機(jī)械類專業(yè)AutoCAD課程教學(xué)改革探索

1、機(jī)械類專業(yè)AutoCAD課程教學(xué)改革探索魏茂春，黃榕熙，陳家欣，顏光欣（廈門海洋職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系，廈門361012）摘要：介紹機(jī)械類專業(yè)AutoCAD課程教學(xué)改革措施。教學(xué)內(nèi)容改革探討：協(xié)調(diào)與后繼三維設(shè)計(jì)軟件課程的了解，刪減三維設(shè)計(jì)內(nèi)容；增強(qiáng)二次開發(fā)內(nèi)容；加強(qiáng)AutoCAD軟件在后繼課程中的綜合應(yīng)用。教學(xué)方式改革探討：以AutoCAD軟件的單個(gè)命令為教學(xué)單位；單個(gè)命令配套相應(yīng)的例題；采用實(shí)例教學(xué)法、視頻教程、網(wǎng)絡(luò)答疑輔助教學(xué)；統(tǒng)一考核標(biāo)準(zhǔn)，提高考核難度等。通過以上改革措施，提高AutoCAD課程教學(xué)水平。關(guān)鍵詞：教學(xué)改革，輔助教學(xué)，考核標(biāo)準(zhǔn)中圖分類號(hào) G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A0 引言 A

2、utoCAD軟件在中國經(jīng)過二十多年的推廣應(yīng)用，對國內(nèi)機(jī)械行業(yè)CAD發(fā)展起了巨大的引導(dǎo)和推動(dòng)作用。最近幾年來，隨著UG、PRO/E、CATIA、SolidWorks、CAXA等專業(yè)三維軟件的興起，其強(qiáng)大的三維造型設(shè)計(jì)功能，通過尺寸驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)圖形，以及曲面設(shè)計(jì)、裝配、運(yùn)動(dòng)仿真等先進(jìn)功能，逐漸取代了傳統(tǒng)的AutoCAD三維設(shè)計(jì)應(yīng)用領(lǐng)域。但AutoCAD軟件在平面繪圖領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用，已有二十多年的經(jīng)驗(yàn)積累，其強(qiáng)大的平面繪圖、編輯等功能目前還是專業(yè)三維軟件無法比擬的，而且在二次開發(fā)方面積累了大量的資源。此外，隨著機(jī)械類專業(yè)課程改革的推進(jìn)，AutoCAD的課程學(xué)時(shí)不斷地被壓縮，要求提高教學(xué)效率。針對這些現(xiàn)狀

3、，如何調(diào)整機(jī)械類專業(yè)AutoCAD課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式，使之跟上形勢的發(fā)展。本文筆者通過長期的機(jī)械設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)踐，提出一些教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式改革措施。1 教學(xué)內(nèi)容改革措施目前機(jī)械類專業(yè)一般都開設(shè)AutoCAD和三維設(shè)計(jì)軟件課程，如UG、PRO/E、CAXA、SOLIDWORK等，協(xié)調(diào)AUTOCAD課程與后繼的三維設(shè)計(jì)軟件課程的關(guān)系，將使教學(xué)內(nèi)容精減，優(yōu)勢互補(bǔ)，節(jié)省教學(xué)課時(shí)。1.1 刪減AutoCAD三維設(shè)計(jì)內(nèi)容將三維設(shè)計(jì)部分教學(xué)內(nèi)容刪減甚至完全刪除，因?yàn)橄鄬τ趯I(yè)的三維設(shè)計(jì)軟件，AutoCAD軟件的優(yōu)勢是平面繪圖和二次開發(fā)，三維功能已沒有優(yōu)勢可言。另外用AutoCAD繪制軸測圖，繪圖繁瑣，

4、尺寸標(biāo)注麻煩，而且軸測圖不能進(jìn)行布爾運(yùn)算、渲染、著色、旋轉(zhuǎn)、生成投影視圖等功能，實(shí)際應(yīng)用意義不大，因此可刪除軸測圖教學(xué)內(nèi)容。將主要課時(shí)用于講解平面繪圖和二次開發(fā)。1.2 增強(qiáng)二次開發(fā)內(nèi)容國內(nèi)絕大部分大中專院校，甚至本科院校對AutoCAD二次開發(fā)內(nèi)容都講解甚少，但有些AutoCAD二次開發(fā)內(nèi)容并不復(fù)雜，但在工程設(shè)計(jì)實(shí)踐中非常實(shí)用，例如：(1)定制符合中國國標(biāo)、功能齊全的工程設(shè)計(jì)樣板圖，會(huì)減少許多不必要的重復(fù)操作，提高繪圖效率。如在樣板圖中設(shè)置常用的圖層、尺寸標(biāo)注樣式、文字樣式；創(chuàng)建粗糙度、錐度符號(hào)、斜度符號(hào)、標(biāo)題欄、明細(xì)表、圖框等圖塊；設(shè)置常用的多線樣式、點(diǎn)樣式、多重引線樣式、表格樣式、打印樣

