设计制图与AutoCAD课程教学融合
【摘要】设计制图课程是设计类及相关专业一门重要的专业基础课程,对学生专业技能的培养至关重要。本文介绍了目前设计制图的教学现状、设计制图与CAD 的关系,并在分析这两门课程传统教学方法的利弊及相互关系基础上,探究在教学中将传统的设计制图和计算机绘图教学两者有机的结合,进行必要的融合,达到相互促进的效果和目的,实现学生的技能培养。
【关键词】设计制图 AutoCAD 教学融合
1 前言
《设计制图》与《AutoCAD》是我院开设的家具设计与制造、产品造型设计、室内设计技术专业的两门重要的专业基础课。在传统的教学中,这两门课程分开设置,使得教学中设计制图课中手工作图的工作量太大,如果在教学中能把制图和计算机绘图结合起来,可以适当减轻学生的工作量,从而达到既能利用手工作图,又能使用计算机软件进行绘图的培养目标。而且现在企业基本上都已采用计算机绘图,学生在《设计制图》课程中专门学习的手工绘图已无法适应工作需要。因此,如何将这两门课程有机地结合起来,利用CAD软件特有功能,摆脱制图课粉笔、黑板、挂图、模型的单调授课形式,帮助学生克服抽象思维障碍,突破教学难点,节省教学时间,减轻学习负担,提高教学质量,成为迫切需要解决的问题。
2《设计制图》与《AUTOCAD》的关系
《设计制图》主要培养学生的四种能力:(1)培养学生的空间思维能力;(2)培养学生把空间思维变成图形的能力;(3)培养学生把图形变成模型的能力;(4)培养学生绘制图形的能力。制图是用图样确切表示产品的结构形状、尺寸大小、工作原理和技术要求的学科。图样由图形、符号、文字和数字等组成,是表达设计意图和制造、施工要求,以及交流经验的技术文件,常被称为“工程界的语言”。其主要研究绘制和阅读图样的原理和方法,内容包括制图的国家标准和基本规定,正投影法、中心投影法和三视图的基本理论和基本方法,点、线、面的投影,基本体、组合体、家具图样的表达,建筑与室内图样的表达等。教学目的要求学生掌握阅读和绘制设计图样的基本知识、基本方法和技能。
《AutoCAD》中的CAD是Computer Aided Design的缩写,即计算机辅助设计,而目前我们使用的《CAD》是Autodesk 公司开发的一种计算机辅助设计软件,是当前最流行的计算机辅助设计软件之一。它主要研究的是如何利用各种指令绘制各种图样。对我们的学生来讲,《CAD》可以看作是一种绘图工具:显示器可以看作是图板和图纸;鼠标和键盘可看作是铅笔、直尺和圆规。当然,《CAD》里的工具要比手工工具丰富的多了。它极大的提高了绘图效率和绘图质量,是工程界的一场革命。还有许多手工很难绘制的图形,计算机能绘制出来,比如《CAD》三维模型。CAD 取代了手工制图方法,但并没有取代制图理论和制图的一些标准、规范。相反,它是在设计制图理论、标准下开发出来的绘图软件,并极大地丰富了制图理论。
通过以上分析我们可以看出《设计制图》与《AutoCAD》的关系。一方面,设计制图是CAD的基础。CAD是设计制图课程在运用上的促进和提高,因此必须在全面掌握制图的基本理论、投影规律、表达方法和国家制图标准规定基础上才能应用CAD画出符合要求的图样。另一方面,CAD软件既具备较强的绘图及编辑功能,也具备部分三维造型功能,极大地提高了绘图效率和绘图质量。把计算机绘图与设计制图课的基本教学内容有机地融合在一起,是利用计算机绘图软件这一先进的现代工具来推动设计制图的教学,大大缩短了以往手工作图占用的大量时间,学生可以进行更多的理论探索,教师更可以利用轴测图、三维图形变换等功能展示空间形体及平面--空间--平面的转换过程,有利于突出制图的重点,分解难点,帮助学生建立及提高空间想象和思维能力,弥补传统制图教学的不足,达到浅显、易懂、好掌握的教学效果。
3 设计制图与CAD课程教学融合的措施
