计算机绘图在机械制图及相关课程中教学的创新

摘 要： 本文将研究机械制图及相关课程与计算机绘图有机结合的教学改革措施。机械制图与计算机绘图相结合的教学改革不仅有利于培养学生的空间想象力、绘图能力、读图能力等知识的综合运用能力，而且有利于提高学习效率、激发学习兴趣，取得良好的教学效果。

关键词： 机械制图 制图测绘 计算机绘图 教学改革

1.引言

《机械制图》、《制图测绘》、《计算机绘图》是工科院校中机械类专业的专业基础课程，三门课程都以培养学生的空间想象能力、绘图识图能力为教学目标。其中《机械制图》注重讲授制图原理和方法，《计算机绘图》注重讲授利用计算机软件绘制图形的技巧，《制图测绘》则注重实践。因此，如何将三门课程有机地结合，构建计算机绘图与机械制图课程新体系及改革教学方法，并进一步提高教学质量，成为当前机械制图教学改革中亟待解决的问题。

2.教学改革背景

传统教学中，《机械制图》课程教师运用图纸、实物模型、多媒体课件，辅以圆规、三角板等教具[1]，学生在通过大量练习巩固知识达到培养空间想象能力、图解简单空间几何问题，从而达到掌握绘制、阅读机械图样的基本能力，以及识读、绘制机械零件图和装配图的教学目的。《计算机绘图》主要运用Auto CAD软件进行教学，结合理论进行上机实践操作，从而增强计算机绘图的能力和技巧，进而为计算机辅助设计奠定基础。《制图测绘》则初步培养学生机械工程的意识，综合运用《机械制图》课程中所学知识，根据现有部件（或机器），通过查阅相关资料、测量实物等方法，画出该部件（或机器）装配图和零件图的过程。传统的教学方式存在诸多弊端，三门课程分别单独授课，专业知识重复、授课学时增加、教学效果不明显。

《机械制图》是基础，三门课程紧密联系。《制图测绘》、《计算机绘图》不能脱离《机械制图》课程而独立开设，必须在全面掌握制图的基本理论、投影规律、表达方法、国家制图标准、零件图和装配图基础上才能进行制图测绘并运用计算机绘图画出规范的机械图。

科技时代的发展，使得绘图技能的掌握不仅仅局限于手工绘图，传统教学手段已经不能符合现阶段的教学要求。在制图学科中引入计算机绘图，从而辅助机械制图，提高绘图效率。运用计算机先进的辅助工具推动机械制图的教学。计算机绘图在授课过程中能够帮助教师运用CAD中轴测图、三维图形变换等功能，向学生展示空间形体及空间—平面的转换过程，有助于更好地提高学生的识图、绘图能力及空间想象和思维能力，大大缩短传统手工绘图耗费的时间。同时激励学生通过软件绘图对制图理论进一步探索。计算机的普及和发展使传统的《机械制图》课程教学面临更多新的挑战，在图形文件的保存和管理、图纸的重复利用等方面也体现了计算机绘图极大的优越性。

3.教学改革的措施

目前，以我校教学模式为例，《机械制图》、《制图测绘》与《计算机绘图》采用传统相结合的教学模式，即先进行机械制图理论教学、再进行制图测绘，最后学习计算机绘图，其中计算机绘图是单独一门课程。从教学方法分析，此教学方式循序渐进，先加强理论教学，再注入实践教学，最后运用计算机绘图综合前两门课程。但在时间段上机械制图与计算机绘图分离教学，不可避免地造成机械制图原理和计算机运用方面的脱节，同时未能及时在制图测绘中运用计算机绘图，学生仅能掌握计算机制图的基本运用，未能绘制复杂的装配图，影响今后的设计图纸绘制，达不到预期教学目的。因此，只有将机械制图和计算机绘图两门课程同时进行，分别以各相关知识点为独立单元，穿插教学，并在制图测绘中加以实践检验，三门课合理结合，才能达到最佳的学习效果。

通过对传统教学的弊端及三门课程之间相互关系的分析，在实践教学中探究一种将三门课程有机结合的教学方法，具体改革措施如下[2]：

（1）理论教学内容的改革。《机械制图》与《计算机绘图》两门课程同时穿插进行教学，教学内容依次是：

（2）教学手段改革。在《机械制图》授课中运用多媒体授课同时加入Auto CAD辅助授课。授课前，把课时需要讲解的图形提前在Auto CAD软件中建立模型，授课中，通过对模型的旋转、剖切等操作，加深学生对图形的理解，增强学生的空间思维能力。尤其是组合体和零件图的识读及绘制的讲解，在教学过程中一直都是难点，加之学生的空间想象力不够等因素，读图制图较难完成。如果运用Auto CAD建立三维模型，使三视图和计算机三维模型相互对照，帮助学生理解。并授课后，要求学生在《机械制图》作业练习册上与Auto CAD中同时完成。当学生遇到不易理解的图形，可以通过在Auto CAD中建立三维模型与三视图对照，快速准确得到结果。

（3）实践课程教学内容改革。将《制图测绘》与《计算机绘图》结合，利用一周时间进行零部件测绘，先手工绘制草图，再结合计算机绘图软件Auto CAD绘制整套图纸[3]。

同时，将计算机绘图运用到机械制图及其相关课程中会存在一些问题。例如，少数学生直接抄袭图形，敷衍了事。这就要求教师必须全面加强授课中的过程监控。

4.结语

随着科技的进步，《机械制图》、《制图测绘》与《计算机绘图》课程有机结合的教学改革势在必行，这将在使学生掌握基本理论和知识的同时，更好地培养空间想象力和软件应用能力，并提高学生的学习效率，教学效果得到进一步增强。

未来计算机技术的发展，除Auto CAD软件外，更多的机械绘图软件也将逐步运用到机械制图及相关课程的教学中来，制图课程的教学改革也会随着之发展变化。因此，将计算机绘图合理地运用到机械制图及相关课程中，具有重要意义，通过逐步完善和构建新的课程体系，进一步提高教学质量，优化教学效果。

参考文献：

[1]徐亚娥.基于CAD下的机械制图教学实践[J].价值工程，2011（13）：207-02.

[2]黄政艳.机械制图与CAD课程教学改革的探索与实践[J].广西轻工业，2008（09）：158-02.

[3]杨建根，杨中芳.CAD技术在制图测绘教学中的研究[J].机械管理开发，2011（06）：164-02.