孟祥麗++孫瑩++徐生明

摘要：“機(jī)械制圖”以及“AutoCAD”課程是高職院校工科專業(yè)的兩門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，隨著高職教育改革的深入，根據(jù)職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)對“機(jī)械制圖”與“AutoCAD”兩門課程整體優(yōu)化、全面整合勢在必行。筆者結(jié)合教學(xué)改革實踐，從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)順序等方面探討和總結(jié)如何將機(jī)械制圖與“AutoCAD”課程教學(xué)進(jìn)行有效整合的方法。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制圖；CAD；整合教學(xué)

中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）11-0160-02

在高職院校教學(xué)開展中，“機(jī)械制圖”以及“AutoCAD”課程是高職院校工科專業(yè)的兩門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，對于高職院校教學(xué)開展以及教學(xué)目標(biāo)的完成都有著非常重要的影響和作用。隨著高等職業(yè)技術(shù)教育改革的深入，根據(jù)高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)對課程進(jìn)行全面的分析，將“機(jī)械制圖”與“CAD”課程整體優(yōu)化、全面整合勢在必行。然而，走訪發(fā)現(xiàn)目前許多院?！皺C(jī)械制圖”和“AutoCAD”的課程未能進(jìn)行切實有效的整合，導(dǎo)致教學(xué)中一部分學(xué)生對于機(jī)械制圖的學(xué)習(xí)興趣比較濃厚、而另一部分對于CAD技術(shù)的學(xué)習(xí)積極性比較高的偏科情況，嚴(yán)重影響了高職院校的教學(xué)質(zhì)量與水平提升，對于學(xué)生理論知識以及實踐能力的培養(yǎng)提升也十分不利。針對這一情況，筆者結(jié)合教學(xué)改革實踐，旨在探討和總結(jié)如何將機(jī)械制圖與AutoCAD課程教學(xué)進(jìn)行有效整合的方法，以充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、提高教學(xué)效率，實現(xiàn)兩門課程教學(xué)目標(biāo)的雙贏。

一、教學(xué)目標(biāo)的整合

在傳統(tǒng)教學(xué)中，機(jī)械制圖著重制圖理論知識的講解，CAD注重繪圖命令和工具的講解，把內(nèi)部有有機(jī)聯(lián)系的兩門課程分割開來，雖然說課時增加了，但教學(xué)效果卻并不理想。機(jī)械制圖與CAD，看似獨立的兩門課程實際上是密不可分的。一方面，學(xué)生必須在掌握國家標(biāo)準(zhǔn)及制圖原理的基礎(chǔ)上才能用CAD畫出符合機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)的工程圖樣；另一方面，CAD則是提升制圖教學(xué)效果的有效工具，教師利用CAD三維建模與二維視圖進(jìn)行對照講解，有利于突出機(jī)械制圖的重點、分解教學(xué)難點，提高學(xué)生的空間想象能力。因此，兩門課程的教學(xué)目標(biāo)并不是獨立存在的，而是相輔相成的關(guān)系。高等職業(yè)院校的培養(yǎng)目標(biāo)是生產(chǎn)一線的技術(shù)工人，要在有限的學(xué)時掌握更多的實用技術(shù)。因此，在機(jī)械制圖與CAD教學(xué)中，應(yīng)突出高等職業(yè)院校教學(xué)特色，不再強(qiáng)調(diào)以學(xué)科為中心，不再把學(xué)科的嚴(yán)密性、完整性作為第一標(biāo)準(zhǔn)，而是強(qiáng)調(diào)與生產(chǎn)實踐相聯(lián)系、強(qiáng)調(diào)實際應(yīng)用，打破傳統(tǒng)教學(xué)的教學(xué)思路。因此，結(jié)合高職學(xué)校的就業(yè)特點和兩門課程的內(nèi)在聯(lián)系，在整合教學(xué)中應(yīng)該以培養(yǎng)學(xué)生的識圖能力和空間想象能力為主，以CAD繪圖為手段作為兩門課程共同的教學(xué)目標(biāo)。

二、教學(xué)內(nèi)容的整合

在整個教學(xué)過程中，應(yīng)保證機(jī)械制圖與CAD兩門課程盡量同步，兩相對照，互為補(bǔ)充、互相調(diào)節(jié)，以機(jī)械制圖為主，活學(xué)活用CAD，將CAD揉合到機(jī)械制圖中去，使之真正成為一個整體。在課程設(shè)置中，考慮將機(jī)械制圖課程中包含的基本知識內(nèi)容進(jìn)行有效的刪減，強(qiáng)調(diào)實用性和夠用的原則，以減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)、提高教學(xué)效果。

