软件导入法在《机械制图》理论教学中的应用改革

姚雯吉

摘 要：结合《机械制图》课程的重要性、浙江树人大学学生的实际情况以及课程教学的重难点，通过统一规划，共同努力，尝试将软件导入《机械制图》理论学习中，借助专业设计软件以解决从三维到二维转变的教学难点，帮助学生建立良好的工程思维，更有效地吸收消化知识点，同时为接下来的计算机辅助设计打下基础。

关键词：教学；软件

《机械制图》作为工业设计和产品设计的专业基础课，在整个培养计划中占据十分重要的位置，不仅仅是因为该课程是一门技术语言，贯穿整个设计过程始末，还体现在培养空间想象能力、分析实际问题的能力和解决方法方面，均有卓越的效果。作为一门技术语言，需要未来的设计师们熟练掌握，以作为从事设计相关工作的基本技能；作为一种思维方式的学习和训练，有助于拓宽设计思维，提升分析和解决问题的能力，夯实基础，为深入设计和设计合作提供可能性。因此，教好该课程是打好专业学习基础的重要环节。

对于教育的理解，我想每个人都有自己的观点和态度，因材施教，说起来容易，做起来确实非常困难，面对不同的学生，深入分析他们的特点，扬长避短，找寻合适的教学方法，采取科学合理的方式，以促进知识的理解吸收、思维的拓展以及能力的提高，落实到具体的课程和具体的学生类型，在教学进度和方法上，也应该有区别和侧重。以浙江树人大学为例，艺术设计专业产品设计方向招收的艺术类学生，艺术类专业的学生在空间想象力、草图表现力等方面有优势，而在数学思维、逻辑性、抽象思维等方面就不那么突出。他们可以将空间的某一物体通过素描的方式描绘下来，透视正确，但是却很难想象通过三视图表现空间物体，对此特别迷茫，对于基本的立体几何概念缺乏理解，涉及的机件稍复杂就感到束手无策，对于三维到二维的转换比较困难。而工业设计专业招收的是文理混合的学生，这部分学生在中学阶段立体几何和制图基础相对较好，在深入学习过程中，对整体的把握度相对较弱，对于空间的把握也相对较弱。在近三年的实践教学中，对这两类学生了解越多就越觉得提高课堂知识的吸收率尤为重要，只有在课堂上对知识有透彻的理解，才能够在课后的练习中达到巩固的效果。如何在第一时间针对学生的特点和理解方式水平进行授课，是非常关键的一点。

《机械制图》是一门讲述工程语言的画法几何类课程，注重的是工程画法的规范性和实际应用性，所绘制的工程图纸是贯穿整个产业链的重要依据和交流手段，国家对此有专门的规范标准和各类表格，以便查询和运用，可见其应用的范围之广，操作之规范。因此，学习这一工程语言，首先需要严谨认真，本着负责的态度学习，认真熟悉和遵循规范，养成良好的制图习惯。其次是正确理解制图规范，掌握画法，学会分析，做到一通百通。再次是善于变通，善于与其他辅助设计手段相结合，共同提高设计效率。要实现这些目标，笔者认为首先应该解决课程教学中的难点。经过近年实际教学的积累和与同行之间的交流，我们发现从三维到二维的转变，是最困难的。特别是面对工程语言这一种思维方式，区别于生活中的日常经验，使得学生在理解的过程中，很难在三维和二维之间自由转换，从而导致了无法将其他知识理解透彻，要实际应用就更困难了。因此，首要解决的是如何帮助学生建立起转换的概念。

结合以上所述的《机械制图》课程的重要性、浙江树人大学学生的实际情况以及课程教学的重难点，课题组统一规划，共同努力，尝试将软件导入《机械制图》理论学习中，此次尝试软件导入主要指的是软件操作演示，软件主要是Auto CAD和Rhion。

通过统一的部署和研究，首先在工业设计班级中尝试软件导入法，在授课中，穿插软件的操作，从界面介绍到工具使用方法，以演示为主，目的是在短时间内帮助学生建立起工程语言的环境，创造工程语言的学习氛围，让学生感受到这一思维方式带来的改变，无论是从主观感觉上还是从客观的知识接受上。在这一阶段，学生面对新的事物新的知识，热情很高，特别是软件演示带来的直观性，可以有效刺激学生的学习兴趣，三次课程下来，很多同学表现出了极大的兴趣，最重要的一点是，在较短的时间内，帮助学生建立起了工程思维，通过大量的案例演示和常规画法演示，吸引学生的同时，将知识灌输进去。例如，画圆内接多边形，实际的画法非常复杂，很多同学虽然会画，但是很快就遗忘，这说明知识掌握得不够牢固，通过Auto CAD演示之后，只需一个命令就可以实现，非常方便快捷，而且这一个命令里面包含了最关键的知识点，用了软件演示之后，一目了然，印象深刻，大大提升了教学效果。Auto CAD软在本课程教学中另外一个表现卓越的地方是在学习组合体读图过程中，组合体读图考验的是对单体的三维立体进行二维三视图表现以及各个单体之间的组合关系，需要“分解——整合”来分析，对很多同学来说比较难，通过软件演示之后，一方面提高了授课效率，有时间讲解更多的实例；另一方面分析指示线框的时候更明确更方便了，学生可以很好地跟着教师的节奏，一步一步学会分析，学会读图，从而进一步学会画图。通过设计软件导入理论教学之后，我们对于计算机辅助设计与传统画法几何的认识也有了变化。计算机辅助设计是一种重要的设计辅助工具，与工程语言一样，有其自身的发展规律和特点，伴随着大数据时代的到来和自动化生产的发展，未来的工业设计与计算机辅助设计的关系越来越密切，原本一些复杂的画法，通过计算机处理和计算，在计算机上操作变得非常简便，会让人产生一种计算机辅助设计优于传统画法学习的感觉，在此，笔者认为应该适当引导，传统画法学习和思维训练有其优势，计算机辅助设计不可能完全取代其在基礎学习中的作用。另外一个Rhino软件是一款功能强大的三维建模软件，也是工业设计学习的基础软件，应用十分广泛，借助该软件构建三维立体模型，在课堂上以直观的形式展现截交、相贯等概念，十分清晰，效果很好，通过动态的展示，让学生充分了解这些难点概念，比通过枯燥讲解要容易接受得多。此外，通过软件操作的演示，不仅仅可以吸引学生的注意力，还可以展示给大家一个动态的过程，这个过程中包含了诸多作图的要素和规范，可以帮助学生掌握关键的要素，从而实现一通百通。

本次教学改革通过软件导入理论教学，可以说效果比较明显，在处理重难点、建立工程思维、分析等方面有着优势，有助于学生掌握制图方法，养成良好的制图习惯，抓住重点，学会触类旁通，也有助于打好计算机辅助设计的基础，初次尝试，在节奏进度等方面还有诸多改进之处，还望同行指导交流。

参考文献：

[1] 周明贵.机械制图典型题解366例[J].西安：西安电子科技大学出版社，2014.

[2] 吕瑛波.机械制图实例解析[J].北京：化学工业出版社，2014.

[3] 郝育新.计算机绘图上机指导[J].北京：国防工业出版社，2013.

[4] 胡传鼎.机械制图画法范例[J].北京：化学工业出版社，2010.