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【摘要】随着计算机的普及，计算机辅助教学正不断渗透到各门学科中，特别是计算机绘图软件的应用，更使教学活动变得生动活泼。本文主要结合计算机辅助设计课程的特点来讨论其在《机械制图》教学中的应用。给出相应教学方法，以便更好地为中职院校课程的开设提供帮助。
【关键词】计算机辅助设计；机械制图；教学方法
目前，随着科技的进步，计算机的全球性普及，计算机已经成为各行各业不可或缺的一部分。在学校教学中，计算机作为辅助性软件已经渗透到各个学科领域，其中计算机辅助设计课程作为中职院校中一门实践性较强的基础课，已在各行各业得到广泛应用。本文先分析《机械制图》教学方法中存在的不足，然后结合计算机辅助设计课程的特点来阐述其在机械制图教学方面的应用。
一、传统《机械制图》教学方法中存在的不足
对于工程技术人员最基本的的能力就是绘图能力和识图能力，但是长期的制图教学实践证明，从图线、图形、点线面到基本体，再从组合体到表达方法，来培养学生的空间思维能力是相当艰苦的过程，而传统的制图教学又有着非常不利的方面：
1.教师讲授课程难度大
由于《机械制图》课程的特殊性，使得教师讲解起来非常费劲，用现成的挂图或者课件讲解，由于挂图或多媒体课件幅面太小影响课堂教学效果，挂图的最大缺点是没有绘图过程，如果课堂上现场绘图，边讲解边绘制，尽管能避免这一问题，达到清晰示范的目的，但明显地延长了教学时间，对授课教师的要求也比较高，到后面章节的学习，对于教师用现场绘图的方法来完成教学内容是相当困难的。
2.学生手工绘图时间长
前面章节是线型练习，用四号图纸，按要求完成就要画两个小时；后面章节更为复杂，拿装配图为例，中等难度，从读零件图、消化零件、分析、确定表达方案，到布图、打底稿、绘图、检查、加深、直至完成就需要整整一个星期！学生们一直在为长期爬在图板上劳作而头痛，老师们也为竭力提高学生的绘图、识图能力能费心，最后导致学习效果不佳。
由于以上特点使得传统的制图教学的局限性越来越突出，很难从课堂上要效率，更谈不上培养学生的动手能力、理解能力以及分析问题、解决问题的能力，很明显无法适应现代技术的发展，令人高兴的是计算机辅助设计软件的出现，使我们这些从事制图教学的人们以及工程技术人员的面前出现了一道曙光，把我们从繁重的、重复性的手工操作中解脱出来。
二、计算机辅助设计课程的简介及特点
1.计算机辅助设计课程简介
CAD是Computer A ided Design（计算机辅助设计）的简称，它是以计算机为核心协助完成各种设计任务，并为以后产品的加工、技术文件的管理等提供相关信息。Auto CAD是国际上著名的二维和三维CAD设计软件，是美国Autodesk公司首次于1982年生产的自动计算机辅助设计软件，用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计。现已经成为国际上广为流行的绘图工具。.dwg文件格式成为二维绘图的事实标准格式。
AutoCAD有着良好的用户界面，它的多文档设计环境，让非计算机专业人员也能非常快的学会使用。AutoCAD拥有广泛的适应性和良好的兼容性，可以在各种PC系统和工作站上运行，并支持分辨率由320×200到2048×1024的各种图形显示设备40多种，以及数字仪和鼠标器30多种，绘图仪和打印机数十种，这就为AutoCAD的普及创造了条件。
2.计算机辅助设计课程的特点
现在，CAD已在电子和电气、科学研究、机械设计、软件开发、机器人、服装业、出版业、工厂自动化、土木筑、地质、计算机艺术等各个领域得到广泛应用。
除计算机本身的软件如操作系统、编译程序外，CAD主要使用交互式图形显示软件、CAD应用软件和数据管理软件3类软件。
交互式图形显示软件用于图形显示的开窗、剪辑、观看，图形的变换、修改，以及相应的人机交互。
CAD应用软件提供几何造型、特征计算、绘图等功能，以完成面向各专业领域的各种专门设计。构造应用软件的四个要素是：算法、数据结构、用户界面和数据管理。
数据管理软件用于存储、检索和处理大量数据，包括文字和图形信息。为此，需要建立工程數据库系统。它同一般的数据库系统相比有如下特点：数据类型更加多样，设计过程中实体关系复杂，库中数值和数据结构经常发生变动，设计者的操作主要是一种实时性的交互处理。
