摘要：本文針對工科機械專業(yè)中CAD教學(xué)現(xiàn)狀，分析了CAD的教學(xué)目標(biāo)，提出了教學(xué)建議： CAD的教育要注重機械制圖和CAD技術(shù)結(jié)合； CAD 教學(xué)手段要多樣化，即理論與實際相結(jié)合的方法、由淺入深的方法以及全程輔導(dǎo)方法；CAD 教育要加強實踐環(huán)節(jié)。
　　關(guān)鍵詞：CAD教學(xué)；機械制圖
　　中圖分類號：G642.4 文獻標(biāo)識碼：A
　　
　　一、CAD概況
　　
　　CAD即計算機輔助設(shè)計（Computer Aided Design, CAD），這是一種以計算機圖形學(xué)為基礎(chǔ)，涉及工程分析、數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)交換、文檔處理、以及軟件設(shè)計等方面的綜合性新技術(shù)，成為一種用計算機系統(tǒng)輔助人們對產(chǎn)品或工程設(shè)計進行顯示、修改、輸出的一種新的設(shè)計方法。自20 世紀(jì)70 年代以來， 計算機輔助設(shè)計（CAD）技術(shù)發(fā)展十分迅速， 80 年代初，它已發(fā)展成為工程設(shè)計界實用的工具，目前它在世界范圍內(nèi)得到了相當(dāng)廣泛的普及和應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計，我國CAD 方面的人才在1978 年僅為5600 人，經(jīng)過這幾年的大力發(fā)展，目前大約有50萬人。在國外，早在80 年代美國就擁有CAD 方面人才50 萬人，日本就有30 萬人。到現(xiàn)在，假如我國達到國外的水平，則CAD 人才約需100 萬人。這就要求我國各類工科院校必須普及CAD 技術(shù)的基礎(chǔ)教育，為科研和設(shè)計戰(zhàn)線以及企業(yè)輸送新一代的設(shè)計人才，為CAD技術(shù)在我國的普及應(yīng)用及早奠定人才基礎(chǔ)，所以，CAD 技術(shù)教育勢在必行。隨著計算機技術(shù)的日益普及，特別在機械專業(yè)教學(xué)中，《Auto CAD》這門課程也迅速普及開來，這對于機械課程的教學(xué)起到了極大的促進作用,徹底改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方法,教學(xué)效果明顯提高,學(xué)生學(xué)習(xí)熱情高漲。
　　
　　二、機械CAD教學(xué)現(xiàn)狀
　　
　　 眾所周知，在機械專業(yè)中開設(shè)《機械CAD》課程是為了讓學(xué)生將機械制圖和CAD結(jié)合起來，實現(xiàn)從手工繪圖到計算機繪圖的轉(zhuǎn)變。當(dāng)前,機械制圖與《機械 CAD》是兩門獨立的課程。在以往的教學(xué)實踐中,我們往往僅以CAD繪圖能力作為重點目標(biāo)進行培養(yǎng),僅僅把CAD作為一種手段、一種技能在講授，忽視了學(xué)生的識圖能力和空間想象能力培養(yǎng)，這種教學(xué)狀況是有失偏頗的。因此，在CAD教學(xué)中，我們?nèi)匀灰�轉(zhuǎn)變觀念，樹立正確的教學(xué)目標(biāo)，探索新的教學(xué)模式和教學(xué)方法，將CAD 融入課堂教學(xué)，提高學(xué)生的空間思維能力，從而掌握扎實的制圖理論和熟練的計算機繪圖技巧。
　　
　　三、機械CAD的教學(xué)目標(biāo)
　　
　　我們知道，機械制圖課程就是研究繪制和閱讀機械圖樣的原理和方法的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，它的目的和任務(wù)是：學(xué)習(xí)正投影的基本理論，掌握閱讀和繪制機械圖樣的基本知識,基本方法和技能，培養(yǎng)空間想象能力。目前，我校使用的《Auto CAD2008》是美國AutoDesk公司推出的計算機輔助設(shè)計軟件的最新版本,它以其強大的二維繪圖功能、增強的三維建模功能、直觀的使用方法、穩(wěn)定的性能和便利的交互式操作風(fēng)格贏得了廣大用戶的喜愛，是當(dāng)今科技工作者用得最多的CAD軟件之一。它主要研究的是如何利用各種指令繪制各種圖樣，從而實現(xiàn)計算機輔助作圖的目的。當(dāng)然, Auto CAD里的繪圖工具比手工繪圖工具豐富多了，許多手工不能繪制的圖形，計算機能繪制出來。比如CAD三維模型，它取代了手工制圖方法，但并沒有取代制圖理論和制圖的一些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。相反，它是在機械制圖理論標(biāo)準(zhǔn)下開發(fā)出來的繪圖軟件，并極大豐富了制圖理論，而且還增加了CAD制圖標(biāo)準(zhǔn)。
