机械CAD与机械制图一体化教学的探讨
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作者:梁秀娟 嵇海旭
[摘 要] CAD作为一款专业的制图软件，长期以来受到制图设计者们的喜爱，对机械类专业来讲，与CAD更加密不可分，机械制图是所有机械类专业最基础也是最主要的一门课程。但是想要深入透彻地了解并学好这门课程，就需要花费大量的时间和精力去完成。在今天，计算机的运用大大提高了制图的精度和速度，节省了制图设计者大量的时间，并且可满足不同领域的需求。所以现在我国教育发展方向主要朝着机械制图与计算机的结合，为国家建设培养大批量优秀的机械设计人才。
[关 键 词] CAD;机械制图;制图设计;一体化教学;CAD制图
[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2019）18-0114-02
一、概述
随着国家工业化进程的发展，几乎所有高职院校为满足国家对工业发展专业人才的需求都设置有机械类专业，然而机械制图对学机械设计的学生来说是相当重要的，在机械设计中扮演着举足轻重的角色，所以想要培养学生的专业技能，机械制图就成为学生一门必不可少的课程[1]。
要画好机械图，需要准备的大量的工具设备，如铅笔、圆规、橡皮、直尺、三角尺等。这给传统制图设计者带来相当大的不便。机械制图通俗地讲就是把一个现实中的设计好的一个三维立体模型在一张纸上进行一个平面描述的过程，生产者根据图纸中所描绘的图形来进行实物生产和加工，所以制图过程中，我们必须做到图形与实物模型的精准完整。对工程来说，制图的设计工作也是最关键的一步[2]。
21世纪计算机的发展大大推动了人类的进步，计算机成为普通家庭必不可少的一种工具，每个人都可以利用计算机做自己以前想做而不能做或做不到的事情。随着计算机的普及，计算机已经被运用到各个领域，几乎每个领域的各个行业都离不开它，这为计算机在机械设计中的应用提供了便利，计算机辅助CAD设计成为机械制图的发展潮流[3]。随着时代的发展社会的进步，工程图的绘制变得越来越复杂，越来棘手，人工绘制工程图纸变得越来越困难，已经不能满足工业高速发展对工程的要求。但借助计算机开发计算机软件完成工程制图的绘制工作，大大减轻了绘图者的烦恼。
在满足计算机硬件和软件的要求前提下，机械制图课程和机械CAD课程之间的融合，具有彼此促进、相互融合的效果。这两门课看上去是两种性质完全不同的课程，但本质上确实建立在同样人才培养的基础之上，为达到培养设计类人才为目的。机械制图课程强调的是机械类专业理论、着重技能和创造力的培养，而机械CAD课程则是为社会实际需求而发展的一门学科，通过此门课程的学习学生更熟练地掌握计算工具，有效地在实践中完成绘图设计工作。
同时，在机械CAD教学中，依赖于机械制图的理论基础，不管是通过学生的自主学习还是老师的课堂演示，教学过程中必须将机械制图作为指导依据，这是实现一体化教学模式的根本所在。在CAD软件的教学过程中可以随时无限制地撤销操作、重新绘制添加，所达到的绘图效果与传统机械制图相比也是更胜一筹，是传统制图效果所不能比拟的。比如在CAD中可以直接展示3D效果，让我们有一个更加直观明了的认识。对细节部分还有放大功能，可以对一些要求比较精密的图纸进行精雕细琢的修改、完善、操作等。这样可以大大提高学生的学习兴趣，提高机械CAD和机械制图一体化教学的实践性。
二、机械CAD与机械制图的关系
工程图的绘制过程中，最基础的是机械制图，同时机械制图也对工程制图起着至关重要的作用。机械CAD作为辅助画图设计的一款软件，它拥有人工制图不能做到的功能。所以只有机械制图和计算机制图相互作用，联系起来运用，才能制作出比较完美的工程所需图形，但是仅仅依靠一款软件或者一台计算机是不可能完成机械制图的，因为计算机没有人的思维水平，软件也是如此，不能独立存在，单独工作，它必须依托于计算机，没有计算机作载体，多么完美的软件也毫无用处毫无价值可言。所以，要设计完成一张精美的设计图形，两者必须结合起来，形成一个结合体，才能创造出完美的工程图形。
机械CAD制图就是利用计算机软件，将原来以手工方式为基础绘制的机械图形，用软件制作出来的过程，它不仅在很大程度上提升了制图的质量，而且也大大提高了绘图的效率[4]。以前一个机械设计者手工绘制一张图纸可能会耗费掉几个小时甚至几天的时间，现在运用电脑CAD软件绘制一张工程图纸，也许仅仅只需要几分钟的时间就能高效率、高质量地完成图形的绘制。在传统绘图中，造成学生很难理领悟绘图中的原理和掌握其方法的原因在于，学生将大量的时间和精力都花费在了图纸的绘制上，即繁琐的调整修改中。每当碰到一项比较困难并且工作量非常大的任务，学生为了能够如期尽快地完成制图工作，只是机械地在为了完成任务，失去大量的思考时间，完全没有思考的空间，长期停留在低级的制图阶段，而没有一种质的飞跃。这样一来，就会造成学生信心缺乏，学到的新知识也不能得到及时的巩固，这样就会造成新知识的传授难度，造成一种恶性循环。因此，现在院校工程专业引进了CAD机械制图，这样将大大缩短以前花费在制图过程中的时间，能够留出更多的时间和机会让老师和学生去思考、去领悟、去消化。
