AutoCAD在机械制图教学中的应用

杨乐

摘 要 在中等职业学校机械制图教学中，将计算机绘图领域较为流行的软件AutoCAD加以融合，更好地实现培养学生识图绘图能力和提高空间想象力的教学目标，通过两学科的互补性融合，运用先进的教学方法，实现制图教学重难点的突破，使AutoCAD与机械制图整合教学改革取得预期效果。

关键词 AutoCAD；机械制图；计算机绘图；机械专业；中等职业教育；微课

中图分类号：G712 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2017）23-0037-03

1 前言

机械制图是中等职业技术学校机械专业主要基础课程之一，该课程着重学习识读与绘制机械图样的原理和方法，实现培养、提高学生识图绘图能力和空间想象力。当前该课程的教学中存在专业理论化过强与学生就业脱节的现象，尤其是中职学生大多数仅为初中教育阶段水平，其理解力与空间想象力较差，学习难度可想而知。这就与各企业对技能型人才不断提高的要求形成差距，特别是对学生绘图的准确率和速度提出更高的要求，给中等职业教育带来新的挑战，必须在教学方法、课程设置等方面加以改进。现实生活中的计算机绘图技术在绘制、加工等方面有着高效、精确的优越性，可将抽象知识变得简单形象、易学易用。因此，在教学过程中加大计算机绘图在机械制图中的应用将势在必行。

2 AutoCAD在机械制图教学中应用的必要性

计算机技术的普遍应用是当今时代的趋势，中职机械制图教学要想跟上时代的发展和技术的进步，为社会培养出现代企业需要的高素质的劳动者，必须引入计算机辅助教学。在中职学校计算机辅助教学软件中，以AutoCAD的应用最为广泛，它几乎涉及所有专业，如机械、建筑、服装等。尤其是针对中职学生的知识能力水平，AutoCAD相对其他绘图软件起步较低，侧重于二维绘图，十分适合当前中职学生的实际情况。

将AutoCAD应用于机械制图教学中，可充分借助计算机局域网师生一体化教学模型，激发学生的学习兴趣，加深对其基本原理的理解，强化计算机绘图能力，为培养实用型高技能人才打下坚实的基础。特别是AutoCAD绘图操作方面可以节省作图时间，运用命令修改方便，实现绘图精准高效。比如：在画三视图的时候，可以利用AutoCAD中的极轴追踪，轻松实现“长对正、高平齐、宽相等”的三等关系；在对称性图件绘制中使用镜像及复制命令，真正达到绘图事半功倍的效果。

学习标准件和常用机件内容时，可以利用上机训练让学生绘制各种标准件和常作件，期间安排讲解AutoCAD块的制作，如让学生把标题栏、表面粗糙度、螺纹等制成块，将极大方便以后绘图使用。同时，AutoCAD的简单易学特点，十分切合中职学生作为初学者的学情，更为今后学习专业性强的SolidWorks、UG、Pre/E等较难的应用软件打下坚实的基础。

3 AutoCAD与机械制图融合式互补性教学

机械制图课程着重让学生学习识读和绘制机械图样的原理和方法，实现培养、提高学生识图绘图技能和空间想象力，是学习相关的机械基础、设计的专业语言和最基本的知识、技能，具有很严格的专业性特点。对于中职学生来讲，则侧重于识图能力的培养，否则会造成仅会单一地加工工件，如焊工仅会焊接焊缝，但不知焊缝的具体位置。特别是对毕业后上岗的中职学生而言，只有具备较强的识图能力，才能掌握机件生产加工的过程，实现工作程序的高效化。

实际生产中的工件加工不仅要有机械制图专业知识，有时更要求学生掌握AutoCAD的操作应用，如线切割的加工及简单工件的数控铣磨等。因此，在学校教学中应随着计算机的发展，使AutoCAD绘图技术在机械制图教学中加以普及推广。反之，学生要真正掌握AutoCAD技术，特别是参加工作后在机械加工中对数控技术进行深入应用和加工件的三维精确建模，也需要机械制图的基础知识和三维立体知识来实现对AutoCAD应用提供理论支撑。

