探讨基于CAD/CAM的机械制图教学研究

钟凯

【摘 要】CAD/CAM的机械制图是以机械制图为主线，结合新的国家标准将投影理论和机械制图相结合，以CAD/CAM为平台，介绍通过两种软件实现机械制图的操作方法和技巧。同时，科技的发展离不开CAD/CAM的机械制图，但因其学习起来较为困难，是以学校难以顺利开展教学工作。本文通过对机械制图的教学革新重要性和革新思路进行分析，探讨了基于CAD/CAM的机械制图教学方法。

【关键词】CAD/CAM；机械制图；教学；研究

机械制图是机电类专业的必学科目，此学科既要完善理论知识，也侧重于实践，是对机械设备的零部件进行绘制、加工的课程。在机械制图的软件内，可以对机械设备的图样进行绘制和识读。此类课程教学后期还会涉及到机械设计、机械制造、加工、甚至设备的操作等。而在众多机械设计软件中，CAD/CAM是提高机械产品设计品质、技术生产、缩短产品生产研发期限，降低成本的重要工具。两种软件技术的开发使用，为制造业的生产带来莫大的影响。所以在教学时，需要大力推动两种技术的发展，进行机械制图教学的革新。

1 CAD/CAM的机械制图革新教学的重要性

在中职院校中，机电专业的机械制图、CAD/CAM是分开教学的，所以所花费的时间比较多。因为其涉及内容较难，所以在课堂的教学中，教学的效果比较差。特别对于现在的中职学生，其学习能力（形象思维能力）比较差，在学习机械制图的过程中感觉比较吃力，最终导致学生无法熟练掌握绘制图形和识辨别图形的技巧，无法培养出手工绘图和识读机械图的能力，因此会使用计算机软件进行绘图的优秀人才比较缺乏。从长远发展看，除了因学生自学能力较差外，主要还是因为教师在教学过程中没有将机械绘图与时下最新的的立体三维机械设计软件相结合，学生无法借助外力，深入了解机械制图的理论知识。所以学校为了保障机械制图最终的教学效果，必须对目前的课堂教学进行优化，将机械制图与CAD/CAM软件教学有机结合，进行教学革新。

2 现代机械制图的革新思路

在中职院校内的机械制图的课程教学，多采用实物模型或者挂图等静态工具帮助学生理解。但在中职院校中的大部分学生都缺乏对机械立体模型的细致观察能力，同时又没办法看懂挂图。造成这一现象的原因是学生的空间思维能力欠缺，导致学生对机械制图的学习热情锐减。而CAD/CAM软件的课程教学中，因为教学时多在计算机上操作，由于在软件中可以实现机械图形的三维立体性，且造型可以根据学生的设计思路及实现的功能而改变，让机械“真实”地展现在学生的视野下，从而帮助学生建立了多角度立体的学习模式，实现了将机械图形从平面二维模式到三维立体的顺利转变。学生在软件中可以多角度地观察物体，从而帮助学生自主学习，提高学习效果。因此在教学中，可以将机械制图的手工绘图、识图、三维立体课程融为一体，从而改变传统的二维绘图教学，让学生在趣味性的环境下学习机械制图的课程要点，熟练掌握绘图技巧，将整个课堂的教学交与学生，促使学生自主学习，高效完成学习任务。

3 机械制图教学的革新实践

机械制图、CAD/CAM在课程的革新上，大大减少了机械制图手工绘画的绘图几何内容，增加了绘图软件中几何造型的理论知识学习和计算机绘图的技能，适应了现代化制造业工程所需。并且，还对机械制图的教学内容、教学方式、教材源本从根本上进行革新，建立了适合现代社会发展所需机械制图与CAD/CAM技术的教学模式。同时将两种绘图方式进行有效融合，并且依照生产机械中各零部件的作用特征将知识细分成多个部分，将课时有针对性地排列，进行单模块教学。

3.1 课堂教学知识的整合重构

中职院校的主要教学目标是向社会输送优秀技能人才，所以学生会在校园内提前适应企业岗位的工作流程。所以在教学中，为了让学生实现从学校到企业、员工、岗位工作的顺利过渡，在制定机械制图教学任务时需要考虑学生的学习能力、教学目标及教学要求三个方面。将学生以制图人员、设计人员在企业中的岗位工作任务分化到教学内容中，课程的教学内容按照从易到难，从易到难的原则，教师需要为课堂设计切实可行的教学项目。同时还需要充分考虑到岗位技师考核的鉴定标准对机械制图、CAD/CAM三维绘图等方面知识和能力的要求，实现教学课程与岗位的无缝结合，技能与岗位技师考核标准相融通。

3.2 以三维立体图为中心的教学

在机械制图教学时，以三维立体图为中心，把机械图分解成点、线、面、体的顺序按难度递增形式教学，让学生一步一步熟悉三维立体图形的绘制，快速适应三维空间的物体。因机械制图中的三维立体图是由几何体中的点、线、面构成，学生对立体图内线段能够比对偶然轮廓背景中或孤立呈现时的线段产生更快的认知，更准确地掌握其绘画方式。以三维立体为核心的教学，将三维形体分解构成不同的线面，从而让学生绘制出平面图形。这样的教学符合学生的认知，便于学生更好地理解和记忆。

3.3 学会使用CAD/CAM软件

教师在教授机械制图三维软件时，仍应遵循从易到难的自然规律教学。先讲授AutoCAD，让学生熟悉掌握绘图的基本知识和立体造型，学会基本的机械图形的设计。然后再学习AutoMDT，让学生了解机械三维图形的特征造型，通过加强对图形的构建形态，多做手工绘制机械零部件平面、立体图形方面的训练，促使学生在三维立体图形中的形体构思、徒手轴测图、三维绘图造型能力方面都有明显提升。

4 结束语

由以上所述可以看出，在机械制图的教学中，CAD/CAM软件的立体绘图技术在其中的应用为当前机械制图教学的困境提供新鲜的教学血液，也为实现高质的教学目的提供了动力，从基础上促进了机械制图教学方式与理念的革新。本文通过分析CAD/CAM在机械制图中的重要性及教学方式，探讨出在现代机械制图教学中引入CAD/CAM技术，可以最大程度地提升教学的质量，提高学生自主学习的兴趣，培养学生创新的能力。同时，CAD/CAM也为当前的机械制图教学提出了难题，但不否认的是，两者结合教学，会更好地适应社会的发展需求。

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[责任编辑：田吉捷]