家具制图与CAD课程融合式教学研究与探索
家具制图与CAD课程融合式教学研究与探索(精选10篇)
家具制图与CAD课程融合式教学研究与探索 第1篇
家具制图与CAD课程融合式教学研究与探索
摘 要 在总结传统家具制图与autocad辅助设计两门课程在教学中存在的优缺点的基础上,通过优势互补将两门课程融合后进行课程体系构建及实施。通过教学实践发现,新的课程内容能够促进培养学生的空间思维能力、动手实践能力和职业技能,对探索“双创”型人才的培养模式也具有积极的意义。关键词 家具制图;cad课程;“双创”型人才
research and exploration on teaching method of combination of furniture drawing with cad course//chen yuxia, guo yong, tu daowu, wu heng abstract this paper summarized advantages and disadvantages of traditional teaching methods of furniture drawing and autocad aided design, and by having complementary advantages and into each other, the curricular system was made up and carried out.it was founded that the course content could training student’s ability of spatial thinking and practice and vocational skills, and have a positive meaning to explored training mode in the dual creative talents.key words furniture drawing;cad course;the dual creative talents author’s address anhui agriculture university, hefei, china 230036
家具制图是木材科学与工程专业家具与室内设计方向的一门重要的专业基础课。本课程不但要求掌握制图的基本理论,而且必须立足于实践运用,培养学生的识图和绘图的能力,在本专业人才培养课程体系中具有重要地位。目前各个高校在“卓越工程师计划”的推动下,人才培养朝着基础扎实、知识面广、实践能力强的高级应用型人才与管理人才的目标实施[1]。这就要求必须对一些传统的教学模式进行改革和探索。笔者将家具制图与autocad辅助设计两门课程进行融合,形成家具制图(含cad)课程,并构建家具制图与cad课程新体系,改革教学方法,提高教学质量,以适应当前现代化教育教学以及现代化家具设计与生产的现状。1 融合的背景及意义
家具制图课程是20世纪80年代开始为家具设计与制造方向设立的一门专业基础课。该课程主要涵盖投影理论、制图基础、家具图形图样的读画、家具制图标准等相关内容。通常的教学方法和教学手段,是利用挂图和教学模型,辅以绘图工具,在黑板上进行绘图,并向学生讲解制图原理、方法和正确使用制图工具,教学过程中学生练习和作业主要是练习手工绘图。与传统的手工绘图相比,计算机绘图可以有效降低制图工作量,提高工作效率,并能够很好地进行交流和储存,正广泛地应用在家具行业。因此,家具制图课程中学习的手工绘图已无法适应工作需要。而目前高校开设的autocad辅助设计课程,通常只介绍软件使用,强调命令的使用方法和技巧,忽略制图的相关原理,往往造成学生并不能很好地进行图样表达
[2]。
如果能将二者很好地融合起来,利用现代化的教学方法,帮助学生提高空间想象能力,利用制图原理与现代化的表现方法进行设计表现,就能够解决传统家具制图和cad技术脱节的问题。这样既节省了教学时间,又提高了学生的主动性与创造性,激发了学生的学习兴趣,使知识、理论、实践有机地结合起来,对后续专业课程乃至将来工作都有重要意义[3-4]。2 新课程体系的构建
