江蘇 石彩華

1 教學(xué)改革的背景

基于機(jī)械行業(yè)相關(guān)崗位的調(diào)研，高職院校培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)適應(yīng)企業(yè)的需要，即對(duì)機(jī)械類學(xué)生要求既能看懂機(jī)械圖樣又能用CAD軟件正確表達(dá)出來。對(duì)于機(jī)械類專業(yè)，目前很多高職院校既開設(shè)機(jī)械制圖，又開設(shè)CAD繪圖，但是機(jī)械制圖的學(xué)習(xí)和CAD繪圖軟件的學(xué)習(xí)獨(dú)立進(jìn)行的，其實(shí)就機(jī)械制圖和CAD軟件而言，機(jī)械制圖是工程語(yǔ)言的載體，而CAD軟件是一種軟件工具兩者間是工具和載體之間的關(guān)系，CAD是為制圖服務(wù)的。

2 融合多維CAD軟件的機(jī)械制圖課程教學(xué)內(nèi)容

2.1 教學(xué)內(nèi)容的改革

隨著現(xiàn)代數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的興起和發(fā)展，利用二維CAD軟件繪制二維工程圖將在相當(dāng)一段時(shí)期內(nèi)長(zhǎng)期存在。三維實(shí)體造型將會(huì)成為一種不可逆轉(zhuǎn)的歷史潮流，虛擬制造，性能仿真分析，以及大型企業(yè)構(gòu)建的CIMS等，都需要三維模型。雖然三維造型技術(shù)將成為工業(yè)設(shè)計(jì)的必然趨勢(shì)，但在現(xiàn)階段，三維實(shí)體造型還不能完全取代二維工程圖，因?yàn)樵诒磉_(dá)非幾何信息(如尺寸、公差、工藝信息等)和合乎工程技術(shù)人員的傳統(tǒng)習(xí)慣方面，二維工程圖仍然具有優(yōu)越性和普遍性[2]。因此，在制圖教學(xué)中及時(shí)引入現(xiàn)代設(shè)計(jì)新技術(shù)是符合信息化技術(shù)的發(fā)展。融合多維CAD的機(jī)械制圖課程的改革，采取以傳統(tǒng)的機(jī)械制圖內(nèi)容體系為主線，二三維CAD軟件的內(nèi)容與其有機(jī)融合，并貫穿于整個(gè)制圖教學(xué)過程中，教學(xué)內(nèi)容的安排見表1。

（1）AutoCAD與制圖緊密結(jié)合

AutoCAD是制圖課中普遍使用的二維CAD軟件，在平面圖形繪制、零件圖繪制、裝配圖繪制都用到軟件工具來繪圖，這樣在學(xué)習(xí)Auto-CAD時(shí)，不再是枯燥的命令的學(xué)習(xí)，同時(shí)夯實(shí)了學(xué)生繪圖的基本功。

按照以上思路，在教學(xué)改革中增加Auto-CAD繪圖訓(xùn)練。一方面，在理論教學(xué)上，借助AutoCAD軟件進(jìn)行圖形的繪制，同時(shí)安排一定數(shù)量的機(jī)械制圖實(shí)訓(xùn)課，培養(yǎng)學(xué)生繪制工程圖形能力。另一方面，將計(jì)算機(jī)繪圖知識(shí)和機(jī)械制圖的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行穿插講解，將AutoCAD繪圖軟件中的命令和機(jī)械制圖的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)結(jié)合，使學(xué)生在熟練掌握理論知識(shí)的同時(shí)學(xué)會(huì)使用繪圖軟件。

（2）三維CAD與機(jī)械制圖密切相關(guān)

近年來，由于CAD／CAM技術(shù)的迅猛發(fā)展，出現(xiàn)了許多三維設(shè)計(jì)軟件，它們都有直觀的建?？臻g、方便簡(jiǎn)潔的建模方式、足夠強(qiáng)大的實(shí)體編輯功能；三維模型轉(zhuǎn)換二維工程圖；自動(dòng)進(jìn)行尺寸標(biāo)注、虛擬裝配、定位；進(jìn)行干涉檢查等。由此可見，三維設(shè)計(jì)軟件的內(nèi)容與機(jī)械制圖內(nèi)容密切相關(guān)。三維軟件強(qiáng)大的繪圖功能，使機(jī)械制圖的教學(xué)內(nèi)容不得不隨之發(fā)生變化。在學(xué)習(xí)機(jī)械制圖傳統(tǒng)內(nèi)容中結(jié)合三維軟件的學(xué)習(xí)，既是順應(yīng)先進(jìn)制造技術(shù)所需的一種發(fā)展趨勢(shì)，也是制圖課程教學(xué)改革為之努力的一個(gè)方向。

