马莉
摘 要:随着科技的高速发展,计算机技术得到广泛应用。在机械制图设计与实践教学过程中融入计算机辅助制图,对提高教学效果具有很好的促进作用。本文从计算机辅助制图的机械制图设计与实践的意义入手,提出计算机辅助制图的机械制图设计与实践的具体措施,将传统手工测绘与计算机辅助制图相结合,充分利用剖视图和剖面图开展教学,加强师资队伍建设和改革教学考核评价体系,以期为我国各大工科类院校机械类专业机械制图教学改革提供参考和借鉴。
关键词:计算机辅助制图 机械制图 实践
中图分类号:TH12 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)07(b)-0150-02
机械制图是机械类专业必修的一门基础课,机械制图设计与实践是学习这门课程的重要手段。随着科学技术的高速发展,计算机技术渗透到各个方面,为许多领域的进一步发展提供了技术支持。在机械制图设计与实践教学过程中融入计算机辅助制图,对培养学生工程意识,提高学生专业兴趣、机械设计表达能力、空间想象力和思维能力以及教学质量等方面具有明显的促进作用。尤其是当前国家对应用型人才大量需求,传统的机械制图教学已经不能适应社会发展的要求。利用计算机辅助制图进行机械制图设计及实践,是我国各大工科类院校机械类专业教学中研究的重要课题。
1 计算机辅助制图的机械制图设计与实践的意义
1.1 有利于实现计算机辅助制图与机械制图优势互补
计算机辅助制图具有快捷、高效、准确、易于修改和储存等多个优点,而且还具有独特的三维功能,有利于促使学生不断更新思想和观念,帮助其建立形象思维,提高其构型能力,而这也正是机械制图教学目标之一。但计算机辅助制图是在提前设定好的程序下完成的,具有一定的局限性,对于研究型学者的有些创意思维和想法可能无法实现,依然要靠传统的机械制图来完成。手工的机械制图是利用图样的方法,表示机器部件的形状结构、尺寸大小、工作原理等,但绘制过程受到图形、符号、文字、数字等多个因素的影响,具有一定的传承性,而创新性不足,转换的经济效益和社会效益还有较大的提升空间。因此,在机械制图设计与实践的教学过程中融入计算机辅助制图,能够实现二者的优势互补。
1.2 有利于实现社会对应用型人才的大量需求
机械类专业毕业生将来进入社会,大多数会进入企业的生产一线,从事产品制造、产品开发、产品营销、机械设备维修保养等工作,这就需要他们不但要具有扎实的基础理论知识,还要有较强的实践能力,能够满足社会对创新型人才、应用型人才的需求。机械制图设计与实践作为培养应用型人才的重要平台和手段,融入计算机辅助制图能够帮助学生将所学的理论知识与实践相结合,有效开展实践性操作,掌握机械零件测绘的工作原理以及明确设计与实践的过程,提高学生的动手操作水平。
2 计算机辅助制图的机械制图设计与实践的有效措施
2.1 营造机械制图设计与实践的教学环境
利用计算机辅助制图完成机械制图设计与实践的过程中,应该为学生营造一种应用的教学环境,向学生提供直观的表达和具体的设计方法,即在应用计算机辅助制图之前应进行机械制图的基础理论铺垫,让学生了解计算机辅助制图软件,同时配合实例进行应用讲解,为学生理清辅助制图的基本思路和具体的操作过程。在软件应用时,根据图形的单位是统一的,而图形的比例与图层类型则是不同的特点,开启辅助工具,设置相应的图形界限、图框标题、文字样式尺寸等,为之后开展的设计与实践打下基础。
2.2 传统手工测绘与计算机辅助制图相结合
在实际的机械制图设计与实践的教学过程中,应注意传统手工测绘与计算机辅助制图二者的有机融合,不可过度强调计算机辅助制图的优点,而忽视学生手工测绘能力的培养。如教师在进行二维图形讲解时,手工测绘可以帮助学生了解图形形成具有一定的客观规律,以及各种参数之间存在的逻辑比例关系,故而在计算机辅助制图时,就可以省略某些绘制的过程,利用参数的修正来提高准确度。又如教师在进行零件图、装配图等知识点讲解时,应利用计算机辅助制图,在CAD中按照国际标准图例绘制零件图和装配图,体现出计算机辅助制图的快捷、方便、容易修改等特点。同时应注意学生三维空间能力的培养,能够利用三维图形描述机械图形,从三个维度进行零件的构建,这样就可以利用空间思维来指导绘制,在设计与实践过程中明确绘制的重点。
2.3 充分利用剖视图和剖面图开展教学
一方面,在制图过程中,当对两个相交面进行剖切时,就可得到一个直观的视图效果,同时也可了解到多个剖切位置的剖视效果。所以教师在实际教学中,应对剖视图的相关内容进行详细讲解,培养学生对一个或多个相交剖面零件设计和实践的能力,以掌握机械零件内部的形状、结构以及相互关系,为学生后续的机械制图设计与实践奠定基础。另外,利用典型实例进行反演,使学生明白剖切面的形成过程,培养学生的实践性思维。另一方面,进行剖面图教学时,首先让学生了解和掌握剖面图绘制的基本理论,而后明确剖面图绘制的方法以及正确的虚实线表达。(1)绘制三位模型与剖面图之间的截交线投影时,注意投影是封闭的曲线;(2)在封闭的曲线内进行剖面符号的绘制;(3)绘制内孔投影时,应将其作为透明的实物进行分析,除绘制剖面和孔内的投影外,还有些不可见的投影,如果视图无法表达清楚则直接忽略,此时喷射体也就没有该部分投影。
2.4 加强师资队伍建设
教师在教学中起主导性作用,计算机辅助制图的机械制图设计与实践需要提升师资队伍的综合素质,从而保障教学顺利开展。一方面对任课教师进行培训,邀请校外专家对任课教师进行专题讲座或者选派骨干教师到同类院校进修学习,以熟练掌握和灵活运用机械制图中融入计算机辅助制图的相关知识;另一方面院校应举办多种教研、科研活动,以提高教师队伍的科学研究水平,使师资队伍在理论和实践上得到双重加强。
2.5 改革教学考核评价体系
为了体现计算机辅助制图的机械制图设计与实践教学考核评价的全面性、客观性、公平性,需要对原有的教学考核评价体系进行改革。如开发关于机械制图与计算机绘图的试题库,内容涵盖基础题型、综合题型以及构型设计题型等;教学中增加关于三维实体构型设计方面的内容;将平时作业成绩纳入考核内容;在考试题型设计上,要突出对学生创新思维能力、空间立体分析能力等方面的考核,真实了解学生知识掌握的程度和知识综合运用的水平,以便进行针对性教学改革。
3 结语
随着机械产品数字化设计、制造以及制图技术的发展,机械制图设计与实践的重要地位日渐显现,同时也使得人们对机械制图技术提出了更高的的要求。因此,计算机辅助制图的机械制图设计与实践,是机械类专业教学改革的必然趋势,也是培养应用型、创新性人才的有效手段,而且对于提高企業产品质量和降低产品生产成本有着非常重要的现实意义。
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