　　 因此，對工科機械類學(xué)生來講，CAD課程當(dāng)然首先是要培養(yǎng)學(xué)生運用Auto CAD進行機械制圖的能力。我們將Auto CAD可以看作是一種繪圖工具：顯示器可以看作是圖板和圖紙，鼠標(biāo)和鍵盤可看作是鉛筆、直尺和圓規(guī)，但這是不夠的。如何通過CAD課程學(xué)習(xí)，提高識圖能力和空間想象能力，培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣和工作習(xí)慣更應(yīng)該是我們關(guān)注的教學(xué)目標(biāo)。
　　
　　四、機械CAD教學(xué)思考
　　
　　分析和了解CAD這門課程在機械專業(yè)中的地位和作用之后，我們結(jié)合學(xué)生的實際情況和培養(yǎng)目標(biāo),制定合理的教學(xué)內(nèi)容和計劃，采用科學(xué)的教學(xué)手段和方法，讓學(xué)生將CAD這門技術(shù)有機運用于機械制圖中。
　�。ㄒ唬�機械CAD的教學(xué)要注重機械制圖和CAD技術(shù)的結(jié)合
　　機械制圖是機械類專業(yè)的一門傳統(tǒng)課程，為了更好利用計算機系統(tǒng)，組織實施好整個教學(xué)過程，許多有經(jīng)驗的教師都認(rèn)為必須將機械制圖和CAD兩者內(nèi)容相互滲透，緊密結(jié)合。在機械制圖中利用 CAD 進行觀察――想象――分析，使學(xué)生具有表達機械部件和零件結(jié)構(gòu)形狀，識讀和分析各種圖樣（核心是零件圖和裝配圖）的能力。如在零部件的表達方法中使用 CAD，可以進一步提高學(xué)生的讀圖能力；又如剖視圖是表達復(fù)雜機件的一種方法，學(xué)生很難想出實體形，因此利用 AutoCAD 三維建模，觀察零件，用剖切平面把零件模型剖開，觀察內(nèi)部的結(jié)構(gòu)形狀，從而可以比較和選用不同的剖視方法，畫出不同的剖視圖，避免了學(xué)生學(xué)完剖視后各種剖視方法不能靈活使用的弊端，提高了學(xué)生分析問題和解決問題的能力。同樣，在CAD教學(xué)中運用機械制圖的識圖、繪圖和空間想象方法，又可以促進CAD教學(xué)。如在采用 CAD 繪制二維圖的練習(xí)過程中，學(xué)生不可避免地會發(fā)生由于讀不懂圖而造成的繪圖困難，教師可先利用形體分析法和線面分析法進行形體分析，而后展示三維模型。如此的反復(fù)訓(xùn)練，學(xué)生的空間想象能力和形體分析能力得到大幅提升。
　　（二）機械CAD 教學(xué)手段要多樣化
　　 CAD 教學(xué)手段和方法是保證教學(xué)質(zhì)量的一個十分重要的因素。CAD 教學(xué)不同于一般理論課的教學(xué)，它具有較強的實踐性，教師如果按照常規(guī)的方式教學(xué)，很難收到良好的教學(xué)效果。特別是計算機繪圖等一類技能性培養(yǎng)的課程，如果不結(jié)合軟件設(shè)計的自身特點進行教學(xué)，難免會使師生雙方對教學(xué)內(nèi)容感到枯燥和乏味，直接影響到最終的教學(xué)效果。因此，改革傳統(tǒng)的教學(xué)方式是提高CAD 教學(xué)水平的有效手段。
　　總結(jié)教學(xué)實踐，要特別強調(diào)如下教學(xué)方法：
　　第一，理論與實際相結(jié)合的方法。要以學(xué)生為主體，注重實際的操作能力的培養(yǎng)，在理論與操作講述中要結(jié)合實際的例子，使學(xué)生可以在較短的時間內(nèi)“即學(xué)即用，即查即用”。
