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摘要:探讨机械制图类课程的手工绘图和计算机绘图可以整合学习,达到相辅相成的效果,减轻教员与学员手工绘图的繁琐,增强教学效果,提高学员兴趣。
关键词:机械制图;AutoCAD;结合式教学
本文引用格式:侯慕馨,等.生长军官《机械制图》与《AutoCAD》的结合式教学探讨[J].教育现代化,2020,7(44):149-152.
A Discussion on the Combined Teaching of“Mechanical Mapping”and“AutoCAD”Software in Growth Officer Learning
HOU Mu-xin,LIU Bing-jie
(Naval Submarine Academy,Qingdao Shandong)
Abstract:To explore the manual drawing and computer drawing of mechanical mapping courses can integrate learning,and achieve complementary effects.It can reduce the complexity of manual drawing between teachers and students,and enhance teaching effect and the interest of students.
Key words:Mechanical mapping;AutoCAD;Combined teaching
一 引言
机械类基础课程作为理工科专业的核心课程,主要是为学生奠定机械基本理论知识的基础,同时初步形成对机械及其相关知识的整体认识[2]。其中,《机械制图》是机械类专业中的最最基础课,通过学习本门课程,使学员掌握如何识读和绘制机械图样(零件图和装配图),然后通过反复联系,实现由知识到能力的转变,以切实提高学员识读机械图样的实际能力为目的,并为后续专业课程的学习提供知识技能支撑。然而,随着计算机和各种画图软件的普及,传统的手工绘图已经无法满足现所需的高工作效率,并且,现代机械零件也越来越复杂繁琐,用手绘修改不变且容易出错,然而,画图软件就可以很好的解决这些问题。但是,传统的手工绘图也不能被完全摒弃,因为它可以强化学员的绘图基本功,培养良好的作图习惯,锻炼他们识读视图的空间思维能力,同时,培养学员在今后职业中严谨、细致、耐心的工作态度。
因此,将手工绘图与计算机绘图结合起来学习,就可以很好地将二者优势融合,又弥补在教学时可能会遇到的瓶颈,《机械制图》课程学习可以为AutoCAD计算机绘图提供知识基础,AutoCAD计算机绘图为机械图样绘制提供先进的技术工具。
二我院机械类课程现状
我院现开设机械类基础课程包括:机械工程基础、工程图学基础、液压传动、机械基础(士官教育)的必修课。预计明年会开设:机械创新设计、计算机辅助设计以及机器人基础的选修课。现有的三门机械基础必修课程中,涉及到软件应用的工程图学基础,软件学习仅有2课时,液压传动课程中
的仿真软件学习为2课时。由此可见,现有的机械类基础课程仍旧以传统的教学模式为主,即教师授课利用板书以及多媒体(多为PPT)形式进行理论知识的学习和记忆。对于涉及到画图实作课程的机械基础(士官教育)和工程图学基础也基本上全是手绘制图。固然,手绘制图是锻炼学员识图读图的一个好方法,然而,不得不说的是,在实际应用中,CAD图纸因其绘图效率高、方便快捷、易于修改保存应用更加广泛[5]。
三《机械制图》与《AutoCAD》结合式教学
国内大部分院校课程安排中,《机械制图》与《AutoCAD》是两门独立课程,先学《机械制图》,后AutoCAD学习,人为地切断两门课程之间的联系[5]。我院是预计将《计算机辅助》课程作为生长军官选修课来设计,里面涉及到AutoCAD学习,但也并不是每位学员都会选择学习本门课程,同时也不能完全地与制图内容结合学习。因此,如若结合AutoCAD与《机械制图》理论知识一起学习,让学员既能学到基础理论知识,同时又掌握熟练的计算机绘图能力,提高学员信息化素质,或许能达到1+1>2的效果。
(一)《机械制图》与AutoCAD的基础知识结合
《机械制图》课程介绍绘图国家标准部分内容可以结合AutoCAD软件的线型、线宽,生动形象地展示。同时,教员在课上讲解画图过程时,可以边演示AutoCAD用法边讲解绘图的标准和要求,不仅可以避免在黑板上用尺规绘图的繁琐不便,也可以更加灵活地进行删减标注。学员课后作业可以以AutoCAD作图为主,手绘为辅,减少尺规作图,提高学员完成作业效率。通过批改作业发现,很多学员知道粗细实线在画图时的区别,然而由于铅笔或者绘画水平的原因导致课后画图作业成绩低。机械制图课程的本质是提高学员识读图的能力而并非锻炼绘画能力。
(二)《机械制图》的难点-组合体的识读与组合体AutoCAD绘制结合
将AutoCAD学习与组合体视图绘制理论学习融合,能让学员更容易理解视图形成原理及利用形体分析法绘图。学习组合体时,为了学员更直观地理解,通常采用实体模型教育的方式,虽然能让学员建立一定的空间立体感,但是实体模型也有它的局限性。组合体的形式是千变万化的,但实体模型的种类却是有限的,尤其是更改实体模型更不可能。但是利用计算机软件就可以随意更换组合体的形式,方便快捷,学员看过越多的组合体形式,对提升空间想象能力越有帮助。
