運用SolidWorks和AutoCAD改革機械制圖教學方法
隨著計算機輔助設計軟件在工程實踐中的廣泛應用,實物模型講解、儀器繪圖等傳統的機械制圖教學方法在培養識讀和繪制機械圖樣能力的效率和效果方面存在明顯的不足。論文從機械制圖課程的學時分配入手,將SolidWorks 和AutoCAD等計算機輔助設計軟件融入到課程教學中,對學生進行手工繪圖和計算機繪圖雙重訓練,充分調動學生學習的積極性和主動性。運用這種靈活多變的教學模式,教與學都變得輕松,獲得良好的教學效果。
《機械制圖》是高等職業教育機械類相關專業學生必修的一門主干技術基礎課,其主要任務是培養學生識讀和繪制機械圖樣的能力。針對高職院校生源入學起點低、基礎薄弱、計算機應用能力較強的特點,我們引入計算機輔助教學策略,逐步引導學生利用計算機來分析問題,更直接、更真實地增強學生的空間概念,并在此基礎上一步步地講解與手工繪制機械圖樣,使教學過程生動有趣,充分調動學生學習的積極性和主動性。
1、改革的思路
機械制圖教學的目標是讓學生熟練掌握讀圖及繪圖的知識和技能,為后續課程奠定基礎。在機械制圖過程中,徒手繪圖的速度快、精度低、目測能力強;儀器繪圖的速度慢、精度稍高、目測能力低;計算機繪圖的速度最快、精度高、效率高、解題更具一般性。因此教學手段采用黑板徒手畫圖、多媒體課件、使用AutoCAD及SolidWorks 軟件相結合的方法,來加強學生空間思維及徒手畫圖能力的培養,強化二維平面和三維空間相互轉換能力的訓練。
2、改革的措施
2.1、學時數的重新分配
原教學計劃規定學時不變,即工程制圖基礎40 學時,機械制圖40 學時不變。將畫法幾何內容從簡,主要是將三視圖的形成及點線面的投影特性由10 學時減到2 學時,課內的尺規畫圖全部改為電腦輸出打印,由16 學時減到0 學時。
2.2、增加課內徒手繪圖的時數
機械制圖的核心理論只有一個即正投影,教學目的是畫圖與看圖。徒手繪圖,是一種強有力的工程素質和技能,它的表達方式是縮小思維與表達兩者距離的最佳方式。草圖與思維幾乎是同步的,同時還能夠引導思維并不斷產生新的思維表述,增加課內徒手繪圖的時數,把握住少講、多看、多畫。
2.3、計算機輔助軟件教學
AutoCAD 案例教學采用10 學時,SolidWorks 結合制圖課程內容適時穿插采用16 學時。在軟件的實際應用中,要求學生在圖紙的打印輸出、工程圖的細節處理、繪圖過程的完整性(線型練習→組合體三視圖→零件圖→裝配圖)方面加強練習,學時不夠,可以通過增加課外學時,來保證學習的效果。
3、改革的實踐
引入SolidWorks 和AutoCAD 教學后,調整各章節教學內容實施細節。
3.1、制圖的一般規定
在制圖基本知識部分,通過AutoCAD 建立A4 圖紙幅面,將比例、字體、圖線、尺寸注法等繪制和識讀機械制圖的準則全部講解,學生必須嚴格遵守、認真執行。對于常用平面圖形的畫法方面,先進行徒手繪草圖,然后利AutoCAD 繪制并打印輸出。本章節內容包含了AutoCAD 二維的全部命令,為以后的課程學習打好基礎。以圖1 所示的扳手為例子,通過手工繪圖與AutoCAD 繪圖,可以初步掌握繪圖的基本技能。
圖1 扳手
4、改革的效果及拓展思考
(1)改革的效果。充分利用計算機的圖解能力,使抽象的空間想象過程變得直觀。利用好計算機這個工具,使教師和學生同步收益。在學時不變的情況下,豐富教學內容,提升教學的效率與質量,課堂教學更具說服性。學生在玩電腦的過程中既學會了制圖又學會了圖形軟件的操作與應用。教學過程中通過圖紙展示這種激勵機制,提高學生的創作的興趣。
(2)改革的拓展思考。改變傳統的制圖筆試考核方式,以過程考核加上機考核作為成績評定的方式。在這種教學模式下,學生圖示能力有了很大的提高,可以完成一些自己所見、所想的品,通過作品創作與交流,提高學生的觀察與設計能力,為后續課程打下良好的基礎。
5、結語
通過引入計算機輔助設計教學,促進了學生多角度思維的融合,培養學生發散性和創造性思維的能力,更重要的是調動了學生學習的主動性和積極性,原來手中的電腦由“游戲機”變成“學習機”,收到了事半功倍的效果。