教学改革论文：将cad基础引入工程图学教学的研究与实践

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1、教学改革论文：将CAD基础引入工程图学教学的研究与实践摘要：通过对工程图学教学中引入cad基础的教学改革现状进行分析，本文提出了一种将solidworks作为cad基础引入工程图学的教学改革设计方案，并在教学中进行实践。最后，对整个教学过程的特点和教学效果进行总结，提出进一步教学改革的设想。关键词：教学改革；cad基础；工程图学；教学实践工程图学的教学改革已经进行多年，如何将cad基础引入到工程图学的教学之中，是我国工程图学改革的一个热点问题1，2]。本文提出一种将solidworks作为cad基础引入工程图学的教学改革设计方案，并面向本科

2、一年级机械类学生开展了教学实践。一、工程图学教学中引入cad基础的现状1.国外现状。随着计算机技术和图形学理论的迅猛发展，欧美等工业发达国家已经建立了一套独特的工程图学教学体系。在课程设置上，无论是采用独立开课还是整合在其它课程之中，工程图学教育都紧密结合cad教学，并具备以下几个显著特征3]：①将图学内容与设计思维相结合，强调视觉思维和交流在工程中的重要性；②强调多种视觉表达方式在设计和加工过程中的综合应用；③强调与工程实际紧密结合，强调学生的表达技能训练；④强调实践性教学和学生的自主学习。2.国内现状。经过十余年的教学革新，目前我国近9

3、成的高校开设了计算机绘图课程。其中90%的学校使用autocad，其余为invertor、caxa、solidworks、pro-e、catia、ug等。近4成的高校开展了三维cad教学，并形成了主线式、分段式和独立式三种课程体系1，4]。但是，无论哪种课程体系，教学模式基本是由任课教师配合既定的教学进度，在授课过程中教授学生cad软件的基本功能的使用。由此带来以下问题：①cad软件的更新速度非常快，任课教师不可能也没有精力跟踪和掌握所有的新增功能和特征，结果是尽管cad授课版本年年换新，但很少触及其中增设的新功能和新特性，致使学生运用软件

4、的能力相对落后；②在课堂上，教师把cad软件学习当作讲课重点，罗列各种操作指令。忽视了cad软件仅仅是一种制图工具，学习软件的最终目的是为表达“设计思想”服务；③学生们花费大量的时间学习软件的基本操作功能，“照猫画虎”式的绘图作业很难激发起学生的学习兴趣和学习热情。针对这些问题，本文提出了一种将solidworks作为cad基础引入工程图学的教学改革方案，首先结合机械设计系列基础课程，确定cad基础教学主题，该主题要求具有趣味性和产品设计要素。然后，确定cad基础课程教学内容，合理分配cad软件学时。最后，采用“项目设计”方式贯穿整个教学过

5、程，引导学生快乐自主学习。二、三维cad基础课程内容设计要保证整个教学活动“寓教于乐”，能够充分调动起学生的积极性和主动性，确定一个有趣的教学主题很重要，即将要围绕一个什么事情开展教学活动。“机器人传动机构的设计与三维造型”是本次教学活动主题。围绕着这个主题安排丰富的教学内容：讲课、堂上讨论、搭建模型、上机实验等（见表1）培养了学生的空间思维能力、将实体模型转化为图形以及将设计理念转化为图形的能力。对三维软件教学中覆盖的草图绘制、零件三维造型、工程图制作、装配图及动画等几部分内容，根据需要适当调整其难易程度，增加了教学的灵活性和实用性。整个

6、教学内容具有几点特色：1.动手搭建模型——增加感性认知环节。听说进行“机器人”设计表达，学生们都表现出浓厚的兴趣。然而，什么是机器人？这个概念在每个学生的头脑中存在但不明确。教师通过放录像、展示图片等方式向学生介绍国内外机器人发展的最新动态，使学生对机器人的概念、种类、结构、应用等方面具有初步认识。接下来，将学生分成小组（每组5-6人），进行搭建模型活动。通过模型搭建，学生对蜗轮蜗杆、齿轮齿条、丝杠螺母等传动机构产生感性认识。在学生搭建模型期间，教师通过展示并讲解其它几种类型的机器人模型来拓展学生的知识面。模型搭建完成以后，学生们接到新的任

7、务，每组以搭建的模型为基础，设计出一种具有多个传动机构的可实现一定功能的机器人，并使用solideworks软件实现设计意图的完整表达。2.注意与后续课程的衔接。工程图学与机械设计、机械原理等课程之间存在着很强的联系。围绕教学主题，将后续课程的相关知识适当的引入工程图学之中，更好的体现了工程图学的先修性和面向后续课程的服务性，有助于学生全面把握整个机械基础课程体系。经过模型搭建阶段之后，学生已经具备深入了解各种典型传动机构的基础。教师对各种典型传动机构的传动原理和具体应用进行简单介绍，并不涉及具体参数设计。此“抛砖引玉”之举进一步激发了学生

8、的学习兴趣，通过从图书馆借阅资料等方式进行深入研究并选用各种传动机构，为最终确定各种机器人传动机构设计方案奠定基础。3.强调手工绘图能力。徒手绘制草图是将设计思路快速捕捉和表达出