论文部分内容阅读
摘 要：手工绘图和计算机绘图都是中职院校机械专业学生必学的专业基础课，对后期学习专业课起着重要作用。目前，学校将这两门课分开教学，存在一定弊端。因此，本文重点分析了对机械制图和计算机绘图的一体化教学进行改革的必要性和积极意义。对这两门课进行整合有利于减少资源的浪费，减轻教师教学压力；激发学生的学习兴趣，增强教学效果；利用信息化手段，提高教学质量。
关键词：机械制图 计算机绘图 教学
根据学校制定的课程标准和教学大纲，在课程安排上，把手工绘图和计算机绘图这两门相辅相成的课程作为独立的课程进行分割教学。学生首先学习的是手工绘图（如机械制图、机械识图等），后期再学习计算机绘图（CAXA电子图版、AutoCAD）。采用这种教学安排增加了课时量，而且没有提高教学质量，反而降低教学效果，使整个教学环节存在许多弊端，具体表现为：投影法直观性差，学生掌握难；教师讲授费时、费力，效果差；手工绘图效率低；挂图、模型成本贵、灵活性差，使用有局限性；计算机绘图教学必须在机械制图课程开设之后，大部分内容重复。针对传统的机械制图和计算机绘图分开教学的弊端，笔者进行了机械制图与计算机绘图一体化的教学改革，将计算机绘图融入机械制图中，将计算机绘图作为工具，进行计算机绘图与机械制图综合教学。
一、机械制图与计算机绘图一体化教学的必要性
中职院校是技能型人才培养的基地。以数控专业的学生为例，学校采用传统教学模式，重点培养学生的绘图能力，但中专学生毕业后，很少从事设计工作或技术岗位。大部分学生从事的工作岗位是一线操作工，需要看图加工零件，对看图识图能力的要求较高，对绘图能力不作要求。故传统教学模式不再适合现在的人才培養。将手工绘图和计算机绘图整合在一起，以培养学生的识图能力和空间思维能力为主，采用一体化教学，才能满足现代教育模式，才能将学生的优点发挥到极致，才能改进教学停滞不前的现状，才能达到理想的教学效果，才能紧跟现代的教育教学理念。
将这两门课程融合在一起利大于弊：有利于减少资源的浪费；减轻教学压力；激发学生的学习兴趣，改善教学效果；利用信息化手段，提高教学质量。
二、机械制图与计算机绘图一体化教学的前提条件
首先，需要了解这两门课程的联系。手工绘图是以识读零件图的结构、原理和绘制零件图、装配图为主要内容的一门基础专业课，也是机械专业学生必学的一门课程。主要教学目标是学习投影法的基本理论知识和应用，对三维形状与其空间位置的空间逻辑思维和形象思维能力的培养，绘图和识图（零件图、装配图）能力的培养，分析、解决问题及创造性思维能力的培养。计算机绘图是利用一种计算机绘图软件（CAXA电子图版、AutoCAD）来绘制图形，它的主要作用是根据制图理论和制图的标准、规范，利用各种命令准确、高效地绘制图样。二者有着紧密的联系。机械制图是基础，计算机绘图是应用，二者缺一不可。
其次，合理制定一体化教学大纲。这两门课程都是机械专业实用性很强的专业基础课，也是必学课程。传统的教学模式所需课时多，但从教学质量和学生的课堂反映的情况来看，效果不明显，学生的主动性、积极性不高，很难在课堂上提高学生的学习兴趣。如果将这两门课程整合在一起，必须从实际出发，合理制订教学计划，以达到整合后的教学目标。手工绘图重点以讲解识图的方法、技巧，提高学生的空间思维能力和手工绘图能力（简单的三视图、零件图等）；计算机绘图以绘制中等复杂的零件图、装配图、立体图等为主。根据中职学生的自身特点和课程性质，应合理分配课时，合理制定课程标准及教学大纲，从而使教学效果达到最大化。
