毕新波

摘要：机械制图课程是一门将空间形体从二维状态转换为三维状态的学科，在对该门学科的教学过程中，由于教材中的理论知识过于抽象，如果教师只是运用平面图形以及静止的简单模型进行理论知识的传授，那么学生在学习过程中，很难理解学科中的理论知识，进而提升了该门学科的学习难度。CAD技术在该门学科中的应用，可有效缓解这一教学窘境，教师可运用CAD技术在课堂上为学生们呈现出直观的、具象化的三维体系模型，进而有效提升学生对该门学科的理解深度以及学习质量。本文将以机械制图教学作为研究背景，分析在机械制图教学中运用CAD技术的重要意义，以及当前该门学科的教学现状，最终探讨在该门学科的教学中CAD技术的应用策略。

关键词：CAD技术;机械制图教学;应用分析

中图分类号：G645                                       文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）16-0243-02

0  引言

机械制图是一门专业技术相对比较强的基础课程，并且该门学科蕴含的知识结构体系相对比较复杂。该门课程的主要教学模式是通过教师讲解，使学生能够独立掌握并绘画出机械图样。因此，机械制图学科不仅有一定的理论性，并且由于该门学科是将物体从平面状态向立体状态中的转换，进而学生学习起来需要具有清晰的邏辑思维，方能够对理论知识进行有效理解。因此，教师可利用CAD技术，将物体的三维结构更加直观地展现给学生，进而使学生在学习过程中，能够清晰地掌握事物在不同维度之间的转换过程以及表现形态，进而有效提升学生的学习效率。

1  在机械制图教学中运用CAD技术的重要意义

1.1 丰富教学内容

在以往的机械制图教学过程中，教师通常在讲述某一机械零部件时，往往只是通过自己的口述讲解，引导学生对该机械零部件进行想象[1]。在该种教学模式下，学生在面对比较简单的机械图纸还能够通过自己的想象对其进行正确理解，但面对学习中出现的结构相对复杂的图纸，学生往往会呈现出头脑空白，不知道从何下手的现象，进而降低了学生的学习成果。通过CAD技术的有效运用，教师可从根本上解决这一教学窘境，首先，教师可在课堂中运用CAD技术将机械零件进行分解，并将各个组成部分以三维立体化图形的方式引导学生对其进行理解，并且教师可利用该技术为学生播放机械零件组装拆解的详细步骤。

1.2 培养学生的空间思维能力

在机械制图教学中，对学生的思维能力以及空间思维能力的要求相对较高，因此，教师应当在教学过程中，注重对学生空间思维能力的培养。教师在传统的教学体系中，通常会安排学生在课下进行大量的不同维度之间的思维训练，学生在进行课后训练的过程中，由于得不到专业教师的适时点拨，因此其自主训练过程中经常会产生畏难情绪，因此造成对该门学科失去学习兴趣等问题。通过CAD技术的应用，教师可引导学生在课下运用相关的三维制作软件，将难以理解的图形制作成三维立体图形，进而可有效帮助学生在自身脑海中构建清晰的图形三维形态，进而有效提升其自身的空间思维能力。

2  现阶段机械制图教学存在的不足

在以往的机械制图教学过程中，教师的教学模式主要以理论讲述作为课堂主题，并且在讲述的过程中，将教材中的机械模型以挂图和实物展示的方式引导学生对其进行深入理解。并且通过教师在黑板上对机械图形的绘制，使学生能够掌握该种机械设备的工作原理以及制作的方法。学生在对该堂课程进行巩固学习的过程中，主要是通过自己对该机械模型的理解，进行手绘[2]。该种教学方式虽然理论知识讲述得非常细致，但在课堂中，缺乏学生的实践环节，并且教师在引导学生对机械模型进行手绘的过程中，由于学生自身的能力不同，因此其手绘图纸的质量相对较差，且与实际机械模型的尺寸偏差较大，进而造成课堂教学质量以及教学效率相对低迷。

3  在机械制图教学中运用CAD技术的有效策略

3.1 CAD技术在几何画法中的应用

在机械制图教学过程中，教师在进行几何画法教学时，由于几何中的点、线、面的投影非常抽象，教师在对该理论知识进行讲解后，学生在进行自主时间中，亦掌握不好几何的正确画法[3]。并且学生在学习投影面中的各种平行线、垂直线以及一般位置线等的投影特性时，亦不能清晰地掌握每个知识点的概念及其应用。因此，教师可运用CAD技术，利用相关软件中的“视图”功能，在软件中创建四个视口，引导学生分别从正面、侧面、上面、西南抽测来观察物体，并且在西南抽测视口中创建该机械模型的三维体系模型，引导学生能够在软件中直观地观察到空间理念的点线面机械模型的三面投影。与此同时，教师可利用软件中的修改着色功能，对机械模型中的线、面进行着色，引导学生针对教师标记出来的点或面进行针对性分析，进而总结出不同位置中的线面投影特性，进而帮助学生在脑海中创建出正投影法的基本理论概念及其应用方法。