5、式等。(2)創(chuàng)建機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)件圖形庫。機(jī)械設(shè)計(jì)中常用螺釘、彈簧、軸承、銷、鍵等標(biāo)準(zhǔn)件，可將已繪制好的標(biāo)準(zhǔn)件做成普通圖塊或動(dòng)態(tài)圖塊，組成圖形庫，以后設(shè)計(jì)需要時(shí)，采用從圖形庫中調(diào)用圖塊的方式，會(huì)極大地提高設(shè)計(jì)繪圖效率。另外可創(chuàng)建工具選項(xiàng)板或幻燈片調(diào)用圖形庫，會(huì)使界面更直觀。目前國內(nèi)已有很多免費(fèi)的圖形庫可供選用。1(3)自定義命令縮寫形式。實(shí)踐繪圖中，通過鍵盤輸入命令縮寫代碼，比用鼠標(biāo)尋找下拉菜單或點(diǎn)擊工具欄圖標(biāo)的速度要快得多。2(4)自定義工具欄和下拉菜單。把自己常用的命令集中在自定義工具欄和下拉菜單中，簡化繪圖界面，使用起來比較方便、快捷，容易查找。(5)線型與填充圖案的開發(fā)?？砷_發(fā)特殊的線型和填充

6、圖案，以滿足各行業(yè)的需要。3(6)形與字體的定制與開發(fā)。(7)AutoLISP語言程序設(shè)計(jì)。目前國內(nèi)已有許多設(shè)計(jì)常用非標(biāo)零部件的程序模塊供選用，如設(shè)計(jì)齒輪、蝸輪、蝸桿、彈簧、螺栓、軸承、四連桿機(jī)構(gòu)等。1.3 加強(qiáng)AutoCAD軟件在后繼課程中的綜合應(yīng)用，有助于提高軟件的應(yīng)用水平。AutoCAD課程一般在第一學(xué)年學(xué)完，如果能在后繼的課程中不斷地得到綜合應(yīng)用，經(jīng)過幾個(gè)學(xué)期的訓(xùn)練，軟件的應(yīng)用水平會(huì)得到很大的提高4、5、6。例如：(1) 機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)。用電腦設(shè)計(jì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工設(shè)計(jì)繪圖。(2) 電工、電子學(xué)課程。開發(fā)電工、電子元件符號(hào)圖形庫，并應(yīng)用于電路圖繪制。（3）液壓氣動(dòng)課程。開發(fā)液壓氣動(dòng)元件符

7、號(hào)圖形庫，應(yīng)用于液壓氣動(dòng)系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)7、8；創(chuàng)建各種常用的泵、閥、缸、輔助元件等液壓氣動(dòng)元件三維立體圖形庫，應(yīng)用于液壓氣動(dòng)工作站設(shè)計(jì)。（4）畢業(yè)設(shè)計(jì)中的繪圖工作。1.4 AutoCAD軟件應(yīng)選擇較新的版本目前軟件最新的版本是2010版，許多學(xué)校目前還在用2004版，甚至2002版。AutoCAD軟件每升級(jí)一次，都會(huì)對不完善的功能進(jìn)行修改和補(bǔ)充，并增加了新的功能。如2007年以后的推出的版本，對圖案填充、文字標(biāo)注進(jìn)行了較好的完善，并新增加了多重引線樣式、動(dòng)態(tài)圖塊、圖紙集、三維建模中的掃掠、放樣、螺旋、按住并拉伸等命令，增強(qiáng)了三維建模的功能。再如從2009版本開始，界面做了較大的變動(dòng)，如果學(xué)生不

8、熟悉新版本的界面，將來到實(shí)踐工作時(shí)，要經(jīng)過一段時(shí)間才能適應(yīng)。以上改革措施，對師資要求有較大的提高。如講授AutoCAD課程的教師應(yīng)熟悉二次開發(fā)功能、工程制圖、三維設(shè)計(jì)軟件、高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言等內(nèi)容；講授機(jī)械零件設(shè)計(jì)、電工學(xué)、電子學(xué)、液壓與氣動(dòng)技術(shù)等課程的教師應(yīng)掌握AutoCAD軟件。2 教學(xué)方式改革措施為了應(yīng)對短學(xué)時(shí)的要求，提高教學(xué)效率，讓學(xué)生能在短時(shí)間內(nèi)通過自學(xué)掌握AutoCAD軟件的主要功能并能熟練應(yīng)用于工程實(shí)踐。作了如下教學(xué)改革嘗試：2.1 工學(xué)結(jié)合，“教、學(xué)、做”三位一體。教學(xué)采用計(jì)算機(jī)機(jī)房現(xiàn)場教、學(xué)、練相結(jié)合的方式，盡量做到學(xué)生與教師互動(dòng)，每節(jié)課留出60%以上的訓(xùn)練時(shí)間，在學(xué)生實(shí)際操作