新课程体系的构建不是在原课程的基础上做简单的加减拼凑,而是融合不同知识体系,把学生所需要的知识体系高度统一起来,来统一安排学生的课程学习和实践活动[5]。家具制图(含cad)课程将原先的家具制图与autocad辅助设计课程进行优化融合,在一个学期内完成家具制图与autocad辅助设计的内容。在70个课时内,不仅要求学生掌握家具制图中制图理论,而且要掌握autocad绘图技能并进行相关家具产品的结构和工艺设计,有效地提高学生学习的主动性。课程体系遵循以家具制图为主线,autocad是绘制家具图样的工具的原则,按课程主要内容分为家具制图模块、autocad制图模块和家具图样实训模块,模块之间既相对对立,又互相交融[6]。融合后课程模块化教学实践 3.1 家具制图模块
家具制图模块的主要任务是培养学生扎实的绘图和识图技能,提
高其空间思维能力,熟悉家具制图标准。从以往的教学中发现,制约大部分学生制图技能提高的主要是空间思维能力比较差。常规教学中,绘图的具体讲解过程,通常都是使用尺规绘图,很难使一些空间想象力比较差的学生领悟其中的原理。例如在讲解“投影的基础知识”时,可发挥autocad强大的三维绘图功能,绘制一些三维图形,并通过多媒体软件进行动画演示,再结合尺规绘图进行讲解,使学生通过过程演示掌握作图的相关步骤,又培养了学生的空间想象力,节约了课时,达到事半功倍的效果;讲解“制图基本知识及技能”时可穿插讲解“autocad”制图的一些基本设置。课后大量尺规作图的作业训练,使学生了解了家具制图的国家标准和作图的基本原理和方法,培养了学生空间思维能力和细致认真的工作态度。
3.2 autocad制图模块
autocad制图模块的主要任务是培养学生实践操作技能,提高其绘图速度和家具制图的规范性。autocad上机实践时,着重强化快捷键命令的使用,以及使用autocad绘制先前尺规绘制的家具图样,强调学生在绘图过程中能够读懂图样,熟悉家具制图标准,体会计算机绘图的高效性和便捷性。充分利用autocad进行几何体的加减训练,掌握形体分析法,对学生提高读图、识图能力具有重要意义。autocad家具制图中图纸的布置和打印是进行家具图样出图的重要基础,需要重点加强训练。3.3 家具图样实训模块
家具图样实训模块是前两个模块的延续及拓展,主要任务是培养学生熟悉家具企业设计与生产工艺图纸,强调其工作技能的培养。通过校企合作模式,积极参与企业新产品研发,使学生充分熟悉绘制家具产品的三视图、家具零部件图、装配图、拆装图等。家具图样实训模块学习内容包括实木家具图样绘制、板式家具图样绘制、软体家具图样绘制、非木质家具图样绘制。通过实训模块学习,学生不但能够掌握绘图和读图的基本技能和空间想象能力,而且能够掌握工厂相关专业技能。另外,以团队小组的形式进行系列化家具图样的绘制,又可以培养团队协作精神和提高学习的主动性。4 融合后教学效果及结束语
实践证明,本课程自2007年开设以来,经过3年多的不断完善,改变了传统的“填鸭式”教学方法,激发了学生对家具制图的学习兴趣,在考研深造以及工作就业方面已取得一定的效果。目前高校针对“卓越工程师计划”的教学模式改革才刚刚起步,如何应对新形势下学生职业技能的培养,在保证学生学习深度的同时,积极做好教学内容的优化与创新,探索“双创”(创新、创业)型人才的培养模式,还有待于在今后的教学实践过程中进一步探索。参考文献
[1]丁乔,仵亚红,李茂盛.工程制图与cad绘图课程融合式教学的研究与实践[j].机械管理开发,2011(2):185-186.[2]吴寒涛.机械制图与autocad绘图课程整合的思考与实践[j].中国高新技术企业,2010(13):184-185.[3]王俭,王中华.土木专业《建筑制图》与《计算机绘图》课程融合教学的思考与实践[j].中国建设教育,2008(10):22-25.[4]陈桂芬.计算机绘图与机械制图融入式教学的探讨与实践[j].无锡职业技术学院学报,2005(12):44-45.[5]王明刚.《家具制图》与《cad》课程整合的探索[j].职业教育研究,2009(9):156-157.[6]孙亮,刘晓红,王永广.家具设计与制造专业人才培养方案及核心课程标准[m].北京:高等教育出版社,2010.
