探討基于CAD/CAM的機(jī)械制圖教學(xué)研究

鐘凱

【摘 要】CAD/CAM的機(jī)械制圖是以機(jī)械制圖為主線，結(jié)合新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)將投影理論和機(jī)械制圖相結(jié)合，以CAD/CAM為平臺(tái)，介紹通過(guò)兩種軟件實(shí)現(xiàn)機(jī)械制圖的操作方法和技巧。同時(shí)，科技的發(fā)展離不開(kāi)CAD/CAM的機(jī)械制圖，但因其學(xué)習(xí)起來(lái)較為困難，是以學(xué)校難以順利開(kāi)展教學(xué)工作。本文通過(guò)對(duì)機(jī)械制圖的教學(xué)革新重要性和革新思路進(jìn)行分析，探討了基于CAD/CAM的機(jī)械制圖教學(xué)方法。

【關(guān)鍵詞】CAD/CAM；機(jī)械制圖；教學(xué)；研究

機(jī)械制圖是機(jī)電類專業(yè)的必學(xué)科目，此學(xué)科既要完善理論知識(shí)，也側(cè)重于實(shí)踐，是對(duì)機(jī)械設(shè)備的零部件進(jìn)行繪制、加工的課程。在機(jī)械制圖的軟件內(nèi)，可以對(duì)機(jī)械設(shè)備的圖樣進(jìn)行繪制和識(shí)讀。此類課程教學(xué)后期還會(huì)涉及到機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、加工、甚至設(shè)備的操作等。而在眾多機(jī)械設(shè)計(jì)軟件中，CAD/CAM是提高機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)品質(zhì)、技術(shù)生產(chǎn)、縮短產(chǎn)品生產(chǎn)研發(fā)期限，降低成本的重要工具。兩種軟件技術(shù)的開(kāi)發(fā)使用，為制造業(yè)的生產(chǎn)帶來(lái)莫大的影響。所以在教學(xué)時(shí)，需要大力推動(dòng)兩種技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)行機(jī)械制圖教學(xué)的革新。

1 CAD/CAM的機(jī)械制圖革新教學(xué)的重要性

在中職院校中，機(jī)電專業(yè)的機(jī)械制圖、CAD/CAM是分開(kāi)教學(xué)的，所以所花費(fèi)的時(shí)間比較多。因?yàn)槠渖婕皟?nèi)容較難，所以在課堂的教學(xué)中，教學(xué)的效果比較差。特別對(duì)于現(xiàn)在的中職學(xué)生，其學(xué)習(xí)能力（形象思維能力）比較差，在學(xué)習(xí)機(jī)械制圖的過(guò)程中感覺(jué)比較吃力，最終導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法熟練掌握繪制圖形和識(shí)辨別圖形的技巧，無(wú)法培養(yǎng)出手工繪圖和識(shí)讀機(jī)械圖的能力，因此會(huì)使用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行繪圖的優(yōu)秀人才比較缺乏。從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展看，除了因?qū)W生自學(xué)能力較差外，主要還是因?yàn)榻處熢诮虒W(xué)過(guò)程中沒(méi)有將機(jī)械繪圖與時(shí)下最新的的立體三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件相結(jié)合，學(xué)生無(wú)法借助外力，深入了解機(jī)械制圖的理論知識(shí)。所以學(xué)校為了保障機(jī)械制圖最終的教學(xué)效果，必須對(duì)目前的課堂教學(xué)進(jìn)行優(yōu)化，將機(jī)械制圖與CAD/CAM軟件教學(xué)有機(jī)結(jié)合，進(jìn)行教學(xué)革新。

2 現(xiàn)代機(jī)械制圖的革新思路

在中職院校內(nèi)的機(jī)械制圖的課程教學(xué)，多采用實(shí)物模型或者掛圖等靜態(tài)工具幫助學(xué)生理解。但在中職院校中的大部分學(xué)生都缺乏對(duì)機(jī)械立體模型的細(xì)致觀察能力，同時(shí)又沒(méi)辦法看懂掛圖。造成這一現(xiàn)象的原因是學(xué)生的空間思維能力欠缺，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)機(jī)械制圖的學(xué)習(xí)熱情銳減。而CAD/CAM軟件的課程教學(xué)中，因?yàn)榻虒W(xué)時(shí)多在計(jì)算機(jī)上操作，由于在軟件中可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械圖形的三維立體性，且造型可以根據(jù)學(xué)生的設(shè)計(jì)思路及實(shí)現(xiàn)的功能而改變，讓機(jī)械“真實(shí)”地展現(xiàn)在學(xué)生的視野下，從而幫助學(xué)生建立了多角度立體的學(xué)習(xí)模式，實(shí)現(xiàn)了將機(jī)械圖形從平面二維模式到三維立體的順利轉(zhuǎn)變。學(xué)生在軟件中可以多角度地觀察物體，從而幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效果。因此在教學(xué)中，可以將機(jī)械制圖的手工繪圖、識(shí)圖、三維立體課程融為一體，從而改變傳統(tǒng)的二維繪圖教學(xué)，讓學(xué)生在趣味性的環(huán)境下學(xué)習(xí)機(jī)械制圖的課程要點(diǎn)，熟練掌握繪圖技巧，將整個(gè)課堂的教學(xué)交與學(xué)生，促使學(xué)生自主學(xué)習(xí)，高效完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

