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摘 要：随着计算机技术的飞速发展,CAD在机械制图中的重要地位也凸显出来.因此,本文针对在教学过程中如何将CAD与机械制图相融合进行了分析和探讨,提出了新的教学模式的改革思路,并通过教学实践进行了深入探索,为培养社会所需要的应用型人才贡献力量.
关 键 词：CAD；机械制图；融合
中图分类号：TH126-4
随着计算机辅助设计与制造的飞速发展,CAD专业制图软件在机械设计领域得到了广泛的应用.《工程制图》课程就是研究绘制和阅读机械图样的原理和方法的一门专业基础课.它的主要任务是培养学生具有一定的绘制和识读机械图样的能力、空间想象和思维能力以及绘图的实际技能.而CAD是一个功能齐全、应用广泛的通用图形软件,是机械制图及机械设计的辅助工具之一.因此,正确把握CAD与机械制图的关系,合理选择CAD教学的插入点,将大大提高机械制图教学的质量与效果,同时理顺机械制图与CAD的差异,确定合理的教学思路,将计算机的特长和人的聪敏才智得以充分发挥.
1CAD技术在机械制图中重要地位
首先,伴随着计算机技术的发展,CAD技术在机械制图中的应用也迅速推广开来,比如图形图像的处理、现代化机械工程的设计,现代化企业当中,CAD的基础知识和三维立体建模的基本技术在我们应用于计算机进行数控机床及机电一体化建模更是广泛需求.其次,CAD技术是现图的重要工具,它缩短了设计的周期,提高了工作效率,以一种逼真的、形象化的方式展现未来新产品.极大地开发设计者的思维,预先得知新产品的认可程度,提升新产品的成功率有非常重要的作用.最后,CAD技术是以机械制图知识为基础,学生在机械制图过程中掌握识图和制图的能力,帮助学生掌握三维图形设计和手绘图能力,树立创造性思维之后,采用计算机这个现代化工具,进行图纸设计,实现了基本理论和基本技能与现代化工具和手段的完美结合.
2CAD与机械制图相融合的教学模式
2.1课程内容的整合.随着计算机技术的日益成熟,高等学校着重于应用型人才的培养,因此,将以往的《机械制图》与《CAD》两门课程进行整合优化变为一门课程,在机械制图的过程中在以培养学生识图能力的基础上,进一步锻炼动手绘图的技能为目地,突出课程的现实性和实用性,针对必要的理论课程内容,进行实际动手应用能力的训练,激发学生的学习兴趣和探索知识的热情,培养学生的实际动手绘图、识图能力.同时,有机地穿插CAD软件的应用,利用计算机绘图,将很难在头脑中建立起三维立体图形的概念,因此,在实际绘图时很难找到图形所对应的点、线、面.这样就要求我们引入机械制图的实例来进行训练,动手绘图过程中,能够更深刻地认识图形,从而更好地在大脑中建立起三维立体图形的形象.
2.2教学内容的学时分配.在教学过程中采取先分段后融合的方式进行授课,课程安排采取1：1：1的分配原则,即机械制图作为一门专业基础课,要夯实学生的理论基础,扎实图纸的识别和绘画能力,因此拿出三分之一的课时；CAD作为一门专业性应用软件,工具的使用必须熟练,应用起来要灵活,使学生具备基本的操作技能要用三分之一学时；最后,将部分内容相融合,相互渗透,利用多媒体的现代化教学手段讲解一部分机械制图的理论知识,掺入CAD绘图的演示环节,课后安排一定的课时让学生上机动手练习.摒弃了传统的挂图、黑板反复演示的不清楚、耗时时间长的缺点,让学生有更多的时间去理解复杂的建模、三维图形的分析,很大程度上提升了教学效果.因此,也用掉三分之一学时.
2.3教学方法与手段的融合.有效利用多媒体教学、网络教学等多种现代化教学手段,采取先演示、再分析,得出方法,最后鼓励学生动手绘图的路线.在多媒体教学过程中,首先,采用媒体效果全方位展示设计的产品,观察模型特点,这样图文并茂,可以突出教学重点；其次找出设计方法,而后老师在动态展示图纸的设计过程,帮学生理清设计思路,做到了分解教学难点,深入浅出,让学生可以更容易理解和接受.另外,构建网络教学平台,学生可以方便地获得任课教师所具有的的全部教学资源,方便课前预习,课后复习,同时通过计算机网络,学生可以了解行业对技术需求的动态、拓展专业领域知识的视野,激发自主学习的能动性.最后,老师可以采取观摩教学的方式,带学生到实习工厂参观,以实物或图样为教具,教师要带领学生多到实习工厂现场教学,以实物、图样为教具,以真正的生产线作为学生的学习平台,加深学生头脑中监理三维立体图形的概念,提高探索知识解决实际问题的热情,做到理论与实践的结合,为日后走上工作岗位打下坚实的基础.
3CAD与机械制图的结合的实例
以下以溢流阀装配体为例来进行说明：
3.1装配体的装拆过程三维动态模拟―老师展示过程.利用软件的装配模块来模拟装配体的装配过程.遵循零件的装配顺序,通过“重合”、“同轴心”等配合命令将阀体与主阀芯、复位弹簧、弹簧座、先导阀阀芯等主要部件组装起来,在动态的发展过程中让学生读懂装配体图,增强学生对实际装配体的认知,如机器部件和装配体的组成部件、工作原理运转的方式及过程.从而得知装配体的设计思想和实现方法,首先通过CAD软件将溢流阀装配体三维影像信息动态演示.
3.2装配体装拆过程的二维视图动态模拟.按照三维软件中演示装配与拆卸的顺序,将其逐一对应地转化处零部件的二维图纸,使学生在三维动态中扑捉各零部件及其装配关系的二维特征.学生在观察溢流阀三维视图时大脑中建立了三维影像概念,抓住二维特征并能转换到二维视图的表达上来,需要通过对接收的信息进行对比,对照所给装配图,分析各组成零件的形状、相互位置关系,并对要拆画的零件进行“分离”.
3.3装配图拆画成零件图的技能训练.在二维平面训练中,重点是训练零件的拆画技能,画出分离零件的边界轮廓线,再根据原图中的各视图及其投影关系补画出被遮挡部分的轮廓,然后检查加工,按零件图的要求选择表达方法和标注尺寸及技术要求.这样做对初学装配图拆画的学生来说,要求比较高,不仅要记住该零件的结构形状,还要掌握原装配图中零件的位图关系.
4教学中应注意的问题
4.1在《机械制图》教学过程中,要实时注意新的国家标准,理清图纸的简化画法,强调图纸画法的正确性.在锻炼学生画图动手能力的过程中以实用性为主,对画法几何部分要适当选取一定幅度的适用内容,不必苛求理论体系的完整性,而丧失其实用性.
4.2在《CAD》教学中,强调技能项目要做细、做精.认真贯彻机械制图的理论指导作用,熟练CAD技术的操作中,以国家标准规定的机械制图标准细则为依据,千万注意图不要画错、参数不要标错.
5结束语
综上,CAD与机械制图相融合的这种模式不仅起到了辅助制图教学的作用,还培养了学生相关的三维建模能力、通过三维建模生成二维工程图的能力、工程图的识图与表达能力,为更快、更好地培养学生的工程图学习和应用能力提供了新的方法.