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[摘要]军队院校以培养适应新时期军事斗争准备需要的综合性、应用性人才为目标。培养的学员是将来部队的军官,是国家的军事人才。制造业是一个国家发展的支柱行业,制造业的发展决定着国家的发展。我国出口产品以低附加值、劳动密集型产品为主。从现实和发展的眼光看,把“世界车间”打造成“世界工厂”,把“中国制造”变成“中国创造”势在必行。军队院校也必在其中扮演举足轻重的角色。近年来,随着我国军工产业的迅速发展,对外出口新武器装备的趋势也明显上升。武器装备的制造与工业是密不可分的,对于军校学员来说,不仅要掌握新武器的使用与维护,武器研发制造的学习也有很大意义。
[关键词]计算机辅助技术 教学改革 探讨
一、引言
《工程制图》是工科类、近机类专业的必修专业基础课,主要讲授制图原理,旨在培养学生绘图和读图、空间想象、空间分析和解决问题的能力。在教学实践中,学生普遍感觉《工程制图》课程内容抽象、枯燥、难学。如何激发学生的学习兴趣,针对学生现有的知识结构,让学生掌握制图这一基本技能,是课程的一个趋势。计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design)是一种利用计算机硬件、软件系统来辅助人们对产品或工程进行设计的方法和技术。使用计算机这一先进的技术,可以把设计和绘图从繁重的手工劳动中解脱出来。AutoCAD是美国Autodesk公司开发的一种计算机辅助设计和绘图的软件包,是当前最流行的计算机辅助设计软件之一。
军队院校的机械类专业、指挥类专业都开设了《工程制图》专业基础课和《计算机辅助设计》相关绘图课程。选用的软件主要是AutoCAD,简称CAD。CAD具有二维绘图功能;编辑功能,多样的显示控制功能;辅助绘图功能;CAD设计中心;三维功能等;能满足教学和学员学习的需求。由于它的通用性较强,软件功能齐全,故能熟练掌握CAD操作技能对产品的研发、工程图样的绘制也能起到很好的辅助作用。计算机辅助绘图的投影原理、视图表达、工程图的图示方法及制图标准均与工程制图一致,仍需以空间形象思维和逻辑思维的培养为前提。可见,工程制图原理是计算机绘图的基础。工程制图要适应工程技术发展的要求,必须在绘图效率、图纸重复利用和图纸管理等方面取得实质性的进步。计算机绘图为绘制工程图样提供先进的方法、手段和工具。若能将《计算机辅助设计》更好的融入《工程制图》中,进行教学改革,改进教学内容、方法和手段,调整《工程制图》的结构和内容,使之与计算机绘图有机结合,会极大地改善教学氛围,学员亦可在直观的教学环境中受益,掌握好制图的技能和充分利用计算机这个现代化工具,为机械设计、制造工艺、模具设计等后续专业课课程及课程设计、毕业设计打下扎实的基础。
二、教学现状
目前,部分军队院校对计算机辅助设计这门课重视不够,对其持可有可无的态度。由于人才培养方案的指向性问题,也造成学员学习课程体系很少涉及计算机辅助设计课程的内容。然而,制造业是一个国家发展的支柱行业,制造业的发展决定着国家的发展。在这个大背景下,军队院校旨在培养适应新时期军事斗争准备需要的综合性、应用性人才。学员毕业分配到部队服役后,会接触到大量的武器装备,那么对于武器装备的操作技能和日常维护就显得至关重要。如何能把这一点做好呢?在校学习期间对工程素养的培养、对应用软件的掌握、对专业技能的学习都是很有力的保障。对工程素养的培养,要系统学习《工程制图》、《机械设计基础》、《材料力学》等专业基础课程,了解常用的典型零件的结构特点和加工工艺过程。熟悉零件的构造和作用,如减速器、齿轮、轴承等常见零件。能够熟练的绘制、阅读零件的零件图及装配图,了解其参数、性能、特点等数据;对软件的掌握,需要教员的引领,学习相应绘图、建模软件来更加快速的绘制、阅读图样。计算机辅助技术软件CAD也就起到了不可替代的作用。让学员从尺规绘图逐步走向计算机绘图,提高效率;对于专业技能的学习,需要学习相应的专业技能如叉车驾驶、枪械使用等。只有练好本领,学员才能够快速的适应岗位,担负起新时期军事斗争的需要。
三、教学改革模式分析
当前在传统工程制图中加入计算机辅助设计与绘图主要有3种模式:
(一)添加式