在实际教学中，以往的制图课教学总是花大量的时间让学生练习手工绘图。结合两学科特点及关系，乐亭县综合职业技术学校提出手工绘图不再作为重点练习，取而代之的是计算机绘图。在教学过程中，不再将机械制图和AutoCAD绘图分成两门课来讲，而是在教学基础知识的同时融入AutoCAD绘图的知识。例如：在講解制图线的型式与应用章节的时候，就可以针对性地教学生怎样在计算机上设置线型、线宽、颜色等。实践证明，这种计算机绘图贯穿于整个制图教学的方法大大提高了教学效率和教学质量。

实现教学中两学科实质意义上的互补互助，应将Auto-CAD与机械制图的学时分配重新加以全面融合，依据中职学生学习要达到的教学目标做彻底的、全新的编排。当前中职学校机械制图课程教学进度一般为两个学期：第一学期侧重于制图的专业基础知识，如简易几何画法、轴测图、机械图样的基本法等内容；到第二学期进行AutoCAD绘图学习。这种课程安排、学时布局非常不合理。

首先，第一学期的知识专业性过强，容易使上课产生填鸭式教学，教师没有任何新的教学方法应用，陈旧的教学理念也极易导致学生没有很高的学习兴趣，达不到应有的教学效果。

其次，把制图基础和AutoCAD绘图课程分成两个时间段，而空间上形成教室、机房隔绝，最终使制图基础知识和AutoCAD绘制变为几乎没有实质关联的课程，尤其是AutoCAD绘图时部分基础知识只是对制图专业内容的重复，无法形成具有良好互补性的教学效果。

为此，乐亭县综合职业技术学校在教学中将AutoCAD与机械制图教师统一进行统筹性的学时安排，第一学期稍侧重于学生的动笔绘图能力，将制图专业基础知识讲细，同时针对性地安排机房练习，如常用机件的手柄绘制；在学生已掌握的前提下，运用AutoCAD中的偏移命令完成顶端圆弧绘制，同样结合偏移命令上下形成新的中心线，进而为绘制中间大弧的连接线找到切点。由于学生已有动笔绘制的基础，学习计算机绘图也很快就可完成，很是得心应手。练习过程中学生也各自想到许多新的绘制方法与技巧，为今后加大计算机绘图的课时做好准备。endprint

教材方面也要进行改革。机械出版社已出版两学科合一的专门书籍，在教学中要大胆尝试使用。教学经验证明，整合后的教材十分适合中职学生的实际情况，对教学十分有益。

到第二学期时，如果学校条件允许，可将两科授课内容都在机房完成（具备制图专业课的大型课桌），创新两学科的理实一体化教学，也就真正实现两学科的整合教学。

4 AutoCAD对机械制图教学重难点的突破

机械制图中的识读重点在零件图，其难点在于组合体、剖视图绘制，在教学过程中应围绕重、难点进行。“机件的识图与绘制”是就业后应用的核心内容，是参加工作后用得最多的知识。组合体视图是其最基本的知识点，也是教学的一个难点，以往的教学由于学生自身基础较差，空间想象力低，缺乏模型概念，更不用说对学生想象力的开发。

针对这一教学难点，适时引入AutoCAD制造模型技术，问题就迎刃而解了。利用AutoCAD三维模型技术，直接生成三视图，实现教学的深入浅出，学生对知识的理解直观形象。通过三维观察器讲解，可进一步让学生观察到三维模型在方向中的形状结构特点。

