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摘要：《机械制图与CAD》是机电一体化专业一门非常重要的课程,该门课程可以促使学生养成良好的三维空间想象力,是技工院校学生未來进入工业领域不可缺少的环节.《机械制图与CAD》作为机电一体化专业其他课程的基础,具有非常重要的作用.本文主要针对技工院校《机械制图与CAD》课程的教学设计问题进行分析,结合实际教学情况构建该门课程的教学设计方案,目的是以最优化的教学设计来提高技工院校《机械制图与CAD》课程的教学效率,促使学生各方面素养均得到全面发展.

关键词：技工院校;《机械制图与CAD》;课程教学;教学设计

《机械制图与CAD》是网络信息时代下的产物,现阶段该门课程在技工院校被广泛开展.在机电一体化专业中开展《机械制图与CAD》课程,可促使学生形成良好的三维空间想象力.该门课程的开展促使机电设计专业原本的授课模式发生了显著的变化,进一步提升了课程教学有效性.此外,《机械制图与CAD》该门课程的开展可以有效激发学生学习热情,增强学生参与机电一体化专业学习的积极性.基于此技工院校的老师们更需要积极探索《机械制图与CAD》教学设计方案,将机械制图与CAD两者紧密结合在一起,采用现代化的教学工具,进一步优化教学设计流程.

一、机械制图与CAD两者之间的关系

(一)机械制图是CAD课程学习的基础

CAD的学习离不开机械制图,机械制图作为CAD教学的基础,主要是向学生讲述机械制图的相关原理,教会学生在平面上表达空间物体的方法,引发学生空间想象力.CAD教学不能独立于机械制图而存在,机电一体化专业的学生要想绘制出更为专业的图形就需要对机械制图原理有全面的了解,在秉持其制图原理和规律的基础下,绘制专业图形.大量实践证实,在缺少机械制图理论下,即便学生CAD学得再精,也只能停留在平面图形的绘制上.而要想熟练绘制和阅读工程图就需要对机械制图原理和机械图样有深入性理解,只有这样才能提高学习效率.

(二)CAD课程可提高制图教学有效性

机械制图是CAD教学的基础,反过来CAD教学可以促进机械制图课程的开展.培养学生的空间想象力是机械制图的教学重点,而该教学目标的实现具有一定难度,而将CAD中的三维功能融入到机械制图中,可将平面图形到立体图形之间的转变过程清楚展示在学生眼前,能有效降低机械制图的学习难度,帮助学生在脑海中构建起空间想象力.此外,传统的机械制图上会耗费大量的实践,将CAD绘图技术引入机械制图中可以大大减少手工绘图时间,能激发绘图人员的主观能动性.并且CAD图纸可以反复修改,便于保存和管理.尽管CAD绘图与传统的手工绘图相比较,具有明显的优势,但是CAD绘图同样也不能取代机械制图相关理论和制图标准,相反CAD正是以机械制图理论和标准为前提,构建出来的绘图软件.可见机械制图和CAD两者之间可以起到相互影响、相互促进的作用,将机械制图和CAD教学融合在一起,进行教学设计是技工院校必然的选择[1].

二、技工院校优化《机械制图与CAD》课程教学设计的有效措施

（一）进一步明确《机械制图与CAD》课程的教学目标

为社会培养出一批优秀的中、高级技术人员是技工院校最主要的教学目标,为了让技工院校的学生在有限的时间内掌握更多的操作技能,就需要老师们优化课程教学设计上考虑.技工院校《机械制图与CAD》课程教学中,老师需要进一步明确该门课程的教学目标,将培养学生的空间想象力和识图能力作为该门课程教学的重点.技工院校机电一体化专业以往的教学模式中,将培养学生的CAD绘图能力作为教学的重点,此种教学模式下技工院校毕业后的学生所从事CAD绘图职业的为数不多,多数学生被安排在了流水线上工作.此种教学模式与技工院校人才培养的最初目标存在一定的差距.基于此在新课程背景下,就需要技工院校的老师们积极转变原有的教学观念,在CAD课程教学中,探索全新的教学模式和教学方法,课堂教学中融入AutoCAD,起到拓展学生空间想象力的作用,在此基础上可促使学生对理论知识点和操作技能更为熟练而又扎实的掌握,由此提升自己的绘图技巧[2-3].