在传统工程制图教材中添加几章计算机绘图。这种方法简单易行、操作简便,教学目的仅是让学员学会软件的使用方法和弄懂作图基本原理,谈不上训练学生的作图速度和综合运用能力导致对计算机绘图学习不深入,学习效果不理想。
(二)分离式
将计算机绘图单独列入必须课或选修课。这种方法可以突出计算机绘图的重要性,但在教学程序中,也暴露出了一些问题。《工程制图》与《计算机辅助绘图》在时间段上进行分离教学,不可避免地造成工程制图投影原理和计算机绘图运用方面的脱节,达不到预期的教学效果。
(三)整合式
将《工程制图》与《计算机辅助绘图》的内容进行整合,并分成若干相对独立的模块,每一个模块先按《工程制图》的要求进行传统意义上的理论教学,然后进行计算机制图教学,就可以在一定程度上解决两门课在教学内容上分离的问题。学员通过一个模块的学习,不仅可以掌握制图原理,并且能够利用计算机完成手工绘制的图形。两者相较,学员能体会到现代科技手段的优越性,也能促使学员更投入学习作图原理,以便在计算机绘图时加快绘图速度。
四、教学改革方案
我院自2011年开始设置计算機辅助设计选修课,多年来《工程制图》无论在教学内容还是教学方法上均沿用传统模式。两门课程有着内在的课程部分始终是分开授课,即上完《工程制图》后在让学员选修《计算机辅助技术》。如果能将两门课有机的合成一门课,加强关联课程之间的融合和渗透,提高学员对知识掌握的综合性和复合性,可以达到最佳学习效果。《工程制图》有些内容可以在CAD上讲授,可以让学员直接在计算机上动态、直观地观察立体、或机件之间叠加、切割、剖切的全过程。利用三维视图实现从三维立体到二维平面的丰富充实教学内容,改变制图课枯燥、难学的现状。提高学生学习兴趣及教学效率,促进学员学习主观能动性。 具体改革内容:制图基础中介绍的“绘图仪器和工具的使用及有关国家标准”。这些传统内容较枯燥乏味,结合“CAD”基础知识,图层、线型、线宽、颜色等,通过形象生动的演示、讲解,既可以使学员了解计算机技术在制图这门学科中的应用和发展,又可以激发学员的学习积极性。讲完“投影概念和点、线、面的投影”,结合“CAD”的“基本绘图命令、常用编辑命令、显示控制命令”把点、线面的练习放在“CAD”上做,即加强学生对CAD的练习,又方便教员批改作业。讲完“轴测图”后,结合“CAD”的“3D命令”。CAD命令中的平面图形绘制和立体图形绘制两大部分应侧重2D命令结合制图有关内容讲述,因为2D命令是基础。3D命令应结合轴测图部分讲解。讲完“截交、相贯、组合体、尺寸与识读、剖视图”,结合“CAD”的“对象捕捉、对象跟踪等绘图辅助工具、尺寸标注命令及图案填充命令”让学员用“CAD”来完成作业,可以提高学员计算机绘图的熟练程度,在绘图过程中还可以加深学员对学过的制图投影理论的认识。讲完“标准件、常用件、零件图、装配图”后,结合“CAD”讲“块得创建、插入、文本输入、块在零件图绘制中的灵活应用、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度的标注”。通过对这部分的学习,学员可以熟练掌握使用“CAD”绘制零件图和装配图,还可以了解一些绘图技巧,绘制出符合实际的合格工程图纸。
在学习完《工程制图》、《计算机辅助设计》两门课后,还可以鼓励学员以所学知识参加一些相应学科的机械设计大賽,来提高学员的积极性和实际操作能力。比如以“轻武器“为主题的设计竞赛,国家级的各项关于机械制造竞赛等。
五、结束语
CAD极大地丰富了《工程制图》的教学内容,改变了《工程制图》教学方法。比如:CAD中三维模型的设计就是制图教学中没有的内容,而且随着计算机技术的不断发展,三面正投影图,由于直观性不强的弱点,将逐渐被三维模型代替。CAD/CAM技术的进步与推广,CAD制图教学也将得到进一步的发展。在一些发达国家,MasterCAM、UG、Pro-E、Solidworks等先进的三维绘图软件的应用已经很普遍。只要设计出了三维零件图,和绘图软件相连的数控加工设备就能直接生产出产品,极大的提高了生产效率。近年来,在我国也得到了普及。作为一名制图教员,应立足现实,面向未来,勇于实践,敢于改革,才能培养出军队需要的具有广泛基础知识和熟悉现代技术应用的高素质技术人才。
[参考文献]
[1]王敏,《AutoCAD2012工程制图应用教程》[M],天津:机械工业出版社,2013,5.
