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1、浅析机械制图与CAD课程教学改革的探索与实践1引言 《机械制图》与《AutoCAD》是工科院校中开设的两门重要的专业基础课,在传统的教学中,这两门课程是相对独立、分开授课的,这种传统的教学方法存在很多弊端,两门相关联的课程单独授课,导致内容重复、课时增加、学习负担重,教学效果差。这两门课程前者注重讲授制图的原理和方法,后者则注重讲授利用计算机软件绘制图形的技巧,两门课程都以培养学生的绘图、识图能力和空间想象能力作为共同目标。因此,如何将这两门课程有机地结合起来,构建机械制图与CAD课程新体系,改革教学方法,提高教学质量,成了当前教学改革中亟待解决的问题。 2教学改革
2、的背景 传统的《机械制图》课程教学模式,是根据教学大纲要求,在教学方法和教学手段上常利用教学模型和挂图,再辅以教具(圆规、三角板等)在黑板上绘制图形,向学生讲解绘图原理、方法和实际操作,学生则通过大量练习巩固知识。实践证明,这种教学方法是成功的。近几年来,现有制图教材面临的最大问题是因课时减少,画法几何部分的内容作了大量删减,而投影作图等有关作图原理方面的要求没有降低,相对落后的教学手段致使学生的空间思维能力明显下降,学生在后续内容及专业课程的学习中对读图感到吃力。在学时少、内容多的情况下,沿用旧的教学方法效率很低,传统的机械制图教学内容与现代企业生产对技术人员的技能
3、要求存在较大差距。 计算机技术的发展使传统《机械制图》课程教学面临新的挑战,CAD软件等众多绘图软件的广泛应用,极大地提高了绘图的质量与效率,在图纸的重复利用、图形文件的保存和管理等方面体现了手工绘图无可比拟的优越性。目前,机械制图和CAD的课程设置未能充分融合,教学中有相当一部分学生只对计算机绘图感兴趣,而对手工作图不肯用心学,难以达到既能利用手工作图和识读工程图,又能使用计算机软件进行绘图的培养目标。因此,急需对机械制图与CAD课程的教学体系进行大胆的改革。 3《机械制图》与《CAD》的关系 作为工程界的共同语言《,机械制图》主要研究绘制和阅读机械图样的原理和
4、方法,内容包括《机械制图》的国家标准和基本规定,正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、截交线、相贯线的画法以及标准件、常用件的规定画法,零件图和装配图等。教学目的要求学生掌握阅读和绘制机械图样的基本知识、基本方法和技能,能够识读和绘制中等复杂程度的机械零件图和装配图。 《AutoCAD》中的CAD是puterAidedDesign的缩写,即计算机辅助设计,是美国Autodesk公司开发的一种计算机辅助设计和绘图软件包,是当前最流行的计算机辅助设计软件之一。AutoCAD软件具有强大的绘图功能,广泛应用于机械、建筑、电子、化工等行业,是
5、精确地进行机械零件设计、绘制机械零件图和装配图的最佳软件。AutoCAD的应用是机械制图的一场技术革命,它能取代了手工制图方法,利用其强大的绘图功能和编辑修改功能,可以快速、准确、美观地表达出所要画的机械图样,极大的提高了绘图效率和绘图质量。 《机械制图》与《AutoCAD》的关系。一方面,机械制图是CAD的基础。CAD绘图不能脱离专业课程的学习而独立进行,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画出符合要求的机械图。另一方面,CAD是促进制图教学的有效工具。在制图学科中引入CAD,并不是用计算机来代替人的思维,而是甩开图
6、板,利用计算机这一先进的现代工具来推动机械制图的教学,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、幻灯片文件等功能展示空间形体及空间平面的转换过程,有利于突出机械制图的重点,分解难点,帮助学生建立及提高空间想象和思维能力,同时让学生更多地见识软件的功能,培养学生对机械CAD的学习兴趣和积极性。 4机械制图与CAD课程有机结合的教学改革措施 目前,传统机械制图与计算机绘图的相结合的教学模式主要有三种:一是添加式,即在传统机械制图教材中添加几章计算机绘图内容,这种方法简单易行、操作简便,但由于计算机绘图学时少(一
7、般就几个学时),学生无法在学习计算机绘图时进行充分练习,导致对计算机绘图学习不深入,学习效果不理想。二是独立式,将计算机绘图单独列为一门课,这种方法可以突出计算机绘图的重要性,但机械制图与计算机绘图在时间段上进行分离教学,不可避免地造成机械制图投影原理和计算机运用方面的脱节,达不到预期教学效果。三是整合式,将机械制图和计算机绘图整合成一门课,以各个知识点为单元,先后或同时介绍机械制图和计算机绘图,这种方法能将这两门课很好地结合起来,使学生达到最佳的学习效果。经过对传统教学的弊端以及两门课程之间相互关系的分析,在实践中探究了一种将两门课程有