9、的過程中加以指導(dǎo)。要求學(xué)生在上機(jī)實(shí)驗(yàn)的過程中反復(fù)訓(xùn)練，以達(dá)到較熟練地運(yùn)用AutoCAD軟件。2.2 以AutoCAD軟件的單個(gè)命令為教學(xué)單位，安排順序自成體系。安排的順序以在工程實(shí)踐中的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)為參考，由淺入深，系統(tǒng)而全面，自成體系，不受傳統(tǒng)的教材約束。能夠讓學(xué)生快速入門繪圖，避開初學(xué)者應(yīng)面對繁瑣的軟件環(huán)境設(shè)置，難度循序漸進(jìn)，能在短時(shí)間內(nèi)掌握軟件的主要功能。 為此需要自編教材，因?yàn)殡m然目前AutoCAD課程的教材眾多，但普遍存在以下幾個(gè)問題：（1）教材內(nèi)容的編排系統(tǒng)性強(qiáng)，理論性強(qiáng)，面面俱到，以軟件的運(yùn)行環(huán)境、操作方法和命令為線索。以這樣的體系進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生盡管可以學(xué)習(xí)各個(gè)命令，但無法靈活地綜合

10、應(yīng)用于實(shí)踐繪圖中。而且這樣的教學(xué)體系也無法適應(yīng)短學(xué)時(shí)的教學(xué)要求。（2）統(tǒng)編教材版本太舊，如目前許多教材是2005版的。商業(yè)類的AutoCAD參考書，由于商業(yè)競爭關(guān)系，版本較新，基本跟Autodesk公司發(fā)布的軟件版本同步，但不適合用作初學(xué)者教材。2.3 采用實(shí)例教學(xué)法單個(gè)命令學(xué)習(xí)過程中，配套大量的習(xí)題。習(xí)題設(shè)計(jì)結(jié)合AutoCAD軟件功能和工程實(shí)踐應(yīng)用，安排的順序由易到難，從基本命令及作圖方法開始，到難度較大的綜合性練習(xí)，有助于深入理解命令的功能及應(yīng)用。每單元學(xué)習(xí)結(jié)束后，安排一次綜合練習(xí)，綜合應(yīng)用所學(xué)過的知識(shí)繪圖，鞏固所學(xué)的知識(shí)以便能融會(huì)貫通地應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)。92.4 采用視頻教程輔助教學(xué)學(xué)習(xí)A

11、utoCAD軟件，單純看書難以理解，并要花較多的時(shí)間，特別是疑難點(diǎn)的學(xué)習(xí)。如果將全部課程內(nèi)容和習(xí)題講解錄制視頻教程，可帶來如下的優(yōu)點(diǎn)：（1）學(xué)生通過視頻教程，可邊看邊練，提高學(xué)習(xí)速度和效果。（2）疑難點(diǎn)可反復(fù)觀看錄像講解，并模仿操作過程，直到掌握為止。（3）學(xué)生可自由掌握學(xué)習(xí)時(shí)間和進(jìn)度。（4）培養(yǎng)自學(xué)能力，以適應(yīng)CAD/CAM類軟件快速升級(jí)發(fā)展的現(xiàn)狀。（5）許多工程應(yīng)用技巧和操作風(fēng)格通過視頻教程傳授給學(xué)生要比通過文字說明容易的多。2.5 采用網(wǎng)絡(luò)答疑輔助教學(xué)創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)輔導(dǎo)與交流互動(dòng)平臺(tái)，充分發(fā)揮學(xué)生主體和教師主導(dǎo)作用。學(xué)生學(xué)習(xí)過程中遇到疑難點(diǎn)，可通過網(wǎng)絡(luò)和教師對話，教師可通過電腦實(shí)時(shí)了解學(xué)生