3.2 CAD技术在截交线、相贯线中的应用

教师在进行机械制图教学过程中，重要的教学知识点是截交线、相贯线的教学，并且根据以往的教学经验以及学生对该门学科的学习成果分析后不难发展，学生在学习该理论知识的过程中，对此类知识点的掌握水平普遍相对比较较低[4]。在此背景下，教师可运用CAD技术构建基本体，并运用软件中的刨切、布尔运算的功能将截交体与相贯体创建出来，因此所形成的截交线、相贯线，学生能够清晰直观的观察。最后通过软件中的不同维度的视图以及三维模型进行同时显示。与此同时，教师可利用软件中的画法几何中的操作方法，引导学生对软件中的截交线、相贯线地进行详细分析，最后探索出求解过程，与此同时，教师可引导同学们通过大量的实践训练，进而使学生在脑海中形成截交线、相贯线的求解方法。

3.3 CAD技术在读组合体视图中的应用

读组合体视图是机械制图教学中重要的教学模块之一，亦是教师的教学难点。该知识模块的考核题型为补出第三视图和补缺线。教师在讲述这部分内容的过程中，通常会采用形体分析法以及线面分析法。该种教学方法应用过程中，需要学生在自身的脑海中形成空间思维的点、线、面，方能够清晰的理解组合体的整体形状以及各构件之间的密切联系。在以往的教学中，教师为有效提升学生对该知识点的理解程度，通常会用橡皮泥来制作组合模型，但对于一些结构相对比较复杂的模型，通常只能靠教师的口述讲解与学生自身想象来完成课堂教学。在此情况下，教师可运用CAD技术在课堂上对组合体进行建模，无论是多复杂的组合体结构，都能够方便、快捷地在软件中制作出来学生通过对三维制图的观看，可清晰地看出组合体的不同组合形式，并且学生能够对组合体进行全方位的旋转，并能够清楚的理解组合体之间的连接关系，进而使其画出組合体的三视图（如图1）。另一方面，教师可通过为学生播放不同结构的零件模型，引导学生能够分析不同零件视图的形状特征，进而提升学生对三维视图中的线、面、框之间的对应关系能够产生更加深刻的认识，进而在学生脑海中形成清晰的三维视图与实体模型之间转换关系。

3.4 CAD技术在剖视图教学中的应用

教师在对剖视图的教学过程中，可通过剖视图来引导学生对具有内部结构的零件图或装配图进行详细的了解，并通过剖视图来掌握不同零件中的内部结构特点，以及零件中不同结构之间的对应关系。在此过程中，教师可运用CAD技术对学生们进行详细讲解，首先，教师可利用软件创建就有内部结构的零件创设出来;零件的虚拟模型，并且对虚拟模型在软件中进行剖切，在对虚拟模型进行剖切后，引导学生们对剖视图进行仔细观察，并从中清楚地掌握模型在剖切后的结构变化、零件结构以及零件的使用材料，进而使学生能够通过软件自主制作出正确的零件剖视图（如图2）。

4  结束语

综上所述，在当前的机械制图教学过程中，通过CAD技术的有效应用，能够有效解决传统教学体系中所存在的缺陷。教师在开展该门学科的教学过程中，可运用CAD技术运用在学科中不同学习模块的教学中，为当前阶段的机械制图教学体系注入了全新的教学理念以及教学动力。因此，教师应当在机械制图课程中，积极运用CAD技术，引导学生清晰直观地开展对该门课程的学习，进而有效提升学生对机械制图课程的学习质量以及学习效果，在提升教师的教学水平的同时，亦能够为工程技术领域中培养符合时代需求的专业技术人才。

参考文献：

[1]青萍.CAD技术在机械制图教学中运用分析[J].计算机产品与流通，2020（08）：151.

[2]顾凌云.CAD技术在机械制图教学中的创新应用[J].南方农机，2020，51（10）：97.

[3]刘鲜.CAD技术在中专机械制图教学中的应用探析[J].新一代：理论版，2020（001）：221.

[4]冯明.高职院校在机械制图与AutoCAD一体化教学中的研究[J].科技视界，2020（16）：147-148.