(1)将两门课程整合成一门课教学,以应用为目的对原有的教材和教学计划进行相应调整和优化。先讲授制图的基础知识和CAD软件使用的基础知识,然后以各个知识点为单元,以将两者穿插起来进行教学,这样设计制图教学中通过计算机绘图软件创建三维模型和绘制设计图样,使抽象模糊的概念形象化,提高学生的空间思维能力。在具体教学实施中,分四步进行。首先由简单到复杂介绍计算机三维实体造型方法,然后介绍投影理论,再介绍应用投影理论和用计算机绘制二维图形的方法,最后介绍三维实体如何转换成一组所需的二维平面图形,以视图、剖视图和断面图等形式导出的方法。三维实体化教学首先真正做到了思维过程和教学过程一致,因为三维实体具有很强的可视性,尤其是在着色后,犹如看到真实的产品。其次,便于引导学生分析作图条件的空间情况,使学生在空间---平面---空间教学中对课堂内容得以较好的理解。如组合体的立体结构,各个基本体之间的位置关系,复杂物体的内部结构的剖视等。在习题课的备课过程中,借助计算机绘图制作出习题集题目的三维实体图,利用旋转按钮,可以灵活方便地进行任意位置、任意角度的旋转,引导学生从不同的方向进行全方位观察,分析该物体的结构特点。这种教学方式既遵循认识规律,也充分体现了现代三维设计思想,同时使学生快速掌握了形体分析法,对空间想象能力的培养起到事半功倍的教学效果。
(2)利用AutoCAD软件授课,把两门课程的内容穿插起来讲授,使教学更加灵活。每一部分内容都要求学生对徒手绘图、读图与计算机绘图三个方面达到熟练掌握,可以把需要讲解的图形提前在AutoCAD软件中建立模型,在授课时,通过对模型的旋转、剖切等操作,加深学生对图形的理解,从而更加有效地培养学生的空间想象能力。
(3)培养学生的创新能力。通过校企合作,将企业课题引入课堂,让学生参与项目实施。采取工学结合的形式。充分开发学习资源,给学生提供丰富的实践机会。例如,可以让学生进行造型设计和结构设计,教师指导学生进行后期生产图纸或施工图纸的绘制。这种任务驱动式教学,消除了学生对制图课的畏惧感。也提高了课程的趣味性,从而激发了学生的求知欲。有利于对学生实践能力和创新能力的培养。
(4)注重培养学生的学习方法、自学能力、分析问题和解决问题的能力。设计制图和CAD这两门课程是实践性很强的课程, 实践环节对课程的学习掌握及运用能力的形成尤为重要,因此必须加强这方面的训练。通过编写《设计制图和AutoCAD》实训指导书,指导学生徒手画图的训练和计算机绘图的实训。在学习中应重视理论联系实际,注重对理论知识、基本方法的学习,同时由浅入深地通过一系列的绘图和识图实践,不断地由物画图,由图想物,分析和想像空间形体与图样上图形之间的对应关系,逐步提高空间想像和空间分析的能力。
(5)改进考试方式,突出应用能力的培养。以往对学生学习情况的考核,基本上是采用传统的、以试卷出题的考试方式,而且主要以期末考试成绩为主,这样就可能出现了高分低能的现象。采用这种考试方式,由于时间上的限制,在内容上偏重于知识的考核,而忽视了能力的培养,也不能全面地衡量学生学习的好坏。衡量学生的成绩优劣,不能只凭一次考试成绩作为评定依据,应对学生全面考核,建立起以能力为核心,知识、能力、素质相结合的考核制度,将设计制图与计算机绘图有机结合,以实践操作为主、笔试为辅,通过手工绘图作业、平时上机练习、笔试及利用CAD实际上机绘图等综合考核学生的学习成绩。
4 结束语
综上所述,对传统的设计制图、计算机绘图教学进行必要的改革,并将两者有机的结合起来,不仅提高了学生的学习兴趣.也给设计制图教学注人了新的生机。教学中两门课程相互贯通,传统的设计制图课程显示出极大的活力,CAD辅助制图可以加深学生对设计制图原理和方法的理解,设计制图的原理和方法反过来也可以帮助学生对CAD绘图方法、技巧的掌握,内容上避免了重复,有效地减轻学生的学习负担,提高教学效率,收到良好的教学效果。当然将两门课整合为一门课,作为教师必须既熟悉设计制图,又熟悉CAD软件的使用,才能将CAD软件的优势逐步应用到制图课教学中,才能使两门课有机地结合,这样才会取得更好的教学效果。
参考文献
[1] 黄政艳,机械制图与CAD课程教学改革的探索与实践[J],广西轻工业,2008年第9期.
[2] 袁美荣 廖治凯 曹小益 周新梅,基于应用型人才培养的《机械制图》教学改革探索[J],职业教育研究,2007(8):70-71.
[3] 李芬,机械制图与CAD[J],襄樊职业技术学院学报,2007年7月第6卷第4期.
[4] 蒋燕,高职《机械制图》教学改革的探索[J],装备制造技术,2008 年第10 期.
[5] 王明刚,《家具制图》与《CAD》课程整合的探索[J],职业教育研究,2009.9:154-155.
[6] 陈龙,浅谈《机械制图》与《AutoCAD》教学的有机结合[J],中国新技术新产品,2009.5.