计算机辅助设计的优点是显而易见的，它不仅可以极大地减轻设计人员的工作量，降低劳动强度，缩短设计周期，而且最重要的是可以大大提高设计质量，满足日益激烈的市场竞争的需要。
三、CAD教学在中职院校开设的必要性
CAD是中职院校机械类、图形图像类等专业所开设的一门实践性较强的课程，也可作为其它专业的选修课程。中职《机械制图》的教学要想跟上时代的发展和技术的进步，为社会培养出现代企业需要的高素质的劳动者，需要引入计算机辅助教学，将CAD教学应用到机械制图教学之中，进行整和，激发学生对机械制图的学习兴趣，加深对机械制图中基本原理的理解；同时CAD作为计算机辅助绘图工具，给学生提供了一个阜新设计的“空间”平台。因CAD技术应用广泛，如在机械、电子、航空、汽车、建筑等领域，这必将扩充学生的就业方向，为他们今后的就业打下坚实的基础。
四、CAD在机械制图教学中的应用
在过去教学中，大多院校均将机械制图与计算机绘图分成独立课程开设，两者的侧重点不同，没能有效地结合，使得学生应用不自如，浪费许多时间在本可由计算机自动完成的工作上。结合本人在中职院校机械制图与CAD教学的经验，认为CAD教学应改革制图的教学内容，将传统手工绘图与计算机二维绘图紧密结合，强化三维教学，改变教学模式与方法，加强CAD在专业课程的应用。教学中应根据现今需求，从原先的仅二维制图增加三维教学上来，加强中职类院校以“就业为导向”的教学宗旨。转变学生观念，改变教学内容，培养学生“创新设计“的理论与方法。将机械制图、计算机绘图两者有效结合进行教学。在教学手段上，应结合多媒体与机房共同教学，边讲边练。采用分层式教学，以基础训练为主，以综合运用知识能力为辅，层层深入。培养学生学习方法，观察能力、思维能力并能够自主分析及独立绘制完成一幅完整的图形。
1.机械制图的基本理论与环境设置
在应用计算机辅助设计软件之前，先应让学生学习理论基础，这样可避免学生盲目地学习，做到心中有概念。在应有软件过程中，注意培养学生根据需要进行环境的设置，如图形单位的统一，绘图的比例，用图层将不同类型的图形对象进行分组，开启辅助工具准备定点光标的位置，图形界限、图框、标题栏、文字样式、尺寸标注样式等的设置，以便在特定绘图要求灵活使用工具，提高绘图的速度和精确性。
2.手工绘图与计算机绘图相结合学习
在讲授《机械制图》二维平面图形部分时，建议教师应以手工绘图为基础，计算机绘图为辅助进行讲授学习。例如：要绘制一个椭圆形，首先让学生学习基本的手工绘图方法，并加以练习，然后向学生讲授CAD中相应绘制椭圆的命令，让学生通过上机实践来学习如何选用计算机来完成椭圆形的绘制；对于《机械制图》中后面讲到的零件图、装配图，建议教师应以计算机绘图为主讲授，在AutoCAD 中绘制零件图及装配图时，首先要遵守机械制图国家标准，还应尽可能发挥计算机的优势和特点。与传统的手工绘图相比，用AutoCAD绘制工程图样具有快捷、方便、易修改的特点；机械制图中三维图形是对三维形体的空间描述，是在XYZ三维坐标环境中创建的，它直观地表达了产品的设计效果。在二维绘图的基础上，启发学生三维立体空间思维，结合使用CAD提供的三维实体造型的命令，布尔运算及三维实体编辑命令等绘制实体模型，准确绘制新产品图形。
3.采用多媒体课件进行授课，提高课堂效率
建立电子模型库和电子课件方便学生自学，灵活应用多种表达方式，选择零件合理的表达方案。通过讲授、演示、案例分析，使学生能正确绘制图形，有利于绘图、读图，强化分析视图的能力。
CAD技术应用越来越广泛，这就使得中职院校的教学应适应当今社会需求，在后续教学中增设相关课程，让学生了解先进的生产模式，突出高职教育特色，采用科学、完整、多样地教学模式，应用独特、经典、有针对性的教学方法，学校应将中高级制图员职业技能鉴定作为课程目标，激发学生的学习积极性。将中职院校学生培养成真正的应用型人才。
我校属于中等职业类院校，我校将高职班的学生做为此次教学改革的实验班级。在讲授高职班的机械制图教学过程中，我将计算机辅助设计应用到机械制图课程的讲授中，同学们反映效果很好。每当接触新的图形时，我都让同学们思考图形中相关要素的绘制如何在CAD中实现。让同学们在不断的学习中联系思考，这样既将所学知识加深巩固了，也将两门课程在学习中有效的衔接一起。
参考文献
[1]孙立斌.AUTOCAD2004中文版培训教程[M].北京:清华大学出版社,2003.
[2]刘朝儒.机械制图(第4版)[M].北京:高等教育出版社,2001.
[3]许社教.计算机绘图(第2版)[M].西安:西安电子科技大学出版社,2004.