最后，需准备充裕的物质条件。如果将手工绘图课和计算机绘图课程有机整合在一起，还需要准备足够的计算机实训室和电子教室。在课程的教学安排上，最好由一位任课教师来完成课程的教学。这样方便教师合理分配课时，使理论教学与实训教学在安排上相对灵活。在计算机绘图教学中，为了确保每位同学有一台计算机，充足的计算机实训室显得尤为重要。同时，为了提高教学质量，合理运用信息化教学手段，还需要准备多媒体教室，激发学生的学习兴趣及主动性，大大提高教学质量。
三、机械制图与计算机绘图一体化教学的方法
把机械制图的识图能力和计算机绘图的技能有机结合起来，将计算机绘图软件作为一种工具使用在机械制图的教学过程中。机械制图课程中，学生学习制图最基本的知识。把手工制图中的平面绘图、几何绘图、组合体零件、零件结构的表达方法、零件图和装配图的绘制等内容放在计算机绘图里，作为一体化教学来开展，下面进行一一阐述。
1.在基础制图中穿插计算机绘图
识图能力的培养前提是掌握绘图的基础知识点，徒手绘图放在手工绘图教学中，图纸幅面的大小（A3、A4等）、标题栏的方位、绘图比例、图线的形式及尺寸、字体的要求等基本设置可穿插在计算机绘图中讲解。平面图形的画法也在计算机绘图里讲解。这样既能节省课时量，也省去了挂图带来的不便，减轻了教师的教学压力，同时也能激发学生的学习兴趣。
2.在组合体中穿插计算机绘图
组合体是指在研究复杂立体的识读过程中，将其看成由基本体按一定方式组合而成，一般可采用形体分析法和线面分析法来完成零件图的绘制和识读。制图的教学重难点是组合体图形的绘制和识读，对学生的空间想象能力要求特别高，一般给定立体图要求学生根据投影关系画出主俯左三视图、给定两个视图补画第三视图、或者补全识图缺线部分等。在手工绘图教学中，对于一些简单及典型的组合体零件可采用形体或线面分析法，来完成三视图的绘制和识读。对于复杂的组合体就需要计算机绘图软件（三维绘图软件：CAXA制造工程师），通过建立实体模型，多方位旋转的形式将三视图与实体一一对应，直观形象的表达形式，充分激发学生的空间想象力，有助于学生建立空间思维方式，提高学生的学习兴趣。它是零件图绘制的基础。传统教学是以徒手绘制大量的立体图来提高学生的识图能力，花费大量的时间，教学效果却一般。计算机绘图融入后，学生只需绘制简单的草图，之后在计算机绘图软件中绘制三视图、进行尺寸的标注，教学获得了事半功倍的好处。 3.在剖视图中穿插计算机绘图
剖视图的形式有全剖、半剖、局部剖等，主要表达带孔机件的内部构造，简单的零件可在手工绘图课上讲解、分析，对于复杂零件的内部构造则需要采用计算机绘图软件来讲解、分析。这样更加直观，形象，易懂。
4.在零件图中穿插计算机绘图
零件是组成机器的最小单元，是机器上不可拆分的部分。在设计、制造和识读、绘制零件图时，必须了解每个零部件的功能。教学过程中一般采用功能分析法来进行绘图和识读。培养学生绘制和识读零件图能力十分重要。中职学校的学生从事的工作岗位就是看图加工，因此看懂零件图十分重要。在手工绘图中，主要进行零件结构的分析、视图的选择，至于尺寸标注、技术要求等可在计算机绘图软件中表达，还有图幅、图框、标题栏直接调用图幅设置等。机械制图与计算机绘图相互穿插在教学中，节省教学时间，降低了教学难度，提高了教学质量。
5.在装配图中穿插计算机绘图
装配图主要表达机器的结构、工作原理和连接、装配关系，同时表达了设计者的思路、功能技术和指导生产要求等。传统教学过程缺乏直观性，教学难度大，挫伤了学生的学习积极主动性及自信心，仅用模型和挂图来表达机器的结构、工作原理、连接、装配关系满足不了教学要求。但采用计算机绘图软件（AutoCAD、CAXA电子图板、CAXA制造师）来分析讲解，视觉上具有直观性，既降低了学习难度，又提高了学生的空间想象力，使其空间思维能力得到培养。
