有關(guān)《機(jī)械制圖》與《AutoCAD》相結(jié)合的教學(xué)方法探究論文
一、引言
對于多數(shù)工科院校而言,《機(jī)械制圖》與《Auto-CAD》是兩門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。傳統(tǒng)的教學(xué)中,《機(jī)械制圖》與《Auto-CAD》是兩門獨(dú)立的課程,分別由兩個不同專業(yè)的老師講授,前者由機(jī)械專業(yè)老師講授,而后者則由計(jì)算機(jī)專業(yè)老師負(fù)責(zé)。這樣,這兩門相關(guān)課程就被割裂開來,這種傳統(tǒng)的教學(xué)方法有諸多缺點(diǎn):
1.增加了學(xué)習(xí)課時,加重了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。兩門有關(guān)系的課程單獨(dú)授課,必然會導(dǎo)致很多相同的內(nèi)容重復(fù)講授,使授課內(nèi)容贅冗,增加了不必要的學(xué)時;
2.教學(xué)效果差。兩門課程對學(xué)生的空間想象能力都有較高的要求,因此使學(xué)生難以入手,尤其是空間幾何基礎(chǔ)較差的學(xué)生。
《機(jī)械制圖》與《Auto-CAD》這兩門課程是有著緊密的聯(lián)系的。兩者都有一個共同的目標(biāo),就是培養(yǎng)學(xué)生的識圖能力和空間想象能力,不同的是,《機(jī)械制圖》注重講授制圖的方法和原理,而《Auto-CAD》則注重講授圖形的計(jì)算機(jī)繪制技巧。如果把這兩門課程綜合起來,教學(xué)中相互貫通,用CAD輔助制圖來加深學(xué)生對機(jī)械制圖原理的理解,用機(jī)械制圖的原理和方法來幫助學(xué)生對CAD繪圖方法的掌握,就可以有效地減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),提高教學(xué)效率。這樣的教學(xué)方法有很強(qiáng)的針對性,能收到事半功倍的效果。如何將《機(jī)械制圖》和《AutoCAD》這兩門課程有機(jī)地結(jié)合起來,這已經(jīng)引起了眾多專業(yè)人員的重視。
二、《機(jī)械制圖》與《Auto-CAD》的關(guān)系
《機(jī)械制圖》課程就是研究繪制和閱讀機(jī)械圖樣的原理和方法的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,該課程的目的和任務(wù)是:學(xué)習(xí)正投影的基本理論;掌握閱讀和繪制機(jī)械圖樣的基本知識,基本方法和技能;培養(yǎng)對空間想象的能力等。
《AutoCAD》課程是建立在機(jī)械制圖上單獨(dú)設(shè)立的一門課程。CAD是ComputerAidedDesign的英文縮寫,是Autodesk公司開發(fā)的一種微機(jī)輔助設(shè)計(jì)和繪圖軟件包,是當(dāng)前最流行的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件之一,它主要研究的是如何利用各種指令繪制各種圖樣。CAD通常和CAM(計(jì)算機(jī)輔助制造)技術(shù)相結(jié)合,成為現(xiàn)代制造領(lǐng)域的核心技術(shù),共同完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)和制造過程的自動化和信息的集成化。隨著CAD應(yīng)用技術(shù)的普及,越來越多的單位和個人將AutoCAD廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)、繪圖和制造等領(lǐng)域。
《AutoCAD》可以看作是一種繪圖工具:顯示器可以看作是圖板和圖紙;鼠標(biāo)和鍵盤可看作是鉛筆,直尺和圓規(guī)。CAD里的工具還要比手工工具豐富得多,它極大的提高了繪圖效率和繪圖質(zhì)量,是手工繪圖效率的十至二十倍,是機(jī)械設(shè)計(jì)及制圖的一場革命。許多手工難以繪制的圖形,計(jì)算機(jī)也能順利地繪制出來。
三、改革的具體措施
在分析了傳統(tǒng)教學(xué)的弊端以及兩門課程之間的相互關(guān)系之后,我們就應(yīng)該探究一種更為有效的教學(xué)方法,即把兩門課程的教學(xué)過程結(jié)合起來,以收到預(yù)期的效果。大體措施有以下幾點(diǎn):
1.把《機(jī)械制圖》和《AutoCAD》兩門課程整合為一門課程,把原來兩門課程的內(nèi)容穿插起來講授,以組合體的識讀和零件圖的識讀兩部分內(nèi)容為重點(diǎn),每一部分內(nèi)容都要求學(xué)生對讀圖、徒手繪圖與計(jì)算機(jī)繪圖三個方面的熟練掌握。授課計(jì)劃可大體按以下順序安排:
(1)制圖的基本知識和技能,包括課程的基本要求,制圖的國家標(biāo)準(zhǔn)等;
(2)AutoCAD基礎(chǔ)知識,包括用戶界面,設(shè)置繪圖環(huán)境和圖層,基本命令等;