[4]濮良贵.机械设计[M].北京:高等教育出版社,2008.
[5]霍振生.汽车机械制图[M].北京:高等教育出版社,2006.
【关键词】计算机辅助设计；机械制图；教学方法
目前，随着科技的进步，计算机的全球性普及，计算机已经成为各行各业不可或缺的一部分。在学校教学中，计算机作为辅助性软件已经渗透到各个学科领域，其中计算机辅助设计课程作为中职院校中一门实践性较强的基础课，已在各行各业得到广泛应用。本文先分析《机械制图》教学方法中存在的不足，然后结合计算机辅助设计课程的特点来阐述其在机械制图教学方面的应用。
一、传统《机械制图》教学方法中存在的不足
对于工程技术人员最基本的的能力就是绘图能力和识图能力，但是长期的制图教学实践证明，从图线、图形、点线面到基本体，再从组合体到表达方法，来培养学生的空间思维能力是相当艰苦的过程，而传统的制图教学又有着非常不利的方面：
1.教师讲授课程难度大
由于《机械制图》课程的特殊性，使得教师讲解起来非常费劲，用现成的挂图或者课件讲解，由于挂图或多媒体课件幅面太小影响课堂教学效果，挂图的最大缺点是没有绘图过程，如果课堂上现场绘图，边讲解边绘制，尽管能避免这一问题，达到清晰示范的目的，但明显地延长了教学时间，对授课教师的要求也比较高，到后面章节的学习，对于教师用现场绘图的方法来完成教学内容是相当困难的。
2.学生手工绘图时间长
前面章节是线型练习，用四号图纸，按要求完成就要画两个小时；后面章节更为复杂，拿装配图为例，中等难度，从读零件图、消化零件、分析、确定表达方案，到布图、打底稿、绘图、检查、加深、直至完成就需要整整一个星期！学生们一直在为长期爬在图板上劳作而头痛，老师们也为竭力提高学生的绘图、识图能力能费心，最后导致学习效果不佳。
由于以上特点使得传统的制图教学的局限性越来越突出，很难从课堂上要效率，更谈不上培养学生的动手能力、理解能力以及分析问题、解决问题的能力，很明显无法适应现代技术的发展，令人高兴的是计算机辅助设计软件的出现，使我们这些从事制图教学的人们以及工程技术人员的面前出现了一道曙光，把我们从繁重的、重复性的手工操作中解脱出来。
二、计算机辅助设计课程的简介及特点
1.计算机辅助设计课程简介
CAD是Computer A ided Design（计算机辅助设计）的简称，它是以计算机为核心协助完成各种设计任务，并为以后产品的加工、技术文件的管理等提供相关信息。Auto CAD是国际上著名的二维和三维CAD设计软件，是美国Autodesk公司首次于1982年生产的自动计算机辅助设计软件，用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计。现已经成为国际上广为流行的绘图工具。.dwg文件格式成为二维绘图的事实标准格式。
AutoCAD有着良好的用户界面，它的多文档设计环境，让非计算机专业人员也能非常快的学会使用。AutoCAD拥有广泛的适应性和良好的兼容性，可以在各种PC系统和工作站上运行，并支持分辨率由320×200到2048×1024的各种图形显示设备40多种，以及数字仪和鼠标器30多种，绘图仪和打印机数十种，这就为AutoCAD的普及创造了条件。
2.计算机辅助设计课程的特点
现在，CAD已在电子和电气、科学研究、机械设计、软件开发、机器人、服装业、出版业、工厂自动化、土木筑、地质、计算机艺术等各个领域得到广泛应用。
除计算机本身的软件如操作系统、编译程序外，CAD主要使用交互式图形显示软件、CAD应用软件和数据管理软件3类软件。
交互式图形显示软件用于图形显示的开窗、剪辑、观看，图形的变换、修改，以及相应的人机交互。
CAD应用软件提供几何造型、特征计算、绘图等功能，以完成面向各专业领域的各种专门设计。构造应用软件的四个要素是：算法、数据结构、用户界面和数据管理。
数据管理软件用于存储、检索和处理大量数据，包括文字和图形信息。为此，需要建立工程數据库系统。它同一般的数据库系统相比有如下特点：数据类型更加多样，设计过程中实体关系复杂，库中数值和数据结构经常发生变动，设计者的操作主要是一种实时性的交互处理。
计算机辅助设计的优点是显而易见的，它不仅可以极大地减轻设计人员的工作量，降低劳动强度，缩短设计周期，而且最重要的是可以大大提高设计质量，满足日益激烈的市场竞争的需要。
三、CAD教学在中职院校开设的必要性
