[计算机绘图-AutoCAD课程项目教学法设计]计算机绘图软件
时间：2019-02-02 03:22:07 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要： 文章通过对项目教学法和计算机绘图-AutoCAD课程的介绍，针对机械制造及其自动化专业制定了以绘制“机用虎钳”和“齿轮油泵”零件图和装配图为目标的两个教学项目。“机用虎钳”作为课程教学的入门项目，“齿轮油泵”作为课程知识巩固和提高项目。并以“机用虎钳”为例，结合学科知识，制定了项目实施的任务模块，分析了此项目实施的细节，以及注意事项，为计算机绘图――AutoCAD课程的教学方法改革起到抛砖引玉的作用。
关键词： 项目教学法 AutoCAD 机用虎钳 机械图样
AutoCAD是目前最流行的绘图软件之一，操作方便，适用面广，尤其具有对二维图形编辑的强大功能，被普遍应用于机械、建筑、电子和航天等诸多工程领域。因其在工程领域内的广泛使用，所以也成了每一位工科毕业的学生所必须掌握的一门技能。该课程是集应用性、操作性、实践性为一体的一门专业基础课。随着现代科技对职业教育要求的不断提高，技能人才也面临着挑战。如何面向社会，培养出更适合社会需求，更能快速适应工作的新型人才，各高校都在实施教学改革。项目教学法使得教学和企业的模式接轨，成了教学改革的一个热门方向。
一、项目教学法简介
项目教学法萌芽于欧洲的劳动教育思想，最早由美国教育家凯兹博士和加拿大查德博士共同推创引入实践性教学，是一种针对具体项目目标的设计性教学活动，要求学生在综合应用所学的各科知识和技能的基础上，通过实践，逐步实现既定目标。
“项目教学法”提倡以学生为主体，让学生扮演研究者的角色，在情景的刺激下和教师的引导下主动开展探究活动，并在探究过程中掌握知识和学习分析问题，解决问题的方法，从而达到提高分析问题，解决问题能力的目的。在此教师在学生探究、发现问题中，传授新的知识。这样，对于他们对知识的理解和应用都可起到事半功倍的功效。
二、计算机绘图-AutoCAD课程介绍
本课程是一门传授计算机制图相关理论知识与培养使用AutoCAD绘制图样能力的专业课。该课程以机械制图为基础，为有关后继课、专业课的学习奠定基础。主要教学内容包括：AutoCAD软件环境、AutoCAD绘图基础、尺寸标注、图案填充、注写文字、块的制作和调用，以及三维实体建模方法，等等。对于机械类专业的学生，主要教学目标是使学生熟悉AutoCAD软件的绘图环境，学会使用CAD软件完成机械零部件的零件图和装配图的图形分析、绘制、编辑及出图工作，以及会用三维绘图命令进行简单的三维实体建模等。
由于该课程的学科特点，如果在专业课程教学中活用项目教学法，把项目教学法和专业教学融为一体，有针对性地重点施教，可以取得理想的教学效果。
三、制定课程的教学项目
不同的专业绘图的内容不同，选择合适的项目是项目教学法实施成功与否的关键。因此，应根据不同专业，选择合适的项目，以突出专业特点，紧扣教学大纲和教学目标，进行课堂教学目标设计。要以教学大纲为指导，力求使大纲中的知识点融合到制定的教学项目中。本文以机械制造及其自动化专业为例，进行该课程的项目教学法的设计。该专业的学生接触的基本都是机械图样，机械图样通常指的是零件图和装配图。机械图样的作用主要是用来加工生产和装配维修等。一组机械图样应包括该机器中所有非标准的零件的零件图和一张表达各零件装配关系的装配图。该课程的教学目标就是让学生能应用《机械制图》所学知识测绘并用CAD绘制一组完整的机械图样。根据专业特点，以比较典型的机械产品图样作为教学项目比较合适，依据由“易”到“难”的认识规律，在CAD教学目标基础上，挑选并制定了两个不同难度的教学项目：“机用虎钳”和“齿轮油泵”。
第一个项目“机用虎钳”主要是给学生作为CAD基础入门。考虑到学生刚接触CAD，机用虎钳结构和原理都比较简单，所包含的零部件比较少，但很典型，如轴类、盘类零件，等等。对于CAD软件完成项目的方法和途径很多，学生在项目的驱动下，利用课余时间通过自学来了解项目，并实施项目。老师利用课堂时间，介绍项目所涉及的学科知识，并实施项目。让学生在有所准备的情况下，把自己的实施过程和老师的进行比较，并在老师的带领和指导下，重新绘制图样，以学习CAD软件使用的技能和技巧。在这种主动、对比的学习情境下，会很大程度提高同学们的学习兴趣，并会有意想不到的学习效果。另外CAD软件的使用方法灵活多变，鉴于课堂时间有限，教师的教学通常和自己的习惯性使用离不开，也未必见得就是最佳的途径和方法。这种项目驱动下的教学会增加教与学的互动，有些学生在对比了自己和其他同学以及教师的方法之后，提出自己的方法更实用，并得到证实时，会有很大的成就感。此时，教师要肯定学生的意见，并在课堂上推广，这样会带动整个班级的学习氛围。
