《机械制图》和《CAD制图》课程结合的探讨
摘要：在很多中等职业学校，《机械制图》与《CAD制图》课程的教学，目前仍是两门相互独立的课程，如何在教学中将它们有机地结合在一起，笔者从这两门课程的关系、内容上，谈一谈自己的教学实践。
关键词：《机械制图》；《CAD制图》；关系；结合；发展
随着科技的快速发展，CAD技术已广泛应用于机械制造、航空航天、电子工业、建筑装饰、服装设计、轻工化工等诸多领域。很多中等职业学校开设了《CAD制图》这门课程，《CAD制图》已经成为一门必设的基础课程。这对于《机械制图》课程的教学产生了积极的促进作用，改变了传统的手工绘图的教学方法，极大地调动了学生们的学习兴趣。
由于在很多中等职业学校里，《机械制图》与《CAD制图》仍然是作为两门相互独立的课程，分别由两个专业的教师讲授理论，即机械课老师讲授《机械制图》，计算机课老师讲授《CAD制图》，导致在教学实践过程中，讲授《CAD制图》时，通常要对机械制图基本知识、机械图样的表示法及绘制识读等内容进行复述传授，确保学生明确已知的所学知识点。这就出现了《CAD制图》与《机械制图》脱节的现象，如此将这两门内容关联的课程割裂开来，既增加了学校科目学时，又造成教学质量的不理想。笔者通过近年来的《CAD制图》教学，总结了一些切实可行的教学方法与技巧，将它们有机地结合在一起，相辅相成，起到事半功倍的教学效果，具体做法如下。
一、《机械制图》与《CAD制图》教学的关系
《机械制图》是一门研究机械图样的图示原理、读图和画图方法及有关标准的专业基础课，是学习机械的结构形状、尺寸大小、工作原理和技术要求的学科。它的任务是：培养学生具有良好的空间想象能力和严谨的工作态度，并具备绘制机械图样的的基本技能。通过学习该课程，学生应达到的要求是：学习以投影法为基础的投影作图，掌握阅读和绘制机械图样的基本知识和方法、手工绘图的基本技能；能识读中等复杂程度的零件图和部件装配图。
《CAD制图》是一门利用可视化的CAD绘图软件环境，讲授计算机制图相关理论并培养使用CAD绘制图样能力的课程。在操作使用计算机系统设计时，人和机器可以及时地交换信息，采用交互式系统。目前我校使用的CAD软件正是比较流行的美国Autodesk公司研发的计算机辅助设计和绘图软件包，它提供了强大的计算机绘图应用功能，操作界面直观易懂；遵循一定的制图原则，进行精确绘图并对图形编辑；交互式系统操作可以更方便地进行图形输出，使用价值非常高。CAD制图，可以理解作为手工绘图的专业代理者，显示界面相当于一张标准图纸，鼠标和键盘相当于绘图铅笔、直尺和圆规等绘图工具。CAD制图里的工具，显然要比手工绘图工具丰富、全面、精确。所以，《CAD制图》的功效性，体现在很多具体方面上，它能够极大地提高绘图的时效性、精确度，实现绘制众多那些手工不能绘制完成的图形。但《CAD制图》基于软件操作技能，并没有涉及机械图样的绘图原理及识图、读图的方法，因此《机械制图》教学中的国家标准和培养学生识、读机械图样，懂得机械图样的表达方法的教学目标不能改变。而《CAD制图》的教学目标注重绘图能力的培养。两门课互相补充、互相渗透，使具有制图理论基础的学生，能够按照机械制图国家标准，更加轻松灵活地利用计算机操作，实现绘图的准确表达意愿。
二、《机械制图》与《CAD制图》教学的结合
近代美国教育思想家杜威说： “最好的一种教学，牢牢记住学校教材和实际经验二者相互联系的必要性，使学生养成一种态度，习惯于寻找这两方面的接触点和相互的关系。” 《机械制图》与《CAD制图》教学的结合，就是在很大程度上体现了学习绘图理论与操作绘制图样的有机连接，竭力实现学以致用的教学目标。
