制图与CAD教学形式

高职院校主要培养生产第一线懂施工、善管理的高级技术人才,与此培养目的相适应,高职毕业生在实际工作中运用制图与CAD知识时主要是识图。那么,《制图与CAD》课在教学过程中就应以“应用”为目的,以“够用”为原则,合理安排教学内容,增强教学的针对性,明确制图理论与软件操作的关系,加强读图能力与制图技能的培养。

1明确《制图》与《AutoCAD工程绘图》的关系

《制图》课是研究绘制和阅读工程图样的原理和方法的一门专业基础课。它主要的任务是学习正投影的基本理论,熟悉国家制图标准的有关规定,培养学生的空间想像力,使学生掌握绘制和阅读工程图样的基本方法和技能。而《AutoCAD工程绘图》(以下简称《CAD》)是一种目前广为使用的计算机辅助绘图软件,它主要研究的是如何利用各种命令绘制工程图样。在某种意义上讲,《CAD》虽然极大地提高了绘图效率和质量,但它只是一种取代手工制图方法的绘图工具,它还必须依据制图理论和制图的标准、规范进行图样绘制。因此根据高职院校的培养目标,应突出《制图》教学,加强读图能力培养。

2目前的教学现状

对于《制图与CAD》教学,目前主要有如下两种形式:

一是把《制图》与《CAD》作为两门独立的课程,在《制图》课结束后再讲授《CAD》。教师在讲授制图基本理论时是以手工绘图方法为基础,教师的教学组织较为困难。老师用三角板和圆规在黑板上作图演示,用时长且图形质量差;而借助于挂图和模型演示来增加效果,又使得老师一会儿要张贴挂图,一会儿要板书,一会儿又要演示模型,搞得手忙脚乱,教学效果也不理想;同时,学生用手工作图方法完成作业既费时,又很难保证图面质量。而CAD的教学由于受教学课时的限制,一般采用命令讲解式授课,上机练习也大多局限于对命令的复习巩固,难以达到熟练综合运用的效果。另外,虽然两门课基本上是由同一制图老师讲授,可以统筹考虑两者间的关系,但在讲授过程中还是会或多或少地存在内容的重复讲授,因此在课时较少的情况下很难保证教学质量。

二是将《制图》与《CAD》进行交互式教学。制图内容与CAD命令讲授穿插进行,学生使用CAD完成制图作业,这种教学模式避免了教学内容上的重复讲授,可以节省较多的课时。但是在教学中发现,虽然教师再三强调制图与CAD的关系,强调制图理论的重要性,但是由于大部分学生的空间想象力较差,更缺乏对各种建筑物以及机械零部件的感性认识,因此在制图理论的学习过程中感觉较为吃力,有些学生逐渐失去了学习兴趣。但是,学生用CAD作图却能画出自己喜爱的一些图画,收获一种成就感,因此有很大一部分学生很快就把主要精力投入到了CAD的学习上,而忽略了对制图理论的学习,致使学生的读图能力培养得不到有效保证,造成教学重心发生了偏离。

3对策

根据高职院校的培养目标,我们在制图与CAD教学中,应该突出制图教学,以培养学生的识图能力和空间想象力为主,再结合CAD绘图进一步加强对制图理论的掌握。

3.1精选内容,突出重点,强化应用

首先,删除画法几何部分,结合CAD讲授平面图形的画法,重点要求学生掌握图形分析的方法;淘汰手工绘图,把手工作图练习放在CAD中进行;淡化截交、相贯线作图方法的讲授,重点教会学生分析什么情况下产生相贯线、相贯线是什么形状、有什么特点即可。

由于在实际应用中,截交、相贯线常常是采用近似画法或者简化画法,即用一般的曲线(圆弧)或直线来代替。因此,在讲授该部分内容时,可以把重点放在分析截交线和相贯线产生的条件、交线的几何形状及其特点上,而对截交、相贯线的具体作图方法作为一般了解性知识进行要求。

其次,突出形体分析能力、形体表达能力和读图能力的培养。

由于读图时一般以基本形体分析为主,因此在教学中应突出对基本体三视图的图形特征、视图绘制的讲授,并以此为主线展开组合体三视图、剖视图、断面图的绘制与识读,进而为专业工程图样的学习打好基础。利用CAD的图层开关、颜色控制、实体渲染等功能使课堂教学层次分明;利用CAD三维实体造型,将三视图与其实体模型形成对照,使教学变得直观易懂,促进学生空间想象力的培养。

另外,在CAD部分的教学中,应该以基本绘图和编辑命令操作为重点,教会学生熟练选用最合理、最简捷的命令绘制图样。在课时允许的情况下,可以通过介绍轴测图的画法和一些简单的三维造型设计,提高学生的学习兴趣。教学中应把CAD作为学生学习工程制图的一种替代手工作图的实用工具来使用,教师把它作为辅助教学手段来处理,而把空间想象力以及读图能力的培养作为重点来进行教学,正确处理制图与CAD的关系。

3.2利用数字化教学平台,创新教学模式

针对上述两种教学形式上的不足,目前我们主要采用以CAD为平台的多媒体课件教学模式。采用这种模式,既突出了制图教学,又促进了学生对CAD操作的熟练掌握。

教学中教师以多媒体课件形式先讲授《制图》,再进行《CAD》教学。利用课件演示制图基本原理、结论,具体例题的讲授采用CAD现场讲解,这样既解决了学生“课件演示速度快,思路跟不上”的问题,又展示了CAD的基本操作方法与步骤,为后续的CAD学习奠定了基础。同时,学生在课堂上长期耳濡目染老师的CAD绘图操作,也有助于学生全面了解CAD的功能,从中学到一些CAD操作技巧;在后续的CAD学习中,再进一步结合制图内容进行各种绘图、编辑命令的讲授及作图时命令的优选,收到了较好的教学效果。

多媒体课件的使用既解决了教师在制图讲授中用尺规作图演示用时长且图形质量差的缺点,又省去了张贴挂图、演示模型的繁琐,同时多媒体课件的动画效果又能够生动形象地展示立体模型及其投影形成过程,对于帮助学生理解正投影原理,培养其空间想象力具有极为重要的作用。而以CAD为教学平台的多媒体课件教学,教师可以根据个人的教学风格随时切换大屏幕界面,组织多种数字化教学资源的穿插结合,使课堂教学内容重点突出、详略得当,教学过程更加层次分明、生动自然。