(3)點(diǎn)、直線和平面的投影,立體的投影;
(4)簡單圖形的創(chuàng)建,結(jié)合平面圖形繪制講解AutoCAD中的繪圖和編輯命令;
(5)組合體視圖及尺寸標(biāo)注,包括畫組合體視圖的方法,組合體的尺寸標(biāo)注,以及上機(jī)繪制組合體視圖并標(biāo)注其尺寸;
(6)機(jī)件的表達(dá)方法,包括各種表達(dá)方法的應(yīng)用,以及AutoCAD機(jī)件表達(dá)方法的上機(jī)練習(xí);
(7)標(biāo)準(zhǔn)件和常用件,包括螺紋連接,齒輪,鍵聯(lián)結(jié),銷連接等,并要求上機(jī)繪制標(biāo)準(zhǔn)件和常用件;
(8)零件圖,包括視圖選擇,尺寸標(biāo)注,極限與配合,表面粗糙度,形位公差,零件上常見工藝結(jié)構(gòu),讀圖方法,以及上機(jī)繪制零件圖并進(jìn)行文字、尺寸、形位公差及粗糙度等標(biāo)注;
(9)裝配圖,包括裝配圖的畫法,裝配圖的尺寸標(biāo)注、技術(shù)要求、明細(xì)欄,并要求上機(jī)繪制裝配圖。
2.利用AutoCAD軟件授課,使教學(xué)更加靈活。機(jī)械制圖課程的任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力,這就要求教學(xué)中突出圖形的立體性,顯然用一般的平面教案是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。我們可以把需要講解的圖形提前在AutoCAD軟件中建立模型,在授課時,通過對模型的'旋轉(zhuǎn)、剖切等操作,加深學(xué)生對圖形的理解,從而更加有效地培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。
3.每次的板圖作業(yè)在圖紙上和AutoCAD中同時完成,手工繪圖和計(jì)算機(jī)繪圖應(yīng)該同等重視。對組合體和零件圖的識讀及繪制是傳統(tǒng)的《機(jī)械制圖》課程的一個難點(diǎn)問題。由于缺乏實(shí)際的模型,學(xué)生的想象力得不到開發(fā)。如果把《機(jī)械制圖》和《AutoCAD》兩門課程結(jié)合起來,板圖作業(yè)在AutoCAD中建立三維模型,使三視圖和計(jì)算機(jī)三維模型得到一一對照,學(xué)生的空間想象力就能夠得到充分的釋放,作業(yè)也能夠完成得輕而易舉。
4.教學(xué)中適當(dāng)?shù)牟贾靡恍┚哂袆?chuàng)新性地作業(yè)。例如讓學(xué)生個人或團(tuán)體合作,利用AutoCAD軟件設(shè)計(jì)一些簡單的機(jī)械產(chǎn)品,這樣不但可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且讓學(xué)生意識到了AutoCAD軟件作為一種設(shè)計(jì)工具的重要性,另外,學(xué)生在實(shí)際操作中通常會遇到一些困難,通過對這些困難的克服,也可以促進(jìn)學(xué)生對AutoCAD軟件的學(xué)習(xí)。
5.教學(xué)中向?qū)W生強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)方法的重要性。這兩門課程的最大特點(diǎn)是實(shí)踐性強(qiáng),因此,學(xué)生在學(xué)習(xí)中應(yīng)重視理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng),注重對理論知識、基本方法的學(xué)習(xí),同時由淺入深地進(jìn)行大量繪圖和讀圖的訓(xùn)練,逐步提高空間想象能力和構(gòu)型能力。另外,學(xué)生在學(xué)習(xí)中應(yīng)嚴(yán)格遵守國家的有關(guān)制圖標(biāo)準(zhǔn),圖樣是工程界的共同語言,故對于圖樣的幅面、比例、線寬、字體以及標(biāo)注方法,都應(yīng)該嚴(yán)格遵守國家標(biāo)準(zhǔn),對自己嚴(yán)格要求,養(yǎng)成良好的習(xí)慣。
《機(jī)械制圖》與《AutoCAD》兩門課程的結(jié)合教學(xué),有效地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生的空間想象力得到更好的培養(yǎng)。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展,除了CAD技術(shù)已在工程圖中普遍應(yīng)用之外,Pro—E、U—G等更為先進(jìn)的軟件的應(yīng)用也變得越來越普及,今后對制圖課程的改革也應(yīng)隨著這種趨勢的發(fā)展而變化,在教學(xué)中不斷加入新內(nèi)容,對相關(guān)課程進(jìn)一步整合,以達(dá)到更為良好的教學(xué)效果。
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