1.手工幾何作圖部分的適當(dāng)刪減。制圖基本知識中手工幾何作圖部分完全可以刪減，由于計算機(jī)繪圖工具的便捷性和多樣性，無論多么復(fù)雜的平面幾何形體繪制出漂亮的幾何圖形并不是一件困難的事情，那么花費大量的時間在學(xué)習(xí)手工幾何作圖方法上是偏離我們的教學(xué)目標(biāo)的。以圓弧連接為例，手工作圖與計算機(jī)繪圖的原理是不一樣的，手工作圖要找出連接圓弧的圓心和切點，做圖既費時又費力學(xué)生還不易理解；CAD中做圓弧連接則顯得十分簡單，只需按照相切—相切—半徑的步驟，最后再修剪一下即可，學(xué)生也容易理解。因此，平面幾何作圖部分可考慮摒棄手工作圖內(nèi)容，代之以在CAD中介紹平面幾何作圖的各種作圖方法，這樣省時又省力。

2.機(jī)械制圖軸測圖部分的適當(dāng)刪減。機(jī)械制圖軸測圖的畫法部分應(yīng)大量刪減，簡要提及即可，把重點放在AutoCAD中進(jìn)行3D命令介紹。作為一種輔助圖樣，軸測圖相對平面三視圖具有立體感，圖形直觀，但傳統(tǒng)教學(xué)手工繪制軸測圖則非常麻煩，而且只能靜態(tài)觀看，因此軸測圖部分內(nèi)容應(yīng)適當(dāng)精簡，加強(qiáng)CAD中三維繪圖命令的學(xué)習(xí)，這種三維圖形可以動態(tài)旋轉(zhuǎn)、多角度觀察，對培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力大有益處。

三、教學(xué)方法和教學(xué)順序的整合

在教學(xué)實踐中，我們將機(jī)械制圖與CAD課程合二為一，將CAD融入到機(jī)械制圖的各個教學(xué)環(huán)節(jié)中去，圍繞著繪圖、看圖這一總的目標(biāo)將機(jī)械制圖和CAD有機(jī)融合編排，形成新的課程體系，著重培養(yǎng)學(xué)生的識圖能力、空間構(gòu)思能力和繪圖能力。具體來講，可以通過以下步驟來實現(xiàn)。

1.結(jié)合CAD基本設(shè)置介紹機(jī)械制圖基礎(chǔ)知識。制圖基礎(chǔ)知識中首先介紹“繪圖工具和儀器的使用及相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)”。這些傳統(tǒng)內(nèi)容稍顯枯燥，可以結(jié)合“CAD基礎(chǔ)知識”以及“圖紙幅面、標(biāo)題欄、字體、比例以及線型”等CAD的基本設(shè)置進(jìn)行講解，通過形象生動的演示和講解既讓學(xué)生了解了制圖的基本規(guī)定，又使學(xué)生感受到計算機(jī)技術(shù)在制圖學(xué)科中的應(yīng)用和發(fā)展，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.利用尺規(guī)作圖詳細(xì)介紹三視圖畫法及繪圖步驟。制圖基礎(chǔ)知識講解之后介紹正投影法，并通過一些簡單的幾何形體講解三視圖的畫法和繪圖步驟，這部分內(nèi)容教師最好能夠在黑板上尺規(guī)作圖演示給學(xué)生，因為這個階段學(xué)生對CAD還比較生疏，很難駕馭CAD這個繪圖工具去有效支撐機(jī)械制圖的練習(xí)。而直尺、三角板、圓規(guī)等繪圖工具是學(xué)生最熟悉和常用的，采用尺規(guī)作圖去熟練機(jī)械制圖作圖步驟是最適合的，有助于學(xué)生輕松掌握三視圖的畫法和投影規(guī)律。需要注意的是，教師尺規(guī)作圖的環(huán)節(jié)一定要嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范，給學(xué)生一個很好的示范作用，這樣有助于學(xué)生在后續(xù)的學(xué)習(xí)中養(yǎng)成良好的作圖習(xí)慣，以奠定繪圖的基礎(chǔ)。學(xué)生繪圖步驟熟練之后，完全可以以學(xué)生練習(xí)的這些實例為載體，詳細(xì)分析這些幾何體的角點、棱邊、面的投影特性，由此引入點、線、面的投影，并系統(tǒng)分類總結(jié)。以學(xué)生熟悉的實體為媒介去分析其上點、線、面的投影，有效回避了點、線、面投影缺乏空間感的特性，使學(xué)生對其投影規(guī)律更容易把握。endprint

