略谈机械制图教学改革研究论文
摘要：随着科技的发展，设计与设计的表达也在变化；三维CAD是智能制造的基础，而目前大多职业院校的图学教育停留在二维阶段，与企业需求严重脱轨。本文以三维为重点重构课程体系,在教学内容方面，从体开始，优化教学内容，重整教学计划；用三维构型任务驱动法进行教学改革，提高教学效率。
关键词：三维CAD；机械制图；教学改革
《机械制图》是工科类学生的专业基础课，大多数职业学校的图学教育却停留在2D阶段，重视工具和投影的教学，忽略实践与创新能力的培养，教学内容滞后于技术的发展，学生的技能与社会严重脱轨，所以基于主流的3D设计工具对《机械制图》课程的教学内容和教学方法进行改革变得非常迫切。
一、基于3D的《机械制图》教学计划
随着全球“经济一体化”步伐的推进，面向产品的设计和制造模式成为工程界的主流[1]。在教学计划中，基于3D的机械制图教学安排按照3个学期进行，每个学期计划60学时，学期教学进度与课时安排如表1所示。《CAD技术》88课时的教学计划如表2所示。课程教学安排的目的是让学生对《机械制图》的知识点有更加全面的了解，同时掌握三维CAD软件的基本操作，强化训练3D设计表达的能力，加强机械制图国际标准和国家标准教学。
二、基于三维CAD的《机械制图》教学内容改革
（一）改变传统教学顺序
为符合人的认知规律，调整先三维后二维教学顺序。引入三维CAD的课程教学内容体系，从体开始先三维再投影，强调三维造型能力与二维绘图能力并重，重视学生空间思维训练，增加三维建模，加强徒手草图训练，补充工程图的标注与注释。以此提高教学效率。
（二）优化传统教学内容
1.删减没有价值的知识随着三维CAD软件的普及，设计数据用三维形式进行储存，使用二维图样的机会将会慢慢变少[2]。教学中删去应用性较低的图解图示内容、删减基本体和组合体手工尺规尺寸标注、删减标准件和常用件尺规作图。截交线和相贯线在企业中常简化表示，要降低难度，只介绍常用截交线和相贯线的走向即可。2.保留与工具无关的知识为使设计更加标准化，方便设计表达与交流，应保留制图的基本规定、图样的基本表示方法、标准件和常用件的识读、零件图和装配图的测绘等与工具无关的教学内容；需增强介绍相关学科最新发展动态、先进CAD技术、国家标准规定等。徒手绘制草图和徒手绘制轴测图，是工程制图课程的基本技能[3]。3.补充新知识随着制造业对三维设计的需求，补充三维实例分析和构型内容，通过三维CAD的介入有效地培养学生的“图形意识”。要遵循以职业能力为本位的`思想，增加产品设计、工艺等知识，培养三维分析和表达能力；增加图学相关技能考证，让“学、证”挂钩。
（三）整合教学计划
基于三维CAD的机械制图教学内容改革思路是重视空间思维、构型、创新能力的培养。如图1所示教学内容调整，以“体”为单元通过部件拆画零件，零件装配部件进行三维、二维表达，培养创新设计能力。
三、基于三维CAD的《机械制图》教学方法改革
（一）以体为切入点，从认知模型入手
建构主义认为，直观和启发式教育可调动学生对知识的兴趣。“体”在生活中很常见，教学中以体为切入点，从认知模型入手，了解构型过程加深对设计表达的理解。对于相同图形经过不同构型方法可构型不同模型，如图2，长方形经拉伸构型成长方体，经旋转构型成圆柱体；对于相同的模型，可由不同形状构型，如圆柱体，既可由圆拉伸构型，也可由长方形旋转构型。构型要注意，需遵循先草图后立体，减少构型步骤的原则。如图3a耳板，若采用切割成型，需五次才能完成，如3b图；若采用拉伸构型，则一次即，如图3c。所以，以体为切入点，利用构型方法从认知模型开始，可以更加清晰机械零件的成型过程，培养设计与表达的能力。
（二）从认识图纸开始
在认识图纸当中，关键是对视图和尺寸关系的正确认识。如图4所示的底座，结构特点是前后对称，底部沿左到右方向挖槽，右边俯视图方向挖槽。主视图反映底座的外形轮廓，把主视图轮廓拉伸可以完成底座主体建模；然后由左视图定形尺寸R20，完成左边半圆凸台建模；再根据俯视图右边定形尺寸R10和定位尺寸40、15完成底座右边凸台建模；最后是上下方向挖槽，左右方向挖槽。具体建模步骤如图5。实践证明，将三维CAD造型设计引入机械制图课程，作为一种教学工具辅助制图教学，采用三维CAD造型设计授课的学生在构型、视图表达等方面优于其他学生。
四、结束语
教学有法，但无定法。面对日益发展的制造业，作为老师要不断学习，调整、删减、优化教学内容；利用构型任务驱动法，培养学生三维设计与表达的能力。
【参考文献】
[1]童秉枢，易素君，徐晓慧.工程图学中引入三维建模的情况综述与思考[J].工程图学学报,2015.26(4)：130-135.
[2]张良.三维CAD时代的图形教育[J].教育教学论坛,2014,(48):196-197.
[3]李月琴,何培英.机械零部件测绘教学环节的改革与实践[J].中国轻工教育,2007,(1):67-68.
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