家具制图与CAD课程融合式教学研究与探索 第2篇
一、多层次实践教学环节的设计应用
要解决以上存在的问题,一方面要加大实践教学的力度,使实践教学内容和方法必须有利于学生职业能力的构建,有利于创新素质的培养,另一方面,通过合理的课外实践活动,拓展学生的知识面,激发他们的兴趣爱好,逐渐建立创新意识。同时解决了课时少、任务多的矛盾。为此,笔者提出了多层次的实践教学内容和方法,包括基础型、提高性和创新型,每种类型包括不同的教学项目和教学形式,学生可以根据自己的兴趣爱好选择不同类型的项目,达到不同的目的,如表1所示。
二、多层次实践教学考核标准的制定
为客观公正地反映学生的综合素质,采用过程考核为主,对学生的必修实践项目进行综合评价,每个项目都有5个考核指标:工作态度、软件操作的熟练程度或尺规绘图的熟练程度、出图的.规范性、团队协作能力和勇于创新能力。5个必修项目加权平均值作为考核成绩。课外自选项目根据实际情况分为参与分和获奖分,根据总得分给予物质奖励和证书。这样的考核标准更有利于全面、客观地放映学生的工程素质、技术能力和团队协作能力,对学生职业能力和创新能力的培养起来很好的效果。
三、多层次实践教学效果验证
学院制图教研室将多层次实践教学内容和方法引入到土木工程制图与CAD课程中,对20xx级和20xx级土木工程专业共6个班进行了试点教学,结果表明,教学效果良好。学生的自我评价是:通过丰富多彩的项目学习,我慢慢对该课程产生了浓厚的兴趣,同时我们还有额外的收获,我愿意喜欢学习这门课程;房屋建筑学任课老师的评价是:通过这次实践教学改革,能明显感到、看到学生严谨的工作态度、绘图的质量大大提高了;用人单位的评价是:通过顶岗实习,学生接受真正的职业训练,促使自己自觉认识社会和工作氛围,自觉形成良好的职业素质和工作作风,同时有助于树立正确的人生观、价值观和就业观,实现毕业与就业的零过度。
家具制图与CAD课程融合式教学研究与探索 第3篇
当前, 《机械制图》与《CAD》是两门独立的课程, 分别由两个老师讲授, 一个老师讲授《机械制图》, 一个老师讲授《CAD》。把这两门有关系的课程割裂开来, 增加了学习课时, 教学效果还一般。我们学院在课程建设和改革中多次提出了课程的整合, 就是打破课程的系统性、专业性, 强调实用性、够用的原则, 减轻学生的学习负担, 提高教学效益。我们职业学校的培养目标是生产一线的中、高级技术工人, 要在有限的时间掌握更多的实用技术。
二、《机械制图》与《CAD》的关系
有不少人这样想:有了《CAD》课程还要《机械制图》干什么, 直接开《CAD》就可以了。这显然是认识上的偏差, 所以, 我们有必要搞清它们之间的关系问题。
《机械制图》课程就是研究绘制和阅读机械图样的原理和方法的一门专业基础课。它的目的和任务是:学习正投影的基本理论;掌握阅读和绘制机械图样的基本知识、基本方法和技能;培养对空间想像的能力;好的工作作风和工作态度。而目前我校使用的CAD是Autodesk公司开发的一种微机辅助设计和绘图软件包, 是当前最流行的计算机辅助设计软件之一。它主要研究的是如何利用各种指令绘制各种图样。对我们职业学校来讲, CAD可以看做是一种绘图工具:显示器可以看做是图板和图纸;鼠标和键盘可看做是铅笔、直尺和圆规。当然, CAD里的工具还要比手工工具丰富的多了。它极大的提高了绘图效率和绘图质量, 是手工绘图效率的十至二十倍, 是机械设计及制图的一场革命。
分析和了解了它们之间的关系之后, 我们就可以整合这两门课程, 并结合学生的实际情况和培养目标, 制定我们的编制计划和教学方案, 将它们有机的结合在一起, 相辅相成, 起到事半功倍的效果。
不论是传统教学手段还是现代化教学手段都有其自身的优点和缺点, 《机械制图》和《CAD》一个是传统教学的典范, 一个是现代化教学手段的典范。因此, 在教学过程中, 要把传统教学方法与现代化教学手段有机地结合起来, 充分发挥二者的优势, 使教学效果达到最优。
首先, 充分发挥传统教学方法的优势。《机械制图》是一门标准性很强的课程, 从各种图线的画法、字体的写法、尺寸的标注、图纸的规范到零件图、装配图的画图与读图, 都要严格遵守国家标准与行业标准。在练习的过程中, 教师要及时有效地辅导检查, 确保良好的练习效果。同时, 在做练习的过程中注意对学生进行做事要细致、耐心和要有毅力的教育, 以提高学生这方面的素质。