3.穿插CAD課程，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。在系統(tǒng)講解投影規(guī)律和點、線、面投影特征期間，由于耗時較長，為了避免學(xué)生的厭倦情緒可以穿插幾節(jié)CAD課程，重點讓學(xué)生采用CAD平面作圖和抄繪機(jī)械圖樣，一是有助于學(xué)生熟練作圖步驟和CAD繪圖工具的使用；二是能讓學(xué)生體會計算機(jī)繪圖的高效率；三是能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生的主觀能動性。尤其是在抄繪機(jī)械圖樣這樣一個模仿的過程中，學(xué)生不僅在抄繪中會逐漸加深對機(jī)械制圖課程內(nèi)容的認(rèn)識，而且還強(qiáng)化了學(xué)生對正規(guī)機(jī)械加工圖紙的概念。下一個階段可以安排基本體投影內(nèi)容的學(xué)習(xí)，期間可以采用傳統(tǒng)教學(xué)進(jìn)行講解基本體的三視圖，CAD穿插講授三維建模，兩部分內(nèi)容互相調(diào)節(jié)。

4.CAD繪圖為主、手工繪圖為輔的后續(xù)教學(xué)。經(jīng)過上述階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生對尺規(guī)作圖、計算機(jī)繪圖、投影規(guī)律以及三維建模都已經(jīng)入門，那么機(jī)械制圖的后續(xù)內(nèi)容，包括立體的表面交線、組合體、剖視圖、尺寸標(biāo)注等都更適合在CAD環(huán)境下教學(xué)，因為這些內(nèi)容涉及的形體會更復(fù)雜，如果教師采用尺規(guī)作圖講授會浪費大量的課堂有效時間，學(xué)生手工作圖完成作業(yè)的效率也會下降。比如“剖視圖”這一節(jié)，很多同學(xué)手工作圖時剖面線都畫得不夠規(guī)范，不是間隔不均勻就是線型不一致，或者剖面線傾斜角度不符合要求，那么花費大量的時間去練習(xí)剖面線的規(guī)范畫法是沒有任何意義的，因為CAD繪圖中剖面線只需利用“圖案填充”命令即可完成，這樣既節(jié)約了大量的繪圖時間，學(xué)生也不會覺得枯燥無味。在這個學(xué)習(xí)階段，教師在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置上就可以考慮以CAD繪圖為主、手工繪圖為輔的教學(xué)原則。另外，由于立體的表面交線、組合體、剖視圖部分內(nèi)容涉及的空間結(jié)構(gòu)更為多樣化，學(xué)生在上述有限的學(xué)時范圍內(nèi)，空間想象能力尚未很好的構(gòu)建，此時生硬地讓學(xué)生去識讀、繪制組合體會讓學(xué)生感到非常吃力，影響學(xué)習(xí)興趣的進(jìn)一步提高。此時若采用CAD教學(xué)，教師可以采用視圖窗口分割、三視圖與軸測圖同時呈現(xiàn)在窗口內(nèi)，在學(xué)生構(gòu)建和識別形體遇到困難時提供有效的幫助，使學(xué)生在多次經(jīng)過構(gòu)思—對照—反思這樣一個思維訓(xùn)練模式中快速提高空間想象能力。

總之，CAD極大地豐富了機(jī)械制圖的教學(xué)，改進(jìn)了機(jī)械制圖的教學(xué)方法，是一場制圖教學(xué)的革命。作為教師，在整合教學(xué)的改革中頭腦一定要清醒，沒有扎實的制圖基本功及良好的空間想象能力是畫不出符合工程技術(shù)要求的圖樣的?？偟慕虒W(xué)原則一定是以CAD繪圖為手段，著重培養(yǎng)學(xué)生的識圖能力和空間想象能力。經(jīng)過近幾年《機(jī)械制圖》教學(xué)改革的嘗試，我們收獲很多。實踐證明，《機(jī)械制圖》與CAD整合教學(xué)實施難度不大，而取得的效果卻是立竿見影的。這種整合教學(xué)模式既充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，又實現(xiàn)了理論與實踐的緊密結(jié)合，學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識的同時又掌握了實踐技能，而且學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實踐能力和創(chuàng)新能力都得到了提高，較好地實現(xiàn)了知識與技能向?qū)嶋H應(yīng)用的有效遷移，使我們的教學(xué)能夠更好地與職業(yè)需求零距離接軌，真正培養(yǎng)出適應(yīng)我國當(dāng)前和未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的高職人才。我們有理由相信，隨著整合教學(xué)改革的進(jìn)一步發(fā)展和推廣，高職學(xué)校的《機(jī)械制圖》與CAD教學(xué)也將得到進(jìn)一步的發(fā)展，整合教學(xué)也必將受到廣大師生的歡迎。隨著教學(xué)設(shè)備和教學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，《機(jī)械制圖與CAD》今后的教學(xué)還會大有作為，高職學(xué)生也會學(xué)到更多、更實用的先進(jìn)技術(shù)與技能，只有提高綜合素質(zhì)，才能為他們今后職業(yè)的長期發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔡希林.AutoCAD2012中文版實用教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2012.endprint