3 機(jī)械制圖教學(xué)的革新實(shí)踐

機(jī)械制圖、CAD/CAM在課程的革新上，大大減少了機(jī)械制圖手工繪畫(huà)的繪圖幾何內(nèi)容，增加了繪圖軟件中幾何造型的理論知識(shí)學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)繪圖的技能，適應(yīng)了現(xiàn)代化制造業(yè)工程所需。并且，還對(duì)機(jī)械制圖的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教材源本從根本上進(jìn)行革新，建立了適合現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展所需機(jī)械制圖與CAD/CAM技術(shù)的教學(xué)模式。同時(shí)將兩種繪圖方式進(jìn)行有效融合，并且依照生產(chǎn)機(jī)械中各零部件的作用特征將知識(shí)細(xì)分成多個(gè)部分，將課時(shí)有針對(duì)性地排列，進(jìn)行單模塊教學(xué)。

3.1 課堂教學(xué)知識(shí)的整合重構(gòu)

中職院校的主要教學(xué)目標(biāo)是向社會(huì)輸送優(yōu)秀技能人才，所以學(xué)生會(huì)在校園內(nèi)提前適應(yīng)企業(yè)崗位的工作流程。所以在教學(xué)中，為了讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)從學(xué)校到企業(yè)、員工、崗位工作的順利過(guò)渡，在制定機(jī)械制圖教學(xué)任務(wù)時(shí)需要考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)要求三個(gè)方面。將學(xué)生以制圖人員、設(shè)計(jì)人員在企業(yè)中的崗位工作任務(wù)分化到教學(xué)內(nèi)容中，課程的教學(xué)內(nèi)容按照從易到難，從易到難的原則，教師需要為課堂設(shè)計(jì)切實(shí)可行的教學(xué)項(xiàng)目。同時(shí)還需要充分考慮到崗位技師考核的鑒定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)機(jī)械制圖、CAD/CAM三維繪圖等方面知識(shí)和能力的要求，實(shí)現(xiàn)教學(xué)課程與崗位的無(wú)縫結(jié)合，技能與崗位技師考核標(biāo)準(zhǔn)相融通。

3.2 以三維立體圖為中心的教學(xué)

在機(jī)械制圖教學(xué)時(shí)，以三維立體圖為中心，把機(jī)械圖分解成點(diǎn)、線、面、體的順序按難度遞增形式教學(xué)，讓學(xué)生一步一步熟悉三維立體圖形的繪制，快速適應(yīng)三維空間的物體。因機(jī)械制圖中的三維立體圖是由幾何體中的點(diǎn)、線、面構(gòu)成，學(xué)生對(duì)立體圖內(nèi)線段能夠比對(duì)偶然輪廓背景中或孤立呈現(xiàn)時(shí)的線段產(chǎn)生更快的認(rèn)知，更準(zhǔn)確地掌握其繪畫(huà)方式。以三維立體為核心的教學(xué)，將三維形體分解構(gòu)成不同的線面，從而讓學(xué)生繪制出平面圖形。這樣的教學(xué)符合學(xué)生的認(rèn)知，便于學(xué)生更好地理解和記憶。

3.3 學(xué)會(huì)使用CAD/CAM軟件

教師在教授機(jī)械制圖三維軟件時(shí)，仍應(yīng)遵循從易到難的自然規(guī)律教學(xué)。先講授AutoCAD，讓學(xué)生熟悉掌握繪圖的基本知識(shí)和立體造型，學(xué)會(huì)基本的機(jī)械圖形的設(shè)計(jì)。然后再學(xué)習(xí)AutoMDT，讓學(xué)生了解機(jī)械三維圖形的特征造型，通過(guò)加強(qiáng)對(duì)圖形的構(gòu)建形態(tài)，多做手工繪制機(jī)械零部件平面、立體圖形方面的訓(xùn)練，促使學(xué)生在三維立體圖形中的形體構(gòu)思、徒手軸測(cè)圖、三維繪圖造型能力方面都有明顯提升。

4 結(jié)束語(yǔ)

由以上所述可以看出，在機(jī)械制圖的教學(xué)中，CAD/CAM軟件的立體繪圖技術(shù)在其中的應(yīng)用為當(dāng)前機(jī)械制圖教學(xué)的困境提供新鮮的教學(xué)血液，也為實(shí)現(xiàn)高質(zhì)的教學(xué)目的提供了動(dòng)力，從基礎(chǔ)上促進(jìn)了機(jī)械制圖教學(xué)方式與理念的革新。本文通過(guò)分析CAD/CAM在機(jī)械制圖中的重要性及教學(xué)方式，探討出在現(xiàn)代機(jī)械制圖教學(xué)中引入CAD/CAM技術(shù)，可以最大程度地提升教學(xué)的質(zhì)量，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新的能力。同時(shí)，CAD/CAM也為當(dāng)前的機(jī)械制圖教學(xué)提出了難題，但不否認(rèn)的是，兩者結(jié)合教學(xué)，會(huì)更好地適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展需求。

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[責(zé)任編輯：田吉捷]