CAD是中职院校机械类、图形图像类等专业所开设的一门实践性较强的课程，也可作为其它专业的选修课程。中职《机械制图》的教学要想跟上时代的发展和技术的进步，为社会培养出现代企业需要的高素质的劳动者，需要引入计算机辅助教学，将CAD教学应用到机械制图教学之中，进行整和，激发学生对机械制图的学习兴趣，加深对机械制图中基本原理的理解；同时CAD作为计算机辅助绘图工具，给学生提供了一个阜新设计的“空间”平台。因CAD技术应用广泛，如在机械、电子、航空、汽车、建筑等领域，这必将扩充学生的就业方向，为他们今后的就业打下坚实的基础。
四、CAD在机械制图教学中的应用
在过去教学中，大多院校均将机械制图与计算机绘图分成独立课程开设，两者的侧重点不同，没能有效地结合，使得学生应用不自如，浪费许多时间在本可由计算机自动完成的工作上。结合本人在中职院校机械制图与CAD教学的经验，认为CAD教学应改革制图的教学内容，将传统手工绘图与计算机二维绘图紧密结合，强化三维教学，改变教学模式与方法，加强CAD在专业课程的应用。教学中应根据现今需求，从原先的仅二维制图增加三维教学上来，加强中职类院校以“就业为导向”的教学宗旨。转变学生观念，改变教学内容，培养学生“创新设计“的理论与方法。将机械制图、计算机绘图两者有效结合进行教学。在教学手段上，应结合多媒体与机房共同教学，边讲边练。采用分层式教学，以基础训练为主，以综合运用知识能力为辅，层层深入。培养学生学习方法，观察能力、思维能力并能够自主分析及独立绘制完成一幅完整的图形。
1.机械制图的基本理论与环境设置
在应用计算机辅助设计软件之前，先应让学生学习理论基础，这样可避免学生盲目地学习，做到心中有概念。在应有软件过程中，注意培养学生根据需要进行环境的设置，如图形单位的统一，绘图的比例，用图层将不同类型的图形对象进行分组，开启辅助工具准备定点光标的位置，图形界限、图框、标题栏、文字样式、尺寸标注样式等的设置，以便在特定绘图要求灵活使用工具，提高绘图的速度和精确性。
2.手工绘图与计算机绘图相结合学习
在讲授《机械制图》二维平面图形部分时，建议教师应以手工绘图为基础，计算机绘图为辅助进行讲授学习。例如：要绘制一个椭圆形，首先让学生学习基本的手工绘图方法，并加以练习，然后向学生讲授CAD中相应绘制椭圆的命令，让学生通过上机实践来学习如何选用计算机来完成椭圆形的绘制；对于《机械制图》中后面讲到的零件图、装配图，建议教师应以计算机绘图为主讲授，在AutoCAD 中绘制零件图及装配图时，首先要遵守机械制图国家标准，还应尽可能发挥计算机的优势和特点。与传统的手工绘图相比，用AutoCAD绘制工程图样具有快捷、方便、易修改的特点；机械制图中三维图形是对三维形体的空间描述，是在XYZ三维坐标环境中创建的，它直观地表达了产品的设计效果。在二维绘图的基础上，启发学生三维立体空间思维，结合使用CAD提供的三维实体造型的命令，布尔运算及三维实体编辑命令等绘制实体模型，准确绘制新产品图形。
3.采用多媒体课件进行授课，提高课堂效率
建立电子模型库和电子课件方便学生自学，灵活应用多种表达方式，选择零件合理的表达方案。通过讲授、演示、案例分析，使学生能正确绘制图形，有利于绘图、读图，强化分析视图的能力。
CAD技术应用越来越广泛，这就使得中职院校的教学应适应当今社会需求，在后续教学中增设相关课程，让学生了解先进的生产模式，突出高职教育特色，采用科学、完整、多样地教学模式，应用独特、经典、有针对性的教学方法，学校应将中高级制图员职业技能鉴定作为课程目标，激发学生的学习积极性。将中职院校学生培养成真正的应用型人才。
我校属于中等职业类院校，我校将高职班的学生做为此次教学改革的实验班级。在讲授高职班的机械制图教学过程中，我将计算机辅助设计应用到机械制图课程的讲授中，同学们反映效果很好。每当接触新的图形时，我都让同学们思考图形中相关要素的绘制如何在CAD中实现。让同学们在不断的学习中联系思考，这样既将所学知识加深巩固了，也将两门课程在学习中有效的衔接一起。
参考文献
[1]孙立斌.AUTOCAD2004中文版培训教程[M].北京:清华大学出版社,2003.
[2]刘朝儒.机械制图(第4版)[M].北京:高等教育出版社,2001.
[3]许社教.计算机绘图(第2版)[M].西安:西安电子科技大学出版社,2004.
[4]濮良贵.机械设计[M].北京:高等教育出版社,2008.
[5]霍振生.汽车机械制图[M].北京:高等教育出版社,2006.