机械制图与CAD教学方法探讨

摘要：机械制图与CAD是中等职业学校一年级机电类专业学生的入门工程制图课程。它不仅涵盖了CAD和手工绘图技巧，还涵盖了如何解释专业机械图形。在这种性质的绘画课程中，由于缺乏实际经验和正确的解释及可视化技能，学生可能会发现难以理解传统上在二维图纸中呈现的机械零件图示例。此外，在讲授CAD软件时，虽然现场演示有实物、有模型数据库呈现，但是一些领悟能力差的学生可能会在随后的学习和讨论中再次出错。为了解决这些问题，在教学中使用一系列多媒体工具，让学生更好地可视化学维及三维机械图形示例，并通过录屏软件教学策略改变传统的“笔记和现场演示”软件教学方法，最终提高学生学习效率。

关键词：计算机图形学；动画；多媒体；屏幕捕获软件；机械制图

长期以来，我们一直致力于机械制图与CAD课程的教学和课程开发。课程包括手绘和CAD绘图方法，在现阶段，更加强调CAD应用，因为它是当前先进技术，极大地提高了工作效率。此外，理解复杂机械零件图形的能力也是从这门课程中应该获得的一项重要技能，这种能力对于后续课程和职业生涯发展都很重要。根据以往教学效果，学生在这一课程学习中的典型困难有两个：一是学习CAD软件；二是解释课堂上使用的机械图形。

1学习CAD软件时学习问题

教师在教授CAD软件时，虽然现场软件演示，老师缓慢而耐心地提供讲解，但有的学生可能仍会错过一两步，然后无法完成后续所有其他工作，这是学习软件过程常见问题。这时，就要为这些学生重复整个操作序列，代价是减慢与其他同学的讲课速度。此外，当学生因疾病等原因而无法上课时，则看不到软件操作过程。课后，对图纸和软件有疑问需解释的学生很难从课程材料中找到解决答案，因为绘图是一个动态过程。使用软件内置的CAD教程来查找问题的答案效率很低，类似于通过阅读字典来学习英语。虽然市场上有一些屏幕捕获CAD教程包，但它们通常具有一般性和机械性，并没有解决我们的机械复杂图形所需的特定问题和技术[1]。

2学生对机械图形的理解问题

当谈到图纸的解释时，由于学生不是经验丰富的工程师，他们发现很难理解课堂上给出的复杂机械图形示例。为了充分理解图纸的配置，在有些图纸中的绘制图例，必须依据机械行业专业术语才能透彻理解。如一些零件图形中的简化画法，不同剖视图的应用技巧，一年级学生很难在短时间内理解这些绘制的要求[2]。

3利用多媒体教学和识读图形

3.1使用屏幕捕获软件教授CAD

很明显，在教授计算机软件时，仅使用印刷材料和现场演示不会产生最有效的教学法。更好的教学方法包括屏幕捕获电影、语音和屏幕提示，以解释软件操作。可以使用屏幕捕获软件，允许用户记录在用户计算机屏幕上的任何特定窗口上发生的事件，而在记录之后可以添加带有附加评论的呼出，以提供对什么是附加说明。也可以在录制期间或之后添加语音，并且可以生成电影，该格式可以在计算机、手机上播放[3]。屏幕捕捉提供许多优点。一是学生可以按照自己的节奏观看这些电影，并根据需要频繁重复电影的任何部分。因此，快速学习者不会被课堂上效率较低的学习者放慢速度。二是即使在课后，学生也可以继续使用电影来加强他们的学习。如果有任何个人问题或意外事件阻止课堂出勤，这些电影也特别有用。这种新的学习方式可以减少学生学习焦虑，因为电影像教练一样，能耐心地重复软件操作中的任何步骤，而不会给学生带来压力。

3.2用三维动画增强对图形的理解

虽然屏幕软件可以帮助学生学习软件操作，但对图形的识读是另一回事。机械图通常以二维方式呈现为平面图、剖面图等。而对于学生从二维转为三维想象时会遇到困难。为了克服这个问题，在讲解机械图例时，可以使用三维动画来补充这种二维材料。在教学中可以用CAD软件构建三维模型，如在讲解泵阀等复杂零件时，通过拉伸、旋转、阵列构建三维实体，通过实体剖切将零件内部结构呈现给学生，通过三维放大、缩小、旋转多维角度感知，提高了学生三维建模能力[4]。三维动画向刚接触该课程的学生呈现复杂的机械图是最有效手段。通过这样的动画，学生不再需要单独依靠他们的想象来构建所讨论的零件结构的立体画面。

4结语

总之，用屏幕录屏软件不仅是教授CAD的有效选择，也是教授涉及软件使用的其他课程的有效选择。在教学中，要充分发挥软件三维建模功能，将先进教学理念融合课堂，才能实现高效教学。

参考文献：

[1]赵洁.关于如何优质完成机械制图课程的几点探讨[J].职业，2016(34)：60.

[2]徐学松.中职院校机械教学方法创新研究[J].科学大众(科学教育)，2016(11)：101.

[3]周蕊，金玉阳，侯晓云，等.基于新工科思想的机械制图课程改革与实践[J].中国轻工教育，2018(3)：83-86.

[4]包小平.中职机械制图课程教学探究[J].西部素质教育，2018，4(11)：197-198.

作者：陈冬梅 单位：江苏省启东中等专业学校