[2]朱玺宝,《工程制图》(第二版)[M]北京:高等教育出版社,2012,6.
(作者单位:军事交通学院军事物流系 天津)
[关键词]计算机辅助技术 教学改革 探讨
一、引言
《工程制图》是工科类、近机类专业的必修专业基础课,主要讲授制图原理,旨在培养学生绘图和读图、空间想象、空间分析和解决问题的能力。在教学实践中,学生普遍感觉《工程制图》课程内容抽象、枯燥、难学。如何激发学生的学习兴趣,针对学生现有的知识结构,让学生掌握制图这一基本技能,是课程的一个趋势。计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design)是一种利用计算机硬件、软件系统来辅助人们对产品或工程进行设计的方法和技术。使用计算机这一先进的技术,可以把设计和绘图从繁重的手工劳动中解脱出来。AutoCAD是美国Autodesk公司开发的一种计算机辅助设计和绘图的软件包,是当前最流行的计算机辅助设计软件之一。
军队院校的机械类专业、指挥类专业都开设了《工程制图》专业基础课和《计算机辅助设计》相关绘图课程。选用的软件主要是AutoCAD,简称CAD。CAD具有二维绘图功能;编辑功能,多样的显示控制功能;辅助绘图功能;CAD设计中心;三维功能等;能满足教学和学员学习的需求。由于它的通用性较强,软件功能齐全,故能熟练掌握CAD操作技能对产品的研发、工程图样的绘制也能起到很好的辅助作用。计算机辅助绘图的投影原理、视图表达、工程图的图示方法及制图标准均与工程制图一致,仍需以空间形象思维和逻辑思维的培养为前提。可见,工程制图原理是计算机绘图的基础。工程制图要适应工程技术发展的要求,必须在绘图效率、图纸重复利用和图纸管理等方面取得实质性的进步。计算机绘图为绘制工程图样提供先进的方法、手段和工具。若能将《计算机辅助设计》更好的融入《工程制图》中,进行教学改革,改进教学内容、方法和手段,调整《工程制图》的结构和内容,使之与计算机绘图有机结合,会极大地改善教学氛围,学员亦可在直观的教学环境中受益,掌握好制图的技能和充分利用计算机这个现代化工具,为机械设计、制造工艺、模具设计等后续专业课课程及课程设计、毕业设计打下扎实的基础。
二、教学现状
目前,部分军队院校对计算机辅助设计这门课重视不够,对其持可有可无的态度。由于人才培养方案的指向性问题,也造成学员学习课程体系很少涉及计算机辅助设计课程的内容。然而,制造业是一个国家发展的支柱行业,制造业的发展决定着国家的发展。在这个大背景下,军队院校旨在培养适应新时期军事斗争准备需要的综合性、应用性人才。学员毕业分配到部队服役后,会接触到大量的武器装备,那么对于武器装备的操作技能和日常维护就显得至关重要。如何能把这一点做好呢?在校学习期间对工程素养的培养、对应用软件的掌握、对专业技能的学习都是很有力的保障。对工程素养的培养,要系统学习《工程制图》、《机械设计基础》、《材料力学》等专业基础课程,了解常用的典型零件的结构特点和加工工艺过程。熟悉零件的构造和作用,如减速器、齿轮、轴承等常见零件。能够熟练的绘制、阅读零件的零件图及装配图,了解其参数、性能、特点等数据;对软件的掌握,需要教员的引领,学习相应绘图、建模软件来更加快速的绘制、阅读图样。计算机辅助技术软件CAD也就起到了不可替代的作用。让学员从尺规绘图逐步走向计算机绘图,提高效率;对于专业技能的学习,需要学习相应的专业技能如叉车驾驶、枪械使用等。只有练好本领,学员才能够快速的适应岗位,担负起新时期军事斗争的需要。
三、教学改革模式分析
当前在传统工程制图中加入计算机辅助设计与绘图主要有3种模式:
(一)添加式
在传统工程制图教材中添加几章计算机绘图。这种方法简单易行、操作简便,教学目的仅是让学员学会软件的使用方法和弄懂作图基本原理,谈不上训练学生的作图速度和综合运用能力导致对计算机绘图学习不深入,学习效果不理想。
(二)分离式
将计算机绘图单独列入必须课或选修课。这种方法可以突出计算机绘图的重要性,但在教学程序中,也暴露出了一些问题。《工程制图》与《计算机辅助绘图》在时间段上进行分离教学,不可避免地造成工程制图投影原理和计算机绘图运用方面的脱节,达不到预期的教学效果。