四、机械制图与计算机绘图一体化教学的效果
根据多年的教学实践，机械制图与计算机绘图一体化教学的效果显著，其优点主要表现为以下几方面：
第一，过去手工绘图与计算机绘图作为独立课程分开教学，需要两学期完成教学任务，所需课时量大。而现在这两门课有机整合后，一学期就可完成教学。此举减少了课时量，成功避免了重复教学，节约了教学时间，加大学生的实训时间，使得学生在掌握基本绘图知识的基础上，强化识图能力和计算机绘图能力，提高了教学效果，强化了学生的技能水平，真正做到技能型人才的培养。
第二，利用计算机绘图软件穿插在机械制图的课堂上，计算机绘图界面显示的图形比传统挂图教学方便、效果好，靈活性强，使教学生动、形象、直观和丰富，能激发学生求知欲望，提高学生的学习兴趣及主动性，减轻教师的教学压力。
第三，计算机绘图与手工绘图相比，前者精度高、绘图速度快、经济方便，更能调动学生的学习积极性、主动性，使教学效果更为明显。
第四，计算机绘图可以作为讲解复杂组合体、零件图、装配图时的辅助工具。利用三维绘图软件来演示教学，降低教学难度，培养学生的空间逻辑思维和形象思维能力，使学生的空间想象能力从抽象走向直观，降低学生的学习压力，感觉轻松，效果更佳，提高更快。
随着现代信息化技术手段的广泛应用，教学资源的整合，一体化教学的实施，将机械制图与计算机绘图有机地结合在一起，是现在教学改进的趋势。只有这样，才能克服在教学上遇到的困难，提高教学效果，也才能让学生真正地学有所用。
参考文献：
[1]崔兆华.AutoCAD2013机械绘图[M].郑州：大象出版社，2015.
[2]王幼龙.机械制图[M].北京：高等教育出版社，2007.
[3]缪朝东.机械制图[M].北京：电子工业出版社，2014.
（作者单位：安徽科技贸易学校）
关键词：机械制图 计算机绘图 教学
根据学校制定的课程标准和教学大纲，在课程安排上，把手工绘图和计算机绘图这两门相辅相成的课程作为独立的课程进行分割教学。学生首先学习的是手工绘图（如机械制图、机械识图等），后期再学习计算机绘图（CAXA电子图版、AutoCAD）。采用这种教学安排增加了课时量，而且没有提高教学质量，反而降低教学效果，使整个教学环节存在许多弊端，具体表现为：投影法直观性差，学生掌握难；教师讲授费时、费力，效果差；手工绘图效率低；挂图、模型成本贵、灵活性差，使用有局限性；计算机绘图教学必须在机械制图课程开设之后，大部分内容重复。针对传统的机械制图和计算机绘图分开教学的弊端，笔者进行了机械制图与计算机绘图一体化的教学改革，将计算机绘图融入机械制图中，将计算机绘图作为工具，进行计算机绘图与机械制图综合教学。
一、机械制图与计算机绘图一体化教学的必要性
中职院校是技能型人才培养的基地。以数控专业的学生为例，学校采用传统教学模式，重点培养学生的绘图能力，但中专学生毕业后，很少从事设计工作或技术岗位。大部分学生从事的工作岗位是一线操作工，需要看图加工零件，对看图识图能力的要求较高，对绘图能力不作要求。故传统教学模式不再适合现在的人才培養。将手工绘图和计算机绘图整合在一起，以培养学生的识图能力和空间思维能力为主，采用一体化教学，才能满足现代教育模式，才能将学生的优点发挥到极致，才能改进教学停滞不前的现状，才能达到理想的教学效果，才能紧跟现代的教育教学理念。