其次, 发挥《CAD》现代教育技术的优势, 使教学内容更加形象、直观, 从而达到深化课程改革的目的。多媒体具有图、文、声并茂以及活动影像等特点, 充分发挥多媒体的形象化教学, 可以弥补传统教学方法在直观感、立体感等方面的不足, 取得传统教学方法无法比拟的教学效果。《CAD》课的教学主要就利用软件的演示教学的一门课程。对于一些结构比较复杂的物体, 在制作模型又很困难时, 教师无论怎样讲述与比划, 学生始终难以想象出来。学生在进行画图、读图和讨论时, 也是如此。这种情况下, 如果运用多媒体来进行教学, 就可以达到事半功倍的效果。将物体的三视图绘制按步骤演示出来, 效果很好。这样, 使学生既掌握CAD、计算机绘图的有关知识与技能, 也学会了机械制图的各种国家标准, 为学生综合素质的提高和今后的工作及个人发展奠定良好的基础。
再次, 既要注重课本理论的教学, 又要与生产实践紧密结合。理论联系实际是教学的一项基本原则, 理论教学的目的是为生产实践服务。首先, 要注重课本理论的教学。理论教学主要是在课堂上进行, 通过理论教学使学生掌握本门课程的基本原理、作图和读图方法以及有关机械零件的基本结构及装配的基本知识等, 形成扎实的基本理论知识体系, 逐步培养学生的空间想象力。同时, 《机械制图》与《CAD》两门课程又都是实践性很强的课程。因此, 在加强理论知识学习的同时, 还必须与生产实践紧密结合起来。
结束语
家具制图与CAD课程融合式教学研究与探索 第4篇
关键词:家具制图;模块化教学;内涵;意义
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2011)18-0148-02
1课程概述
《家具制图》是家具设计与制造专业的专业基础课程。通过本课程的学习,使学生建立设计制图的基本概念(在家具制图过程中所需要掌握的实用知识和技能),对制图的基本知识、投影基础、家具图样图形表达等有一定的认识,并能进行相应的家具图形图纸分析和绘制,为提高家具设计者的形象思维打好必要的基础。
对本专业课程来说,学校新建格林家具厂为该课程的学习实践提供了平台,如果将理论教学与实践教学有机结合起来,将大大提高学生的积极性,为学习形式的多样性提供了可能。帮助学生克服抽象思维障碍,充分利用家具厂的特有功能,节省教学时间并兼顾发挥学生的积极性与创造性,并通过团体合作完成任务增强了团体的协作能力。这样,学生在学会家具制图的原理、标准和方法的同时,还能提高动手制图能力,掌握家具制作过程,为将来走上工作岗位奠定了基础。
2模块化教学的概念和内涵
《家具制图》课程模块化教学打破了传统的“填鸭式”教学,使每一模块相对的“独立”起来,通过完成一个个模块任务,增加学生的学习积极性和创造性,在不知不觉中学会课程大纲要求所需的技能。
2.1模块化教学的目的
2.1.1动手能力
有实物材料的教学提高了学生的自主性,老师先制定活动任务,简单解释后,放手让学生去做(当然,还要遵守家具厂的规定)。
2.1.2创新性
对于学生来说,培养创新和探索精神意义重大。鲁迅曾说:“世上本没有路,走的人多了,也便成了路。”现在大多数的教学是事先告之学生路在哪,怎么走,再让学生走一遍,一节课就结束了。
2.1.3实践性
制定活动任务的教学,让学生运用所学知识分析解决实际问题的能力、带着问题向他人学习的能力,进而提高学生的解决问题的能力。
2.2模块化教学的内涵
在教学中,教师将课程分为5个模块来教学:①茶几类;②床榻类;③橱柜类;④椅凳类;⑤软体家具类。
模块一是相对简单的家具。最简单的茶几就是一个box(盒子)。所以第一模块要求学生了解做茶几的基本材料和功用,利用家具厂做成的样品进行讲解,了解制图在制作中的作用(而不是像从前太拘泥于细小的格式和规范,让学生望而生畏),能够自行画茶几结构装配图,并换位思考“如果我是工人,怎么用该图纸进行制作”。在茶几功能不变的情况下,自行设计一茶几,绘制设计草图(包括尺寸)、结构装配图、零部件图等。模块之间相对关联又独立,由易至难,循序渐进。在掌握了基本知识及相关规范(这一部分尽量精简,以保持学生兴趣)后,再自由发挥学生的想像力和创造力,进行创新设计。模块是遵循由易到难的顺序,最后一模块为沙发等软体家具。