(二)立足学生学习特点,制定因材施教教学模式

技工院校的学生与其他普通院校的学生存在明显的差别,学生学习成绩普遍不高是技工院校学生的显著特点.主要体现在一是技工院校的学生基础知识较为薄弱,受应试教育的影响,不少成绩较差的学生纷纷进入技工学校,在初中阶段他们的基础知识掌握不牢固,学习效率严重不高.二是技工院校的学生学习功利性较强,因为技工院校的教学目标较为明确,不少学生希望在摒弃文化课知识的基础上,能有一技之长.希望在技校学习期间,可以掌握立足社会的本领.三是技工院校学生学习主动性不强,不少学生反应他们缺少对学生的兴趣,加上自由散漫学习习惯的影响,更是淹没了自己学习的主动性.基于以上技工院校学生存在的问题,在《机械制图与CAD》教学中,老师需要立足每位学生的学习特点,制定因材施教的教学模式.在《机械制图与CAD》课程教学中,老师首先要引发学生的学习兴趣,促使他们学习动机全面激发.之后再将本节课的学习目标和学习内容向学生阐述清楚,让学生知道自己在本节课上学到了什么.最后老师需要积极探索一种新的教学方法,引发学生参与《机械制图与CAD》教学的积极性[4].

(三)重难点突出,详略内容安排得当

首先《机械制图与CAD》教学中需要将识读零件图和绘制三观图作为教学的重点.所有的教学过程均需要围绕教学重点展开.课程最前面的知识点只为了引发学生的空间想象力.空间想象力可以为学生今后的学习奠定良好的基础.再者老师在进行教学设计时,需要将机械制图与CAD紧密结合在一起,注重两者之间的融合性.机械制图作为机电一体化专业最基础的课程,将该门课程与CAD结合在一起,两者教学内容可以相互渗透.机械制图教学中学生们可以利用CAD观察—想象—分析的流程对机械内部零部件的结构和形状进行阐述,能强化学生识读和分析零部件的能力.机械制图与CAD结合在一起可以明显提升学生空间想象力和空间分析能力.此外,将CAD融入到零部件的表达方法中,可进一步提升学生的读图能力.举例来说,剖视图作为零部件最常见的表达方法,可以表达出更为复杂的零部件内部结构.仅仅依靠剖视图让学生们想象原图的真实形状是较为困难的.因此为了提升教学效果,可以构建AutoCAD 三维模型,在剖切平面下剖开零部件模型,对零部件的内部结构形状进行观察.期间为了让学生更为灵活地掌握不同的剖视方法,可以在相应剖视方法下画出不一样的剖视图,强化学生分析和解决问题的能力.在二维零件图的练习中也可以采用CAD绘图方法,学生练习二维零件图可锻炼他们的识图能力,拓展他们的空间想象力.教学中老师可以先让学生采用形体分析法和线面分析法对二维零件模型展开分析,随后再为学生展示三维模型.在多次反复训练的基础下,他们的形体分析能力和空间想象能力均会大幅度提升.由此实现机械制图和CAD教学双赢的效果.此外,在三维模型的制作上可以借助CAD,将三维模型与三视图一一呈现给学生,让学生在对照的过程中,提高自己零件图识读能力.零部件讲解时老师可以将其制作成幻灯片的形式,并调用CAD标题栏中的样本文件,强化教学效果.此种教学模式彻底创新了原有的教学模式,促使机械制图和CAD融合在一起,提升了教学效率[5-6].

（四）提高教学方法的实用性

提升学生使用AutoCAD 进行机械制图的能力时CAD课程教学的主要目标.教学中老师可以将AutoCAD 作为一种绘图工具,图板和图纸用显示器代替,铅笔、直尺、圆规等可以用鼠标和键盘代替.以此为条件老师们带领学生可以采用以下教学方法.一是由浅入深教学法.此种教学方法下可以将教学内容按照相应的操作步骤和图例方式讲述,一旦学生掌握了基础性的知识,可引导他们再深入性学习.举例来说,AutoCAD 教学中相对较难的知识点就是三维作图,三维作图对学生空间想象力要求较高,期间学生需要具备感知三维空间的能力,能分清里面的几何元素,在感知的基础上,绘制与三维视图较为接近的草图.二是全程导航教学法.《机械制图与CAD》课程教学中老师可以借助多媒体和电脑软件开展教学任务,形象化的教学模式可提高师生间的互动性,能显著激发学生参与课程学习的积极性.此外,在《机械制图与CAD》教学设计中老师需要合理分配时间,分配给实践教学更多的时间内,让学生有足够的实践开展版图作业和上机实践,逐步提升学生计算机绘图技能[7-8].