12、機(jī)的畫面，并在學(xué)生機(jī)上操作示范。由此帶來的優(yōu)點(diǎn)是：（1）提高教師的工作效率，一個(gè)教師可同時(shí)給多個(gè)班級(jí)的學(xué)生答疑。（2）教師可根據(jù)學(xué)生常見的反饋問題，不斷地完善課件內(nèi)容并及時(shí)更新，減少以后的學(xué)生提出類似的問題。課件經(jīng)過不斷地補(bǔ)充完善，以后學(xué)生的疑難點(diǎn)會(huì)越來越少。（3）學(xué)生學(xué)習(xí)過程中遇到的疑難問題能得到及時(shí)的解決，會(huì)提高學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。2.6 統(tǒng)一考核標(biāo)準(zhǔn)，提高考核難度，有助于提高教學(xué)效果?？己藘?nèi)容上，以“能力考核”為主、“知識(shí)考核”為輔。強(qiáng)調(diào)過程考核，注意學(xué)習(xí)引導(dǎo)，注重學(xué)生能力培養(yǎng)。統(tǒng)一考核標(biāo)準(zhǔn)，提高考核難度，會(huì)增加學(xué)生學(xué)習(xí)的壓力和動(dòng)力，顯著提高學(xué)習(xí)效果。以下列出幾種相關(guān)的考證，各項(xiàng)考證特點(diǎn)

13、分別如下：（1）全國計(jì)算機(jī)CAD技能等級(jí)一級(jí)（計(jì)算機(jī)繪圖師）考證，特點(diǎn)是：對工程制圖讀圖能力要求較高；題量大，要求對軟件操作熟練；對三維內(nèi)容不要求。適用于機(jī)械類專業(yè)學(xué)生。（2）勞動(dòng)部高新技術(shù)考試計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)AutoCAD模塊考證。特點(diǎn)是：考試題目全部從題庫抽??；對三維設(shè)計(jì)內(nèi)容有一定要求；但習(xí)題庫容量偏少，通過題海戰(zhàn)術(shù)比較容易通過；對工程制圖知識(shí)要求不高。適用于非機(jī)械類專業(yè)。（3）Autodesk公司認(rèn)證考試。特點(diǎn)是：考試的范圍很廣，難度較大，涉及較多的理論知識(shí)，費(fèi)用較高。3 結(jié)束語通過實(shí)施以上教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式改革措施，取得了良好的教學(xué)效果，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣高漲，學(xué)習(xí)效率大為提高，相關(guān)的CAD

14、考證通過率高，對其他CAD/CAM類軟件教學(xué)具有參考作用。參考文獻(xiàn)1王玉琨，任衛(wèi)紅等編著.CAD二次開發(fā)技術(shù)及其工程應(yīng)用M北京：清華大學(xué)出版社，2008.32馬春生，程芳.基于AutoLISP的AutoCAD標(biāo)準(zhǔn)零件庫的開發(fā)研究J.機(jī)械工程師，2009，（10）：72-74.3佟以丹.在AutoCAD中開發(fā)適合我國工程圖樣的線型文件J.吉林化工學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，26（3）：60-62,884劉永強(qiáng).高職CAD教學(xué)的改革J.泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，7（5）：102-104. 5祁新梅，王已榮等.高等院校機(jī)械CAD教學(xué)實(shí)踐初探J.合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2000,14（1）：95

15、-97.6郭巖.AutoCAD與專業(yè)課程有效整合的實(shí)踐研究J.湖北廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào)，2009,29（8）：129-129.7張曉旭編著.AutoCAD 2007液壓氣動(dòng)設(shè)計(jì)實(shí)例教程M. 北京：清華大學(xué)出版社，2007.98呂守祥，賀煒，高斌等.基于AutoCAD 2000 的液壓與氣動(dòng)元件圖符庫的開發(fā)J.機(jī)床與液壓，2003,（6）：256-257,2889王芳，李英俊等.論AutoCAD案例教學(xué)法及其應(yīng)用J.遼寧教育行政學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，（10）：103-104.AutoCAD Teaching Reform of the Mechanical Engineering Speciality

16、WEI Mao-Chun, HUANG Rong-Xi , CHEN Jia-Xing,YAN Guan-Xing （Xiamen Ocean College，Xiamen 361012）Abstract: Introduces the AutoCAD teaching reform measure of Mechanical Engineering speciality. Discusses the innovation of teaching content: coordinating the relationship between AutoCAD and the follow-up t

17、hree-dimensional design software courses, deleting 3D teaching content, boosting up secondly exploitation content, enhancing the comprehensive application of AutoCAD software in the subsequent courses. Discusses the innovation of teaching methods, such as single command to AutoCAD software for teaching unit, single command matching the corresponding example, using examples, use of video tutorials, responding questions through network, uniforming the examination standards, improving the exam difficulty level. Through the above reform measures to improve