　　第二， 由淺入深的方法。這種方法是將每項任務(wù)都以簡單的操作步驟和圖例方式講述，學(xué)生可以“照葫蘆畫瓢”做好手中的事情，當(dāng)學(xué)生具備了基本理論和基本操作能力之后，再進行較復(fù)雜的訓(xùn)練。例如，三維作圖是Auto CAD中重要且相對較難的一部分，它要求一方面培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力，另一方面也要學(xué)生熟練地使用用戶坐標(biāo)系和三維繪圖命令。因此，采取由淺入深的教學(xué)方法，以簡單的三維形體為教學(xué)切入點，在三維空間中直接去認(rèn)識和感知空間幾何元素，直觀、形象，易于學(xué)生接納。在起始教學(xué)中可畫一些立體圖供學(xué)生觀看，并讓學(xué)生模擬著畫一些簡單的比較接近正等測的草圖。通過示范，學(xué)生能很快畫出棱柱、圓柱、 圓錐等基本幾體的軸測圖。通過練習(xí)，學(xué)生對各種基本體的輪廓有了了解，初步樹立了空間概念。然后再畫一些組合體，將各種基本形體合理運用，真正行之有效地提高和發(fā)展學(xué)生的空間想象力和創(chuàng)造力，促進課程教學(xué)核心目標(biāo)的實現(xiàn)。
　　第三，全程輔導(dǎo)方法。在短課時內(nèi)，要把軟件的所有內(nèi)容一一講透是十分困難的，因此，要在任何時候為學(xué)生提供學(xué)習(xí)建議和在線幫助。 在改進教學(xué)方式的同時，盡量采用多媒體和電腦形象化教學(xué)，多演示，多互動，這樣可以更加充分地引導(dǎo)學(xué)生思維，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使教學(xué)內(nèi)容更為直觀生動。
　�。ㄈ�） 機械CAD 教學(xué)要加強實踐環(huán)節(jié)
　　上機實踐是學(xué)生學(xué)習(xí)CAD 技能的重要環(huán)節(jié)。CAD 教學(xué)如果讓學(xué)生只學(xué)不練，那只能是紙上談兵，很難培養(yǎng)學(xué)生的實際工作能力。因此，CAD 課程的課時安排中應(yīng)充分考慮上機的實踐環(huán)節(jié)，保證學(xué)生有一定的時間去實踐所學(xué)的內(nèi)容，使課堂上學(xué)過的東西得以充分地吸收，從而達到學(xué)以致用的目的。
　　五、機械制圖和CAD課程相互關(guān)系的探討
　　機械制圖是機械類專業(yè)的一門傳統(tǒng)課程，CAD這門課程相對較年輕，為了更好的利用計算機系統(tǒng)，組織實施好整個教學(xué)過程，可以將機械制圖和CAD 兩門課程有關(guān)內(nèi)容結(jié)合起來，運用于機械制圖和CAD的相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)，使兩門課程的教學(xué)互相促進。如：機械制圖中的“圖樣畫法”中插入“畫剖視圖的有關(guān)命令”；“零件圖”中插入“使用AUTO CAD 進行尺寸標(biāo)注”；“標(biāo)準(zhǔn)件、常用件”中插入“圖塊”等等。這樣一來，既保證了該課程體系的相對完整性，又突出了計算機繪圖的優(yōu)點，并調(diào)整了一些重復(fù)或不必要的內(nèi)容。又如：將建立三維實體造型作為一種教學(xué)的輔助手段，嘗試讓學(xué)生用三維實體造型的方法自制實體模型，為分析形體、想象形體、培養(yǎng)空間思維能力開辟一條新途徑。實踐證明，將《機械制圖》與《AutoCAD》兩門課程有機結(jié)合的教學(xué)改革，能很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效地提高學(xué)習(xí)效率。教學(xué)中兩門課程相互貫通，使傳統(tǒng)的機械制圖課程顯示出極大的活力。當(dāng)然，兩門課程的有機結(jié)合需要認(rèn)真研究，目前合二為一時機尚不成熟，但整合的趨勢是明確的。
　　
　　參考文獻
　　 ［1］鄒玉堂.AutoCAD2008實用教程［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2009.《微機原理及接口技術(shù)》

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