第二个项目“齿轮油泵”主要是CAD学习的巩固提高。难度稍有增加，在结构认识上，原理理解上难度都有所加大。有了第一个项目完成的基础，完成第二个项目已然不成问题。第二个项目，也是给学生对第一个项目中所学知识加以应用。在实施过程中，同学们知道了所学之所用，兴趣更浓。通过项目的实施，能巩固和提高CAD的绘图技能和技巧，以达到提高绘图速度的目的。老师针对学生在实施过程中遇到的问题，及时地给予解释和指导，以协助学生完成项目。实现了这两个项目，基本已达到本课程的教学目标。如果课程大纲允许的话，可集中性地安排一到两个星期的课程设计，可选难度更大，结构更复杂一点的减速器作为设计任务，效果会更明显。
四、细化教学项目，设计教学任务模块
项目式教学以项目目标为驱动，要完成总的目标，需要设计有效的任务实施模块。项目模块是可以和课堂教学结合起来并可以独立操作的小课题。所以在主项目的目标任务下，要细化出若干任务模块。尤其是第一个主项目，它是作为基础教学，所以要和学科知识综合起来制定教学任务模块。下面我就以“机用虎钳”为例给大家介绍项目任务模块的制定。
首先来了解一下机用虎钳。机用虎钳是装夹在机床工作台上，用来夹紧零件，以便进行加工的夹具。
图1 机用虎钳分解图
经过拆分，机用虎钳由15个零部件组成，除了标准件（2个垫圈，4个螺钉、1个销）之外，需要绘制零件图的零部件有：1个方块螺母、1个非标准的螺钉、1个螺杆、1个环、1个活动钳身，2个钳口板，1个固定钳身，共应绘制7张零件图和1张装配图。
再来了解一下CAD课程的学科知识。本课程的教学任务是培养学生具有一定的空间想象能力和绘图基本技能，掌握AutoCAD绘制基本图形、零件图、装配图和三维建模的基本方法。具体教学内容有：CAD的基础知识、基本绘图和基本编辑命令、精确绘图、绘图环境、块、图案填充、注写文本、标注、三维建模，等等。
根据此项目目标，以绘制机用虎钳的零件图和装配图为载体，主要介绍CAD的相关知识。综合考虑之后，把具体教学的学科知识融合到机用虎钳的项目中，制定了以下具体项目实施的模块。
表1 机用虎钳项目模块设计
在实施以上教学过程时，我们要注意以下几个问题。
首先就是教学过程可以和机械制图的后续测绘结合起来。机械制图和CAD两门课程虽然教学重点不同，但内容上有很大的延续性，很多院校已经把这两门课合二为一了。可以让学生分组进行测绘，绘制出零件草图，再根据草图用CAD软件画出零件的工作图。这样比单纯地临摹更能让学生认清所绘零件图的结构，按照结构去画图，而不是按照线条去画图。这样对于CAD的学习和使用更了然于心。
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 其次可以采用“理实一体”教学。所谓理实一体教学，简单地解释就是理论和实践结合进行。对于CAD的教学过程，很多院校基本采取理论教学和上机实践穿插进行，理论课教师从开始讲到结束，过几天再让学生上机操作。教与练脱节，等上机练习时，学生也忘得八九不离十了。如果采用理实一体教学方式，让教师和学生一起操作，对于知识点的介绍教师讲完之后，学生立马操作，介绍完知识点，让学生再独立完成模块任务，遇到问题教师再指导解决。这样的互动，让课堂充实而活跃，非常有益于提高学生学习的主动性和课堂教学的效率。
最后就是教学过程中教师要注意对学生进行项目的引导，以激发他们提前准备的热情。学生在项目驱动下，可以通过自学完成项目任务，但完成图的方法和途径很多，CAD的教学并不像书本上介绍的那么死板。到课堂上，学生自己通过比较，教师所介绍的技能和技巧会让他们更感兴趣，从而记得更牢，学得更好。
五、结语
对CAD使用的评价不仅包含绘图的技能技巧，而且包含绘图的速度。速度的提高一方面来自于技巧，另一方面离不开练习。第二个项目也可起到这方面的作用。第二个项目，主要是让学生练习第一个项目所学知识，并起到巩固和提高的作用。对第二个项目的具体实施可以参照第一个项目设计，也可以每个零件图独立成一个模块。具体可以根据CAD的教学课时，进行设计安排。我在此就不再赘述。
对于软件课程的教学，大部分内容都是教师举例演示软件的使用。教师也基本上会挑选一些能突出教学内容的图示来演示，很少会系统地举例。图示选择的零散性，不利于学生的记忆，更不利于学生对课程整体实践性特点的把握。本文所设计的教学项目，比零散的图示举例更系统，让学生清晰地了解自己所学之所用，解决了课堂和实践脱节的问题，对课程教学改革的推进有一定的推波助澜的作用。
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（作者张丽系安徽工程大学在职研究生）
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