《机械制图》第一章制图基本知识与技能中，关于制图的一些基本规定，如“图纸的幅面和格式”，可以与《CAD制图》中的“图纸的布局、打印”一起来讲解；制图中的“基本图形的绘制”，可以与《CAD制图》中的“基本绘图及编辑命令”相结合进行教学；关于尺寸标注的标准和要求，可以用《CAD制图》中修改“标注样式”的方法来实现，用“标注样式”执行各种绘图的国家标准。完成《机械制图》第一章内容的教学之后,要求学生们利用计算机软件，制作一个样板图,设置好图纸的图幅、图层，绘制出边框及标题栏。这样，学生们在练习的操作过程中，既可以掌握计算机绘图的基础知识，又能够熟悉识记制图方面的一些基本要求和国家标准。
对《机械制图》中的三视图的投影规律：“长对正、高平齐、宽相等”，可利用《CAD制图》中的“对象捕捉”、“对象追踪”命令功能来实现。对轴测图的画法讲解，也可以放在CAD中进行介绍，在CAD中能够方便地实现椭圆的绘制；同时，打开正交模式，设置等轴测追踪，等轴测图就很容易绘制完成了。
组合体视图的教学是《机械制图》的一个难点问题，在以往的教学实践中我们都深有体会，由于缺乏一些实物模型，学生们的想象力无法及时得到充分地发挥，空间概念感不强。如今，我们运用《CAD制图》建立三维模型，这个问题就能够迎刃而解了：三视图与三维模型一一对照，学生们就一目了然；并且可以利用软件演示组合体“叠加”与“切割”的过程，配合 “三维动态观察”等功能，使学生们能更清楚地观察组合后三维模型各个方向的特征。
零件图的识读是我们职业学校学生必需掌握的知识，也是用人单位首先要考察的内容。就业后用得最多的也是这些零件图的知识。教学时从四方面来进行组织讲授：1. 标题栏； 2. 视图；3. 尺寸；4.技术要求。在《CAD制图》中，标题栏：有样板文件可以选用；视图：可以用《CAD制图》三维建模；尺寸：可以结合《CAD制图》中的尺寸标注样式的设置和尺寸标注命令的使用进行讲解；技术要求：结合表面粗糙度的块的属性设置和文字的输入进行传授。如此进行，将它们有机地结合在一起，明显感觉到，既是增加教学的直观性和趣味性，又是彻底改变传统的教学模式，将被动学习变为主动学习，提高了教学效果。
三、《机械制图》与《CAD制图》教学的发展
CAD技术是先进制造技术的重要组成部分，是计算机技术在工程设计、机械制造等领域中最有影响的一项高新应用技术。CAD交互式系统的发展和应用，使传统的产品设计方法与生产模式，发生了深远的变化，持续推动着巨大的社会经济效益的提高，而且呈上升趋势。CAD技术在《CAD制图》课程方面的应用，极大地丰富了机械制图的教学内容，改变了机械制图的传统教学方法，是一场制图教学的革命。例如，《CAD制图》中三维模型的知识，就是《机械制图》中所没有的内容。而且，随着CAD技术的不断发展，三视图，将由于绘制复杂、阅读不直观等弱点，逐渐被三维模型所代替。CAD/CAM技术的不断进步与推广，也会促使CAD制图教学得到进一步地发展。在一些发达国家，UG、ProE、Solidworks等先进的三维绘图软件的应用，目前已经非常普遍。只要设计好了三维零件图，与绘图计算机相连的加工设备就能直接生产出产品，极大地提高了零件加工的生产效率。近几年内，在我国也必将得到普遍应用。随着教学设备和教学技术的进步，我们今后的教学也将会大有作为，我们中职学生们也会学到更多、更实用的先进技术与技能，从而不断提高他们的综合素质，为今后他们专业技能的进一步提升发展打下坚实的基础。
参考文献：
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