浅析《机械制图》与CAD、CAXA在体验式数控教学中的有机结合

仇向华

现今中职学校的制图教学中，由于教具的局限以及多媒体无法普及，很大程度上制约了制图教学的效果，加之学生空间思维能力不足，单纯靠老师讲解，大多数学生根本画不出完整的三视图，即使画出轴测图，学生也很难把图想清楚，因此，教师可以引入计算机辅助教学CAD来弥补制图教学中的空白。同时，随着科学技术的迅猛发展和计算机的广泛应用，在实际生产中对制图的要求也发生了很大的变化，既要让学生掌握传统制图的精华，又要掌握相对应的新知识，并不是用计算机来代替人的思维，只是摈弃图板，让手工绘图被计算机绘图所取代。因此在机械专业制图教学中要找准教学中的契机，及时调整，有机结合，才能跟上时代的需要和技术的发展。我们应该及时调整教学计划及内容，尝试将制图教学与CAD教学，甚至CAXA教学融为一体，将制图中的老化内容替换掉，加强对学生计算机绘图能力的培养，让学生更能适应新型企业的需求。通过近几年的教学，笔者现就对《机械制图》与CAD、CAXA三者有机结合的体验式教学谈如下几点想法。

一、有机结合，有利于课堂教学的调整与效率

制图学习需要有较强的空间思维能力。在培养空间思维能力上，由于使用的教具、模型有限，挂图又显得比较呆板，无论老师怎样手舞足蹈、大汗淋漓地描述比划，都会由于位置偏远或被老师身体遮挡而看不清，学习效果可想而知，因此传统教学方法在培养学生空间思维能力上效果较差。如果利用计算机辅助教学可以随时对它进行修改，就能适应不同场合的教学需要。例如，组合体分析法，只需要制作出一个组合体的形状分解组合过程，通过不同形体模型，组合后得到不同形状的组合体；它还可以制作出各种物体的三维图形，例如采用CAXA制造工程师中的三维实体造型比在黑板上画轴测图要快得多，其立体效果更强，并且这些图形可以在空间任意放大、缩小、旋转，这样就能让学生从不同方向观察它的形状结构，根据投影原理画出它的二维图形，内容清晰、生动形象，动态地展示在学生面前，容易理解难点，学生的感性认识增强，所获得的信息量也增大，而这些用黑板和挂图是无法实现的。再如，讲解剖视图的剖切过程，对剖视图中容易出错的地方采用正误对比的方法进行教学，利用CAD制作出各种各样的剖切视图习题，供學生练习；作业现场提交，教师在电脑上面批，把学生中出现的具有代表性的错误归纳出来让大家逐一讨论、改正。这样既激发了学生的兴趣，活跃了课堂气氛，提高了教学质量，又减轻了学生的畏惧心理，培养了对制图的学习兴趣，同时有效提高了学生的识图能力和空间想象能力。

二、有机结合，有利于计算机绘图人才的培养和训练

现今企业需要的是懂计算机绘图的人才，现在计算机绘图软件有很多种，每种都有它的特点，但主要内容是一致的，包括平面图形的绘制和三维实体的绘制以及尺寸和技术要求的标注。学生重点掌握1～2种绘图软件，但必须达到非常熟练的程度。要达到这样一种能力，在制图课的教学中就必须安排足够多的时间上机实习。例如，绘图的基本知识与Auto CAD绘图环境放在一起介绍；投影原理结合Auto CAD的基本绘图命令（含点、线、面、圆等）来介绍；截交线、相贯线、组合体等内容和CAXA制造工程师绘图软件中的实体拉伸结合起来；图纸的尺寸注法融入Auto CAD尺寸标注的设置中；标准件和常用件融入块和属性的操作中。这样既可以减少理论课的学时，又有利于学生理解和掌握制图的基本理论，培养学生较强的空间思维能力，从而收到很好的教学效果，提高教学效率，并能增强学生的计算机操作能力。通过足够的上机训练，既让学生练习到了CAD绘图技术，又使其学到了机械制图知识，这样，学生计算机绘图的能力和画图技巧就可以达到一般企业对制图人才的要求。

三、有机结合，有利于满足企业和学生的需要

企业的需要才是学生的需要，才是我们教学的主体，要科学合理地实施素质教育与能力培养的要求，满足社会和企业的需要，必须对课程内容进行改革与调整，改变那些交叉重复、陈旧老化、不符合社会发展要求的课程内容，补充一些新的、企业需要的、在实际加工中实用的知识。把《机械制图》教学的重点放在投影作图的原理与方法，点、线、面的投影特性，基本体三视图及表面上找点，相贯线、截交线的投影画法，组合体的绘制原理及方法等制图基础上，对这部分内容进行系统讲解学习，全面掌握。通过制图课的学习，学生必须熟练掌握正投影法的基本理论与方法，这样才能具有利用计算机熟练绘制零件图和装配图的能力。而今，中职生就业岗位主要是面向生产一线，在现代制造加工业中大部分都是形状复杂的模具型腔或设备的零部件，用一般的平面CAD软件无法来绘制，这就必须用CAXA获得三维体来生成零件图，同时利用三维软件的分型功能，生成上、下模具，然后利用自动编程软件，对生成的模型腔进行自动编程，再通过无线传输，把程序输入到数控机床，进行加工、测量、微调，最后符合产品要求。这样的加工过程相对简单且效率高，企业受益多，这才是顺应现代主流制造技术所需的一种发展趋势。

随着时代的进步，以信息技术为代表的高新技术快速发展，以极大的宽度和深度渗透到机械制造业，与之相融合，使机械制造业发生了翻天覆地的变化。在一些欧美国家，CAD/CAM、CAXA、U-G、Pro-E等先进的三维绘图软件的应用已经很普遍。只要设计出了三维零件图，通过与绘图软件相连的加工设备就能直接生产出产品，大大地增强了企业的收益。我相信在以后几年内，这种技术在我国也会得到普及，以此来促进我国现代机械制造业的发展。

参考文献：

王志军.《机械制图》新教学大纲的变化、特点及运用[J].职教通讯，2003（02）.

编辑 赵飞飞