有關《機械製圖》與《AutoCAD》相結合的教學方法探究論文
有關《機械製圖》與《AutoCAD》相結合的教學方法探究論文
一、引言
對於多數工科院校而言,《機械製圖》與《Auto-CAD》是兩門重要的專業基礎課程。傳統的教學中,《機械製圖》與《Auto-CAD》是兩門獨立的課程,分別由兩個不同專業的老師講授,前者由機械專業老師講授,而後者則由計算機專業老師負責。這樣,這兩門相關課程就被割裂開來,這種傳統的教學方法有諸多缺點:
1.增加了學習課時,加重了學生的學習負擔。兩門有關係的課程單獨授課,必然會導致很多相同的內容重複講授,使授課內容贅冗,增加了不必要的學時;
2.教學效果差。兩門課程對學生的空間想象能力都有較高的要求,因此使學生難以入手,尤其是空間幾何基礎較差的學生。
《機械製圖》與《Auto-CAD》這兩門課程是有著緊密的聯絡的。兩者都有一個共同的目標,就是培養學生的識圖能力和空間想象能力,不同的是,《機械製圖》注重講授製圖的方法和原理,而《Auto-CAD》則注重講授圖形的計算機繪製技巧。如果把這兩門課程綜合起來,教學中相互貫通,用CAD輔助製圖來加深學生對機械製圖原理的理解,用機械製圖的原理和方法來幫助學生對CAD繪圖方法的掌握,就可以有效地減輕學生的學習負擔,提高教學效率。這樣的教學方法有很強的針對性,能收到事半功倍的效果。如何將《機械製圖》和《AutoCAD》這兩門課程有機地結合起來,這已經引起了眾多專業人員的重視。
二、《機械製圖》與《Auto-CAD》的關係
《機械製圖》課程就是研究繪製和閱讀機械圖樣的原理和方法的一門專業基礎課,該課程的目的和任務是:學習正投影的基本理論;掌握閱讀和繪製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》課程是建立在機械製圖上單獨設立的一門課程。CAD是ComputerAidedDesign的英文縮寫,是Autodesk公司開發的一種微機輔助設計和繪圖軟體包,是當前最流行的計算機輔助設計軟體之一,它主要研究的是如何利用各種指令繪製各種圖樣。CAD通常和CAM(計算機輔助製造)技術相結合,成為現代製造領域的核心技術,共同完成產品設計與製造,實現設計和製造過程的自動化和資訊的整合化。隨著CAD應用技術的普及,越來越多的單位和個人將AutoCAD廣泛應用於機械設計、繪圖和製造等領域。
《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;滑鼠和鍵盤可看作是鉛筆,直尺和圓規。CAD裡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量,是手工繪圖效率的十至二十倍,是機械設計及製圖的一場革命。許多手工難以繪製的圖形,計算機也能順利地繪製出來。
三、改革的具體措施
在分析了傳統教學的弊端以及兩門課程之間的相互關係之後,我們就應該探究一種更為有效的教學方法,即把兩門課程的教學過程結合起來,以收到預期的效果。大體措施有以下幾點:
1.把《機械製圖》和《AutoCAD》兩門課程整合為一門課程,把原來兩門課程的內容穿插起來講授,以組合體的識讀和零件圖的識讀兩部分內容為重點,每一部分內容都要求學生對讀圖、徒手繪圖與計算機繪圖三個方面的熟練掌握。授課計劃可大體按以下順序安排:
(1)製圖的基本知識和技能,包括課程的基本要求,製圖的國家標準等;
(2)AutoCAD基礎知識,包括使用者介面,設定繪圖環境和圖層,基本命令等;
(3)點、直線和平面的投影,立體的投影;
(4)簡單圖形的建立,結合平面圖形繪製講解AutoCAD中的繪圖和編輯命令;
(5)組合體檢視及尺寸標註,包括畫組合體檢視的方法,組合體的尺寸標註,以及上機繪製組合體檢視並標註其尺寸;
(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,包括螺紋連線,齒輪,鍵聯結,銷連線等,並要求上機繪製標準件和常用件;
(8)零件圖,包括檢視選擇,尺寸標註,極限與配合,表面粗糙度,形位公差,零件上常見工藝結構,讀圖方法,以及上機繪製零件圖並進行文字、尺寸、形位公差及粗糙度等標註;
(9)裝配圖,包括裝配圖的畫法,裝配圖的尺寸標註、技術要求、明細欄,並要求上機繪製裝配圖。
2.利用AutoCAD軟體授課,使教學更加靈活。機械製圖課程的任務是培養學生的空間想象能力,這就要求教學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AutoCAD軟體中建立模型,在授課時,透過對模型的'旋轉、剖切等操作,加深學生對圖形的理解,從而更加有效地培養學生的空間想象能力。
3.每次的板圖作業在圖紙上和AutoCAD中同時完成,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製是傳統的《機械製圖》課程的一個難點問題。由於缺乏實際的模型,學生的想象力得不到開發。如果把《機械製圖》和《AutoCAD》兩門課程結合起來,板圖作業在AutoCAD中建立三維模型,使三檢視和計算機三維模型得到一一對照,學生的空間想象力就能夠得到充分的釋放,作業也能夠完成得輕而易舉。
4.教學中適當的佈置一些具有創新性地作業。例如讓學生個人或團體合作,利用AutoCAD軟體設計一些簡單的機械產品,這樣不但可以提高學生的學習興趣,而且讓學生意識到了AutoCAD軟體作為一種設計工具的重要性,另外,學生在實際操作中通常會遇到一些困難,透過對這些困難的克服,也可以促進學生對AutoCAD軟體的學習。
5.教學中向學生強調學習方法的重要性。這兩門課程的最大特點是實踐性強,因此,學生在學習中應重視理論聯絡實際的學風,注重對理論知識、基本方法的學習,同時由淺入深地進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,學生在學習中應嚴格遵守國家的有關製圖標準,圖樣是工程界的共同語言,故對於圖樣的幅面、比例、線寬、字型以及標註方法,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。
《機械製圖》與《AutoCAD》兩門課程的結合教學,有效地提高了學生的學習效率,激發了學習興趣,使學生的空間想象力得到更好的培養。隨著計算機的發展,除了CAD技術已在工程圖中普遍應用之外,Pro—E、U—G等更為先進的軟體的應用也變得越來越普及,今後對製圖課程的改革也應隨著這種趨勢的發展而變化,在教學中不斷加入新內容,對相關課程進一步整合,以達到更為良好的教學效果。