3D图形之间的直观转换练习，摆脱了传统的灌输式教学模式，以往在教学中无法进行展示的教学难题也变得简单明了，使学生能够更加直观地进行研究与分析，提升了学生的学习热情与积极性，软件的介入，因其能够直观展现形体的变化，让学生对此充满了兴趣，引发了学生的探索欲与求知欲，满足了其好奇心，进而增加了课堂教学成效。

五、结论

教育改革在科技发达的当下，显然不是什么新的论题了。鉴别课堂教学成效的好坏不仅仅是教师的教学手段，传授内容的丰富性，更关键的是学生接受程度，他们掌握多少，能否学以致用，还有就是教师是否有效调动学习者的积极性。不管是课堂之中、实践操作地、还是项目小组，老师应当让学生有更多独立思考的时间，有助于他们形成创新思想，不要像传统教学那般强安硬套，让学生永远只能遵循老师教导的轨迹走，不敢越雷池半步，那样便永无创新。

通过先进的信息技术，把抽象枯燥的机械制图课程变得形象易懂，利用计算机辅助设计制造结合机械制图课程以生动的形式进行展示教学，有助于学生更优质地完成相关知识的学习。尽管这样的结合仍有许多不足之处，甚至有些方法手段也只是起始阶段又或是萌芽期，可是，只要教育工作者锲而不舍地努力探究与实践，不断地验证，不断地完善，提高机械制图教学的整体质量，培养更专业的尖端人才。

参考文献：

[1]霍奕宇.信息技术在机械制图教学中的应用[J].时代农机，2017，（12）.

[2]姚园园.简析构建中职机械制图教学高效课堂的策略要点[J].才智，2017，（05）.

The Combination，Exploration and Practice of Computer Aided Design，Manufacturing （CAD，CAM） and Mechanical Drawing Course

WANG Jian-chen

（Quzhou University，Quzhou，Zhejiang 324000，China）

Abstract：With the rapid development of science and technology in our country，computer technology has also been popularized in a large range，and ushered in leapfrog development.In the machinery industry，management，design and manufacturing have been gradually replaced by computer.As a basic course of mechanical engineering，computer mechanical drawing shoulders the arduous responsibility to train students to understand drawings and draw mechanical drawings.The traditional teaching mode has not been able to adapt to the desire for knowledge by the students in the present society，and can not meet the requirements of the classroom teaching.At the same time，it lacks sufficient content to attract students，improve the atmosphere of the class and arouse the enthusiasm of the students.Therefore，the teaching of computer aided software in the classroom teaching can effectively improve the students' attention，and cultivate the students' spatial imagination，and the visual display of computer aided software can help students to read and understand the drawings.

Key words：computer CAD and CAM;mechanical drawing course;exploration and practice;analysis