(三)整合式
将《工程制图》与《计算机辅助绘图》的内容进行整合,并分成若干相对独立的模块,每一个模块先按《工程制图》的要求进行传统意义上的理论教学,然后进行计算机制图教学,就可以在一定程度上解决两门课在教学内容上分离的问题。学员通过一个模块的学习,不仅可以掌握制图原理,并且能够利用计算机完成手工绘制的图形。两者相较,学员能体会到现代科技手段的优越性,也能促使学员更投入学习作图原理,以便在计算机绘图时加快绘图速度。
四、教学改革方案
我院自2011年开始设置计算機辅助设计选修课,多年来《工程制图》无论在教学内容还是教学方法上均沿用传统模式。两门课程有着内在的课程部分始终是分开授课,即上完《工程制图》后在让学员选修《计算机辅助技术》。如果能将两门课有机的合成一门课,加强关联课程之间的融合和渗透,提高学员对知识掌握的综合性和复合性,可以达到最佳学习效果。《工程制图》有些内容可以在CAD上讲授,可以让学员直接在计算机上动态、直观地观察立体、或机件之间叠加、切割、剖切的全过程。利用三维视图实现从三维立体到二维平面的丰富充实教学内容,改变制图课枯燥、难学的现状。提高学生学习兴趣及教学效率,促进学员学习主观能动性。 具体改革内容:制图基础中介绍的“绘图仪器和工具的使用及有关国家标准”。这些传统内容较枯燥乏味,结合“CAD”基础知识,图层、线型、线宽、颜色等,通过形象生动的演示、讲解,既可以使学员了解计算机技术在制图这门学科中的应用和发展,又可以激发学员的学习积极性。讲完“投影概念和点、线、面的投影”,结合“CAD”的“基本绘图命令、常用编辑命令、显示控制命令”把点、线面的练习放在“CAD”上做,即加强学生对CAD的练习,又方便教员批改作业。讲完“轴测图”后,结合“CAD”的“3D命令”。CAD命令中的平面图形绘制和立体图形绘制两大部分应侧重2D命令结合制图有关内容讲述,因为2D命令是基础。3D命令应结合轴测图部分讲解。讲完“截交、相贯、组合体、尺寸与识读、剖视图”,结合“CAD”的“对象捕捉、对象跟踪等绘图辅助工具、尺寸标注命令及图案填充命令”让学员用“CAD”来完成作业,可以提高学员计算机绘图的熟练程度,在绘图过程中还可以加深学员对学过的制图投影理论的认识。讲完“标准件、常用件、零件图、装配图”后,结合“CAD”讲“块得创建、插入、文本输入、块在零件图绘制中的灵活应用、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度的标注”。通过对这部分的学习,学员可以熟练掌握使用“CAD”绘制零件图和装配图,还可以了解一些绘图技巧,绘制出符合实际的合格工程图纸。
在学习完《工程制图》、《计算机辅助设计》两门课后,还可以鼓励学员以所学知识参加一些相应学科的机械设计大賽,来提高学员的积极性和实际操作能力。比如以“轻武器“为主题的设计竞赛,国家级的各项关于机械制造竞赛等。
五、结束语
CAD极大地丰富了《工程制图》的教学内容,改变了《工程制图》教学方法。比如:CAD中三维模型的设计就是制图教学中没有的内容,而且随着计算机技术的不断发展,三面正投影图,由于直观性不强的弱点,将逐渐被三维模型代替。CAD/CAM技术的进步与推广,CAD制图教学也将得到进一步的发展。在一些发达国家,MasterCAM、UG、Pro-E、Solidworks等先进的三维绘图软件的应用已经很普遍。只要设计出了三维零件图,和绘图软件相连的数控加工设备就能直接生产出产品,极大的提高了生产效率。近年来,在我国也得到了普及。作为一名制图教员,应立足现实,面向未来,勇于实践,敢于改革,才能培养出军队需要的具有广泛基础知识和熟悉现代技术应用的高素质技术人才。
[参考文献]
[1]王敏,《AutoCAD2012工程制图应用教程》[M],天津:机械工业出版社,2013,5.
[2]朱玺宝,《工程制图》(第二版)[M]北京:高等教育出版社,2012,6.
(作者单位:军事交通学院军事物流系 天津)