将这两门课程融合在一起利大于弊：有利于减少资源的浪费；减轻教学压力；激发学生的学习兴趣，改善教学效果；利用信息化手段，提高教学质量。
二、机械制图与计算机绘图一体化教学的前提条件
首先，需要了解这两门课程的联系。手工绘图是以识读零件图的结构、原理和绘制零件图、装配图为主要内容的一门基础专业课，也是机械专业学生必学的一门课程。主要教学目标是学习投影法的基本理论知识和应用，对三维形状与其空间位置的空间逻辑思维和形象思维能力的培养，绘图和识图（零件图、装配图）能力的培养，分析、解决问题及创造性思维能力的培养。计算机绘图是利用一种计算机绘图软件（CAXA电子图版、AutoCAD）来绘制图形，它的主要作用是根据制图理论和制图的标准、规范，利用各种命令准确、高效地绘制图样。二者有着紧密的联系。机械制图是基础，计算机绘图是应用，二者缺一不可。
其次，合理制定一体化教学大纲。这两门课程都是机械专业实用性很强的专业基础课，也是必学课程。传统的教学模式所需课时多，但从教学质量和学生的课堂反映的情况来看，效果不明显，学生的主动性、积极性不高，很难在课堂上提高学生的学习兴趣。如果将这两门课程整合在一起，必须从实际出发，合理制订教学计划，以达到整合后的教学目标。手工绘图重点以讲解识图的方法、技巧，提高学生的空间思维能力和手工绘图能力（简单的三视图、零件图等）；计算机绘图以绘制中等复杂的零件图、装配图、立体图等为主。根据中职学生的自身特点和课程性质，应合理分配课时，合理制定课程标准及教学大纲，从而使教学效果达到最大化。
最后，需准备充裕的物质条件。如果将手工绘图课和计算机绘图课程有机整合在一起，还需要准备足够的计算机实训室和电子教室。在课程的教学安排上，最好由一位任课教师来完成课程的教学。这样方便教师合理分配课时，使理论教学与实训教学在安排上相对灵活。在计算机绘图教学中，为了确保每位同学有一台计算机，充足的计算机实训室显得尤为重要。同时，为了提高教学质量，合理运用信息化教学手段，还需要准备多媒体教室，激发学生的学习兴趣及主动性，大大提高教学质量。
三、机械制图与计算机绘图一体化教学的方法
把机械制图的识图能力和计算机绘图的技能有机结合起来，将计算机绘图软件作为一种工具使用在机械制图的教学过程中。机械制图课程中，学生学习制图最基本的知识。把手工制图中的平面绘图、几何绘图、组合体零件、零件结构的表达方法、零件图和装配图的绘制等内容放在计算机绘图里，作为一体化教学来开展，下面进行一一阐述。
1.在基础制图中穿插计算机绘图
识图能力的培养前提是掌握绘图的基础知识点，徒手绘图放在手工绘图教学中，图纸幅面的大小（A3、A4等）、标题栏的方位、绘图比例、图线的形式及尺寸、字体的要求等基本设置可穿插在计算机绘图中讲解。平面图形的画法也在计算机绘图里讲解。这样既能节省课时量，也省去了挂图带来的不便，减轻了教师的教学压力，同时也能激发学生的学习兴趣。
2.在组合体中穿插计算机绘图
组合体是指在研究复杂立体的识读过程中，将其看成由基本体按一定方式组合而成，一般可采用形体分析法和线面分析法来完成零件图的绘制和识读。制图的教学重难点是组合体图形的绘制和识读，对学生的空间想象能力要求特别高，一般给定立体图要求学生根据投影关系画出主俯左三视图、给定两个视图补画第三视图、或者补全识图缺线部分等。在手工绘图教学中，对于一些简单及典型的组合体零件可采用形体或线面分析法，来完成三视图的绘制和识读。对于复杂的组合体就需要计算机绘图软件（三维绘图软件：CAXA制造工程师），通过建立实体模型，多方位旋转的形式将三视图与实体一一对应，直观形象的表达形式，充分激发学生的空间想象力，有助于学生建立空间思维方式，提高学生的学习兴趣。它是零件图绘制的基础。传统教学是以徒手绘制大量的立体图来提高学生的识图能力，花费大量的时间，教学效果却一般。计算机绘图融入后，学生只需绘制简单的草图，之后在计算机绘图软件中绘制三视图、进行尺寸的标注，教学获得了事半功倍的好处。 3.在剖视图中穿插计算机绘图