组合体视图是由机件抽象而成的几何模型，只有掌握组合体的画图和读图方法，才能更好地绘制与识读零件图。组合图教学是制图的基础，也是制图教学的重难点之一，需要练习大量的补视图和补缺线试题加以巩固突破。在传统教学中常采用形体、线面分析法，要求学生必须有很强的专业知识，熟练掌握投影形成的规律与特征，但只有少数中职学生能做到这一点。如果没有实物形体的接触，学生根本无法画出正确的三视图。加上在各学校教学中所制作的实体模型数量少，复杂形体更是少之又少，要想实现对组合体重点的掌握、难点的突破，其难度是可想而知的，但通过AutoCAD建模的学习，无论复杂程度有多大，数量有多少，都能迎刃而解，方便快捷地加以绘制。

剖视图是绘制机件的重要内容，没有剖视图表达就无法实现形体中孔、槽等特征的体现。剖视图中虚线内容的应用及可省略部分图线绘制，如轮盘类机件中孔的旋转剖切绘制法，就目前中职学生的想象力与理解力来说，根本不能完成相关的教学任务，实现制图教学目标。为此，在加强AutoCAD零件模型知识的基础上，引入工程图的学习，充分利用工具栏中的填充等功能，针对视图确定的剖切位置，自动生成零件、机件的剖视图。

AutoCAD对机械制图教学中重难点的突破，也体现在AutoCAD教学方法的创新应用上。对组合体、剖视图的学习如果采用传统的教学方法，中职学生原本理解分析能力基础差，教学中仅靠简单的投影、模型根本无法达到掌握应用的程度，自我练习提高的可能性也相对小很多，这就无法实现机械制图课程学以致用的学科特点和识图、读图的教学目标。但应用AutoCAD教学后，不仅组合体、剖视图等绘图难度大大降低，而且可以充分利用机房中的教学软件系统，激发学生的学习興趣，将抽象的知识变得深入浅出。下面以乐亭县综合职业技术学校机房中红蜘蛛教学软件的应用为例进行介绍。

首先，由教师对制图中的重难点进行详细讲解，通过教师机的操控功能，让学生观看教师的绘图演示过程，特别是在绘图操作过程中与制图原理结合的内容，可随机停止，让学生利用鼠标跟随模拟，并要求学生记录不理解的难点。

其次，学生在练习过程中可结合教师录制好的微课进行边学边操作绘制。教师在机房中巡视学生练习，随时点评操作中不足，随时给有难点、疑点的学生进行现场演示解疑。为提高学生的学习主动性，激发学习兴趣，让学生按机房布局分成小组，每组评出1～2名优秀的学生，结合红蜘蛛教学软件的学生演示功能，让他们为大家操作绘制过程，小组与小组、每位学生与学生之间都可以相互点评、相互学习。

最后，教师对存在共性的重难点问题进行针对性总结，同时以小组形式组织评分竞赛。

在充分利用红蜘蛛教学软件资源的基础上，加入灵活多样的教学方法、教学形式，将AutoCAD与机械制图两学科完全融合，实现真正教学中的互补，从而让学生对制图中的重点得到掌握，难点加以突破。

5 AutoCAD应用在机械制图教学中的注意事项

AutoCAD与机械制图两学科在专业理论基础与实践应用方面，互补性优势明显。因此，在实际教学过程中一定要在遵循制图专业理论的基础上，应用AutoCAD绘制出合乎要求规范的图纸。没有制图专业知识的计算机绘图，相当于“空中楼阁”式的学习，其绘制的图纸没有任何实用价值可言，其加工的工件也会存在诸多缺陷，一定要让学生充分理解计算机绘图并不能替代自己解决设计理念问题。这就要求在教学过程中力求制图和AutoCAD绘图练习同步完成，真正达到两学科的整合应用。

总之，AutoCAD在机械制图教学中的应用，将进一步激发学生的学习兴趣，使学生在掌握基本知识和基本原理的同时，更好地培养识图和绘图能力，其空间想象力也将得到强化提升。在今后教学中，随着计算机绘图技术的发展，AutoCAD在机械制图教学中的应用必将更加完善。

参考文献

[1]林娟玲.AutoCAD实用教程[M].北京：机械工业出版社，2009.

[2]王灵珠.AutoCAD 2014机械制图实用教程[M].北京：机械工业出版社，2014.endprint