三、完成机械CAD教学和机械制图教学一体化的重要意义
机械制图是机械类专业学生最基础同时也是最重要的一门课程。学生和老师有更多精力用在制作技巧和原理上，同时制作技术和原理也是机械制图中的难点和重点，想要完全掌握还是需要花费大量的时间和精力的。近些年来，机械制图的课程在各大高职院校中有了明显的压缩，但是学生和老师对机械制图的兴趣却越来越浓，对机械制图的渴望也更加急切，由此学生在机械制图方面的技能也得到了大幅度的提升，这在以前是我们无法想象的[5]。主要是因为将计算机引入机械制图当中来了，这是新课程的重大改革创新。一门课程的创新使学生能够在有限的时间里对机械制图方面的知识有一个全方位的掌握。因此，在机械制图中应用计算机对设计教学的老师和学生具有相当大的意义，对他们的工作学习做出了不可磨灭的贡献，同时明显提升制图者的制图效率，缓解制图疲劳。随着社会的发展，计算机技术在教學中的应用已经成为一个时代的趋势所在，其中就包括全国的大部分的大中小学中都相继引进了多媒体教学的策略，作为本校在教学资源配置上面的一个战略部署，对各大高校和高职院校来讲，它们的主要目的是向社会各个需求层面直接输送合格人才，在经济角度对人才的质量更加强调。相应的，机械CAD教学可以帮助学生有效地提高机械制图的效率，并且在教学的过程中能够更加充分地向学生展示教学内容，一些比较抽象难懂的地方、疑点等讲述得更加详尽透彻。例如，计算机CAD软件可将细节部分放大数十倍，更加清晰地向学生展示，避免学生对误差的曲解。制图效率也可以几十倍的大幅度提升，这样可以避免大量不必要的时间消耗在已经掌握和理解的知识层面上，提高学生在有限的教学时间内的学习效率。 四、实现机械CAD教学和机械制图一体化教学的对策
在传统的教学模式中，机械制图和机械CAD教学往往被分成两门不同的课程，并且分别由不同的老师进行教學指导。很大程度上，机械制图是为了锻炼学生的学习和制图能力，培养学生的设计能力，但是若单单靠课堂中老师的讲述还有课本文献中图案附加文字说明，往往缺乏生动的演示，使学生感到乏味、枯燥。并且学生感觉会比较抽象，难以理解，同时老师也很难向学生清楚阐述。这就要求老师和学生都要具备高水平的空间想象能力以及形象表述能力。否则学生学习没有积极性，学生几乎不能用软件来独立完成机械制图的工作。这就要求老师在机械制图领域教学中引入机械CAD，在课堂中把CAD作为教学的主要内容和学生实践考查目标，CAD作为机械制图者所必不可少的工具，能够为学生和老师节约大量的时间和精力，使他们有更多的思考空间去思考，去领悟，自然也会提高制图者的工作效率。
在具体实施机械CAD教学和机械制图一体化的工作中，毋庸置疑，想要把计算机和机械CAD结合起来，就必须具备机械CAD的教学环境，最基本的就是要把机械制图的课程安排在多媒体教室中去[6]。在多媒体教室中，老师可以使用键盘、鼠标、大屏幕来现场演示制图过程，代替传统的直尺、圆规和铅笔。打破了传统教学中演示困难的境况。机械制图与计算机课程的无缝衔接，能够让人对两者更加容易接受，认识更加清晰。在了解计算机的同时，能够轻松地完成机械制图。使本来枯燥乏味的机械制图过程变得生动、充满乐趣，进一步激发学生的自主学习热情，对制图有更加深刻、清晰、具体的理解。
在机械制图的学习过程中，只有勤于实践，将学到的理论及时运用到实践当中才能更加巩固，真正得到能力的提升。学生在学校受到这种实践教学模式的训练，之后在步入社会，能够把学到的机械CAD应用到现实生活中去，在现实真实的案例中通过自己不断的练习、琢磨才能熟练掌握，在生活工作的实践中理解机械制图的精髓。
五、结语
机械制图与CAD制图两者之间是紧密联系的，只有将两者结合起来，合为一体，才能得到更多教学工作者和学习者的喜爱。两者相互促进，能够使学生方便地完成高水平的机械制图，得到一种心灵上的成就感，使学生告别圆规、直尺、铅笔、橡皮等传统的绘图工具，转而使用高效率的工具来完成机械制图中所需要的复杂的工作。两门课程的融合可以满足个人、企业以及社会对高效率、高质量工作的需求。
参考文献：
[1]孙国立.机械CAD与机械制图一体化教学的探讨[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2015（1）：255-255.
[2]韦良刚.机械CAD与机械制图一体化教学的研究[J].现代职业教育，2016（17）.
[3]玛地古丽·艾力，托列别克·沙买提.机械CAD与机械制图一体化教学的探讨[J].教育现代化，2017（5）：169-170.
[4]郑淑琴.机械制图与CAD课程融合教学的探究[J].湖北成人教育学院学报，2016（1）：39-41.
[5]王评.机械制图与CAD一体化探讨[J].才智，2015（29）.
[6]许旭.机械制图与CAD教学一体化改革研究[J].科技风，2017（26）：122.
编辑 张 慧
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