2.2 模塊化的教學(xué)內(nèi)容

高職教育的指導(dǎo)思想是以崗位能力為本位。計(jì)算機(jī)繪圖是企業(yè)需要的一種技能，計(jì)算機(jī)繪圖能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練正是為了滿足社會(huì)的需求。順應(yīng)了教學(xué)改革的趨勢(shì)，本校的制圖課程采用模塊化的教學(xué)內(nèi)容安排，機(jī)械制圖與多維CAD軟件融為一體，計(jì)算機(jī)繪圖知識(shí)穿插在機(jī)械制圖內(nèi)容的教學(xué)各環(huán)節(jié)，將CAD的繪圖環(huán)境設(shè)置和機(jī)械制圖基本知識(shí)、基本技能放在一起介紹；標(biāo)準(zhǔn)件與常用件融入塊的知識(shí)；這樣做，既可以減少高職教育理論課學(xué)時(shí)少的矛盾，又有利于學(xué)生理解和掌握制圖的基本理論，建立較強(qiáng)的空間思維能力，提高教學(xué)效率，教學(xué)效果顯著。部分的教學(xué)內(nèi)容參見表1。

表1 模塊化教學(xué)內(nèi)容的安排表

3 融合多維CAD軟件的教學(xué)方法與手段

本校的制圖課程改革，是基于AutoCAD和UG兩種軟件的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，AutoCAD是應(yīng)用最廣泛的PC—CAD軟件，它具有強(qiáng)大的二維繪圖功能，而UG軟件能方便地進(jìn)行三維實(shí)體參數(shù)化造型。在教學(xué)過程中，可以利用UG軟件進(jìn)行三維實(shí)體造型技術(shù)，再由該三維模型生成二維投影圖，二維投影圖可以利用AutoCAD進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的修改，這兩種軟件的結(jié)合可以充分發(fā)揮三維實(shí)體和二維投影圖各自的優(yōu)勢(shì)。

采用基于多維CAD軟件的機(jī)械制圖教學(xué)是以培養(yǎng)學(xué)生的空間思維和想象能力為基礎(chǔ)，倡導(dǎo)在計(jì)算機(jī)環(huán)境下的直觀教學(xué)模式，使用軟件的模型空間和實(shí)體動(dòng)態(tài)指令展示抽象的空間概念，讓學(xué)生看到立體形狀，從而完成機(jī)械制圖教學(xué)中從立體到平面，再?gòu)钠矫娴搅Ⅲw的轉(zhuǎn)換過程，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的潛能。利用UG軟件創(chuàng)建的三維虛擬實(shí)體模型能將復(fù)雜形體的外形與內(nèi)腔、相貫體中相貫線的形狀、裝配體中零件之間的連接關(guān)系充分地展示出來，使教學(xué)中的難點(diǎn)更加清晰、生動(dòng)、形象，還可以方便地進(jìn)行教學(xué)模型新建與修改，充分滿足教學(xué)中對(duì)模型種類及數(shù)量的需要，達(dá)到降低教學(xué)成本，提高教學(xué)質(zhì)量的目的。由于高職課時(shí)的壓縮，授課時(shí)數(shù)逐漸減少，營(yíng)造學(xué)生課下自主學(xué)習(xí)氛圍，是提高課程教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵點(diǎn)。在逼真的虛擬模型庫(kù)的引導(dǎo)下，在計(jì)算機(jī)軟件的興趣引導(dǎo)下，學(xué)生可以進(jìn)行自主性學(xué)習(xí)。

4 結(jié)論

實(shí)踐證明，融入多維軟件的機(jī)械制圖的改革是符合高職課程改革的趨勢(shì)，在機(jī)械制圖和軟件的融合過程中，兩者是可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，本末相長(zhǎng)。借助軟件的虛擬模型，在授課中的一些重點(diǎn)內(nèi)容清晰、生動(dòng)、形象、動(dòng)態(tài)地展示在學(xué)生面前，難點(diǎn)變得容易理解，學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)增強(qiáng)了，所獲得的信息量也增大了；其次，學(xué)生對(duì)與計(jì)算機(jī)軟件的興趣，可以減淡單純制圖課程的枯燥乏味，對(duì)于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和教學(xué)質(zhì)量起到一定的促進(jìn)作用。

[1]付秋蘭，吳俊嶺.機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)繪圖的融合[J].黑龍江科技信息，2008(3)：169.

[2]張澤澤.淺析《機(jī)械制圖》教學(xué)改革[J].職業(yè)，201 1（30)：72.

[3］石雪萍《.機(jī)械制圖》課程教學(xué)改革探索［J］.教育與職業(yè)，2007（9）.

[4]崔盟軍，宋英杰，李巍杭.三維建模軟件在工程制圖教學(xué)中的應(yīng)用[J].承德石油高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2010(1)：72-75.