有關(guān)《機械制圖》與《AutoCAD》相結合的教學(xué)方法探究論文
一、引言
對于多數工科院校而言,《機械制圖》與《Auto-CAD》是兩門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎課程。傳統的教學(xué)中,《機械制圖》與《Auto-CAD》是兩門(mén)獨立的課程,分別由兩個(gè)不同專(zhuān)業(yè)的老師講授,前者由機械專(zhuān)業(yè)老師講授,而后者則由計算機專(zhuān)業(yè)老師負責。這樣,這兩門(mén)相關(guān)課程就被割裂開(kāi)來(lái),這種傳統的教學(xué)方法有諸多缺點(diǎn):
1.增加了學(xué)習課時(shí),加重了學(xué)生的學(xué)習負擔。兩門(mén)有關(guān)系的課程單獨授課,必然會(huì )導致很多相同的內容重復講授,使授課內容贅冗,增加了不必要的學(xué)時(shí);
2.教學(xué)效果差。兩門(mén)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較差的學(xué)生。
《機械制圖》與《Auto-CAD》這兩門(mén)課程是有著(zhù)緊密的聯(lián)系的。兩者都有一個(gè)共同的目標,就是培養學(xué)生的識圖能力和空間想象能力,不同的是,《機械制圖》注重講授制圖的方法和原理,而《Auto-CAD》則注重講授圖形的計算機繪制技巧。如果把這兩門(mén)課程綜合起來(lái),教學(xué)中相互貫通,用CAD輔助制圖來(lái)加深學(xué)生對機械制圖原理的理解,用機械制圖的原理和方法來(lái)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)習負擔,提高教學(xué)效率。這樣的教學(xué)方法有很強的針對性,能收到事半功倍的效果。如何將《機械制圖》和《AutoCAD》這兩門(mén)課程有機地結合起來(lái),這已經(jīng)引起了眾多專(zhuān)業(yè)人員的重視。
二、《機械制圖》與《Auto-CAD》的關(guān)系
《機械制圖》課程就是研究繪制和閱讀機械圖樣的原理和方法的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎課,該課程的目的和任務(wù)是:學(xué)習正投影的基本理論;掌握閱讀和繪制機械圖樣的基本知識,基本方法和技能;培養對空間想象的能力等。
《AutoCAD》課程是建立在機械制圖上單獨設立的一門(mén)課程。CAD是ComputerAidedDesign的英文縮寫(xiě),是Autodesk公司開(kāi)發(fā)的一種微機輔助設計和繪圖軟件包,是當前最流行的計算機輔助設計軟件之一,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(計算機輔助制造)技術(shù)相結合,成為現代制造領(lǐng)域的核心技術(shù),共同完成產(chǎn)品設計與制造,實(shí)現設計和制造過(guò)程的自動(dòng)化和信息的集成化。隨著(zhù)CAD應用技術(shù)的普及,越來(lái)越多的單位和個(gè)人將AutoCAD廣泛應用于機械設計、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;鼠標和鍵盤(pán)可看作是鉛筆,直尺和圓規。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,是機械設計及制圖的一場(chǎng)革命。許多手工難以繪制的圖形,計算機也能順利地繪制出來(lái)。
三、改革的具體措施
在分析了傳統教學(xué)的弊端以及兩門(mén)課程之間的相互關(guān)系之后,我們就應該探究一種更為有效的教學(xué)方法,即把兩門(mén)課程的教學(xué)過(guò)程結合起來(lái),以收到預期的效果。大體措施有以下幾點(diǎn):
1.把《機械制圖》和《AutoCAD》兩門(mén)課程整合為一門(mén)課程,把原來(lái)兩門(mén)課程的內容穿插起來(lái)講授,以組合體的識讀和零件圖的識讀兩部分內容為重點(diǎn),每一部分內容都要求學(xué)生對讀圖、徒手繪圖與計算機繪圖三個(gè)方面的熟練掌握。授課計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,制圖的國家標準等;
(2)AutoCAD基礎知識,包括用戶(hù)界面,設置繪圖環(huán)境和圖層,基本命令等;
(3)點(diǎn)、直線(xiàn)和平面的投影,立體的投影;
(4)簡(jiǎn)單圖形的創(chuàng )建,結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注,包括畫(huà)組合體視圖的方法,組合體的尺寸標注,以及上機繪制組合體視圖并標注其尺寸;
(6)機件的表達方法,包括各種表達方法的應用,以及AutoCAD機件表達方法的上機練習;
(7)標準件和常用件,包括螺紋連接,齒輪,鍵聯(lián)結,銷(xiāo)連接等,并要求上機繪制標準件和常用件;
(8)零件圖,包括視圖選擇,尺寸標注,極限與配合,表面粗糙度,形位公差,零件上常見(jiàn)工藝結構,讀圖方法,以及上機繪制零件圖并進(jìn)行文字、尺寸、形位公差及粗糙度等標注;
(9)裝配圖,包括裝配圖的畫(huà)法,裝配圖的尺寸標注、技術(shù)要求、明細欄,并要求上機繪制裝配圖。
2.利用AutoCAD軟件授課,使教學(xué)更加靈活。機械制圖課程的任務(wù)是培養學(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遠不夠的。我們可以把需要講解的圖形提前在A(yíng)utoCAD軟件中建立模型,在授課時(shí),通過(guò)對模型的'旋轉、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(shí)完成,手工繪圖和計算機繪圖應該同等重視。對組合體和零件圖的識讀及繪制是傳統的《機械制圖》課程的一個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題。由于缺乏實(shí)際的模型,學(xué)生的想象力得不到開(kāi)發(fā)。如果把《機械制圖》和《AutoCAD》兩門(mén)課程結合起來(lái),板圖作業(yè)在A(yíng)utoCAD中建立三維模型,使三視圖和計算機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)中適當的布置一些具有創(chuàng )新性地作業(yè)。例如讓學(xué)生個(gè)人或團體合作,利用AutoCAD軟件設計一些簡(jiǎn)單的機械產(chǎn)品,這樣不但可以提高學(xué)生的學(xué)習興趣,而且讓學(xué)生意識到了AutoCAD軟件作為一種設計工具的重要性,另外,學(xué)生在實(shí)際操作中通常會(huì )遇到一些困難,通過(guò)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。
5.教學(xué)中向學(xué)生強調學(xué)習方法的重要性。這兩門(mén)課程的最大特點(diǎn)是實(shí)踐性強,因此,學(xué)生在學(xué)習中應重視理論聯(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,同時(shí)由淺入深地進(jìn)行大量繪圖和讀圖的訓練,逐步提高空間想象能力和構型能力。另外,學(xué)生在學(xué)習中應嚴格遵守國家的有關(guān)制圖標準,圖樣是工程界的共同語(yǔ)言,故對于圖樣的幅面、比例、線(xiàn)寬、字體以及標注方法,都應該嚴格遵守國家標準,對自己嚴格要求,養成良好的習慣。
《機械制圖》與《AutoCAD》兩門(mén)課程的結合教學(xué),有效地提高了學(xué)生的學(xué)習效率,激發(fā)了學(xué)習興趣,使學(xué)生的空間想象力得到更好的培養。隨著(zhù)計算機的發(fā)展,除了CAD技術(shù)已在工程圖中普遍應用之外,Pro—E、U—G等更為先進(jìn)的軟件的應用也變得越來(lái)越普及,今后對制圖課程的改革也應隨著(zhù)這種趨勢的發(fā)展而變化,在教學(xué)中不斷加入新內容,對相關(guān)課程進(jìn)一步整合,以達到更為良好的教學(xué)效果。
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