剖视图的形式有全剖、半剖、局部剖等，主要表达带孔机件的内部构造，简单的零件可在手工绘图课上讲解、分析，对于复杂零件的内部构造则需要采用计算机绘图软件来讲解、分析。这样更加直观，形象，易懂。
4.在零件图中穿插计算机绘图
零件是组成机器的最小单元，是机器上不可拆分的部分。在设计、制造和识读、绘制零件图时，必须了解每个零部件的功能。教学过程中一般采用功能分析法来进行绘图和识读。培养学生绘制和识读零件图能力十分重要。中职学校的学生从事的工作岗位就是看图加工，因此看懂零件图十分重要。在手工绘图中，主要进行零件结构的分析、视图的选择，至于尺寸标注、技术要求等可在计算机绘图软件中表达，还有图幅、图框、标题栏直接调用图幅设置等。机械制图与计算机绘图相互穿插在教学中，节省教学时间，降低了教学难度，提高了教学质量。
5.在装配图中穿插计算机绘图
装配图主要表达机器的结构、工作原理和连接、装配关系，同时表达了设计者的思路、功能技术和指导生产要求等。传统教学过程缺乏直观性，教学难度大，挫伤了学生的学习积极主动性及自信心，仅用模型和挂图来表达机器的结构、工作原理、连接、装配关系满足不了教学要求。但采用计算机绘图软件（AutoCAD、CAXA电子图板、CAXA制造师）来分析讲解，视觉上具有直观性，既降低了学习难度，又提高了学生的空间想象力，使其空间思维能力得到培养。
四、机械制图与计算机绘图一体化教学的效果
根据多年的教学实践，机械制图与计算机绘图一体化教学的效果显著，其优点主要表现为以下几方面：
第一，过去手工绘图与计算机绘图作为独立课程分开教学，需要两学期完成教学任务，所需课时量大。而现在这两门课有机整合后，一学期就可完成教学。此举减少了课时量，成功避免了重复教学，节约了教学时间，加大学生的实训时间，使得学生在掌握基本绘图知识的基础上，强化识图能力和计算机绘图能力，提高了教学效果，强化了学生的技能水平，真正做到技能型人才的培养。
第二，利用计算机绘图软件穿插在机械制图的课堂上，计算机绘图界面显示的图形比传统挂图教学方便、效果好，靈活性强，使教学生动、形象、直观和丰富，能激发学生求知欲望，提高学生的学习兴趣及主动性，减轻教师的教学压力。
第三，计算机绘图与手工绘图相比，前者精度高、绘图速度快、经济方便，更能调动学生的学习积极性、主动性，使教学效果更为明显。
第四，计算机绘图可以作为讲解复杂组合体、零件图、装配图时的辅助工具。利用三维绘图软件来演示教学，降低教学难度，培养学生的空间逻辑思维和形象思维能力，使学生的空间想象能力从抽象走向直观，降低学生的学习压力，感觉轻松，效果更佳，提高更快。
随着现代信息化技术手段的广泛应用，教学资源的整合，一体化教学的实施，将机械制图与计算机绘图有机地结合在一起，是现在教学改进的趋势。只有这样，才能克服在教学上遇到的困难，提高教学效果，也才能让学生真正地学有所用。
参考文献：
[1]崔兆华.AutoCAD2013机械绘图[M].郑州：大象出版社，2015.
[2]王幼龙.机械制图[M].北京：高等教育出版社，2007.
[3]缪朝东.机械制图[M].北京：电子工业出版社，2014.
（作者单位：安徽科技贸易学校）