其次是组合体的绘制问题。在与学员会商时,大部分同学对组合体的画图表现出畏难情绪,这部分内容也是机械制图的重难点。组合体制图对学员的空间想象能力要求高,其主要训练方式包括给定组合体画出三视图、给定某一组合体两个视图补画第三个视图,或者是补画出缺漏的线条。对于简单的组合体,学员利用形体分析法可比较容易识读、绘画出视图。对于复杂的组合体,教员直接用语言描述来解析的教学方式,可能让学员越来越糊涂,尤其是在理解时,如果学员一步跟不上了可能就会一直落下。下图是在绘图实作课上遇到的一个题目,根据两个视图绘制第三个视图是学员最头疼的地方,用形体分析法来教授学员绘制,有的学员会一知半解,但是讲解后及时用CAD展示出组合体的样子,有助于学员加深理解。
对于所学的截交线、相贯线,绘制时需要找出特殊位置点和一定数量的一般位置点,用线条平滑连接起来,在PPT上通过动画演示并不直观,但是如果教员在黑板上手工绘制讲解,画出来的图形误差会相当大,没有几年黑板作图的功底,一般不敢在黑板作图。所以,在学员学习这部分内容时,可以在手工绘图上适当降低难度,而在AutoCAD学习中,着重训练学员的空间想象能力,选择相对复杂的情形,既训练了他们的能力,也让他们更精确直观的画出截交线和相贯线。同时,AutoCAD软件中自动生成三维工程图的功能,可以快速有效地把二维视图转化为三维立体图,让学员能够直观的对比分析二维和三维的联系和差异,从而更深入地体会投影规律的形成[6]。下图是课本上讲相贯线的例题,对于外表面的相贯线,学员根据课本所给的立体图可以较好的理解到位,但是对于两个通孔的相贯,看的并不清楚,用CAD就能很好的表达出相贯线在外部内部的形状。通过这样的软件展示,可以360度观看形体的形状,更好地去理解相贯线的绘制。
(三)机件的多种表示方法
通过之前的《机械制图》教学,可以发现,学员在学习机件表达时最容易出现迷糊、多画漏画线条,尤其在学习剖视图时,这时,教员可以将内形复杂的机件用AutoCAD画出来,然后进行剖切,一步一步给学生演示,直观有趣,学员能更好地理解,又增加了他们的学习兴趣。比如下图,是习题集中的一个题目,需要学员补画缺漏的图线,利用CAD展示为剖切时的机件形状,再进一步展示剖切,方便清楚。
四《机械制图》与《AutoCAD》课程结合教学的优势
将制图类课程与信息化相结合,是为军队培养建设主战场的岗位应用型人才。计算机制图已经是现状,而我们的课程还依旧停留在以手工绘图为主,不仅增加了学员的作业负担,同时也让机械制图课程变的乏味无趣。将制图类课程与计算机绘图有机整合其优势有以下几个方面:
第一,将《机械制图》与《AutoCAD》两门课程有机结合学习,可以缩短课时,避免重复学习,节约教学时间。
第二,将AutoCAD软件学习与机械制图课程理论知识学习穿插在一起,使得课堂内容更生动直观,提高学员学习兴趣。同时,软件画图操作简单、灵活性强,能减轻教员课堂黑板绘图的繁琐,将更多的时间运用到知识点教学中。
第三,计算机绘图与手工绘图相比,前者速度快、操作方便,对于难点知识能更好的突破,一些难以用口头表述的图形可以直观形象的用软件表达。
第四,结合AutoCAD与《机械制图》可以更好地激发学员学习兴趣。机械制图理论课程是一门知识点多又枯燥的课程,教员在课堂上讲理论,纵使结合各种多媒体来吸引学员的兴趣,但是也不如学员在课上与教员一起动手学习更能提升教学效果。然而,在运用计算机软件在教学中仍需要注意的是,如何在课堂中能保证学员与教员授课内容同步,不分心。
五 结合教学时需注意的问题
在《机械制图》与《AutoCAD》课程结合教学时仍要注意两者在课堂教学内容中的比重,计算机绘图因其效率和精度可能会更受学员的喜爱,但是不能因为有了先进的软件制图更忽略了手工绘图,因为手工制图过程是最能锻炼学员空间想象能力的一环,因此在布置作业时,教员也要注意手工绘图与软件制图的比重,在培养学员画图能力的时候,可以节约时间又能掌握正确的绘图方法和步骤。同时,因为计算机绘图的基础是手工绘图,它仍旧只是教员上课和学员学习的辅助工具。在机械制图上,仍需要以先培养学员手工绘图能力为主,为先,同时配合AutoCAD软件,达到1+1>2的效果。
六 结束语
可应用在机械制图中的软件远不止AutoCAD一种,但因其与机械制图课程之间的紧密联系度最强,不仅可以展示二维视图,还有三维转换功能,因此在本文提出将CAD学习与机械制图课程结合起来上。综上所述,为部队培养信息化、技能型人才是军队院校的重要目标,将AutoCAD与机械制图二者融合统一,互相补充,互相渗透,根据两门课程各自的特点与优势,让学员既能掌握识图能力,又能掌握熟练的计算机绘图能力,更好地将学习到的知识和技能应用在今后的部队岗位中。
参考文献
[1]刘志生.外军军官能力建设概况[M].解放军出版社,2005.
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[4]吴军,于之靖,王涛,等.基于3D打印技术的机械类课程设计改革[J].实验室科学,2017,20(05):72-74+80.
[5]陈澄,朱向军.信息化背景下《机械制图》与《AutoCAD》双课程结合教学改革探索[J].职业技术,2013(9):37-37.
[6]程敏.信息技术在高职《机械制图》课程中的应用研究[J].黄冈师范学院学报,2017,37(03):93-95.
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