每一模块教学的基本程序是:教师进行基本知识与规范的讲解(时间不能太长)——学生参考家具厂的各类图纸——自行绘制设计草图、结构装配图——将其变成现实。
具体做法为:每个模块分为几种不同款式的家具,由学生自己组成不同的项目小组或教师分配3~5人为一组,每组分工进行量取绘制目标家具的尺寸,绘制三视图、装配图、零部件图。这个过程中学生熟悉家具的造型、尺寸、连接方式、材料等信息,并且还能调动学生的自主学习能力。在掌握了基本绘图方法后,再进行自由式学习方式,任务为设计一规定模块的家具,材料造型自由设计,根据图纸,制作成缩小版的家具(可充分利用家具厂的边角料),对比较优秀的作品,可投入生产。
对过程的奖励就是最后变为实体的家具,我想这应该是每个学生能够集中精神进行学习的驱动力。
3引入自由式学习方式
一颗小树苗的成长不仅需要阳光、水、空气,还需要成长空间,学生的成长亦如此。
在进行了规范的界定之后,给予学生自由发挥的空间,不仅有利于个性化的发展,还能培养学生的创新能力。
设计草图的绘制可以让学生掌握徒手绘制三维家具的绘图方法与技能,加强徒手绘图的能力。与此同时,也培养了学生的动手能力、创造性思维能力和想象能力。让学生自己动手,利用家具厂的材料进行家具创新设计,并根据实际情况,确定合理的可行性方案,绘制设计草图能使学生变被动学习为主动学习,充分激发了学生的创新能力。
此外,分组完成使学生明白团体合作的重要性,这不仅是一种精神,更是一种职业素养,在将来日益激烈的社会竞争中尤为重要。
参考文献
1 周德新.新世纪人才的重要素质——团结协作精神的培养[J].理工高教研究,2004(23):67~69.
2 孙亮、刘晓红、王永广.家具设计与制造专业人才培养方案及核心课程标准[M].北京:高等教育出版社,2010.
3 叶翠仙.艺术类“设计制图”课程教学改革探讨与实践[J].中国林业教育,2009(7).
家具制图与CAD课程融合式教学研究与探索 第5篇
工程制图引入三维CAD技术的课程体系及特点
目前, 工程制图的教学中引入三维CAD技术的课程体系有三种方式[1]:主线式、分段式和独立式。
主线式的特点是从体出发 (或称以三维形体为主线) , 以融合的方式将三维几何建模贯穿于教学全过程, 同时贯彻二、三维并重的思想。在绘图技能训练上同时注重草图绘制、二维绘图软件和三维造型软件的使用。分段式的特点是在不同学期设置不同内容的课程, 与原有工程制图一起形成一种新体系。独立式的特点是由教师开设三维建模的独立课程, 它们或者是必修课或者是选修课。
值得注意的是, 分段式和独立式的教学体系, 实际上都是将工程制图和CAD技术分成了不同的制图模块, 必须分别开设相关课程。这样不但需要安排大量课时学习软件操作, 而且容易过高地估计三维软件在教学中的辅助作用, 认为以计算机绘图软件为工具的绘图和出图就是甩掉图板的实现, 从而忽略制图教学本身的思维性及过程性训练的主导思想。
以制图教学为主线, CAD技术作为教学的辅助工具的融合式教学方法, 不但可以取得事半功倍的教学效果, 也可以很好地解决新的教学体系内容与现行课时限制的矛盾。
工程图学与三维CAD技术融合式教学方法实施要点
1. 必须注重工程制图教学的主导作用
工程图样是工程制图课程研究的对象, 绘制和读懂工程图样是工程制图教学的主要任务。工程制图课程体系实际上隐含了两大基本内涵, 一是它的“语言性”, 它具有表达设计者的设计思想及进行技术交流和传递信息的功能, 被誉为工程界共同的技术语言。课程设置也是以此来定位, 用于对工科专业学生的培养和训练。二是它的“思维性”, 通过二维工程图与实体零件的相互变换来沟通问题与结果的图示图解的一种图学思维特征。在工程制图教学体系中, 只有把握住“思维性”这一内涵, 才能抓住工程制图的思维方式和学习方法。
在教学中从工程制图的“语言性”和“思维性”两大内涵的角度来引入三维CAD应用技术, 在辅助制图和辅助思维方面都有着积极的作用。特别是在基本体截交与相贯的形成、三视图与立体图的转换以及装配体的组装和工作原理的演示等方面, 融入性地引入三维CAD软件的功能, 可达到事半功倍的教学效果[2]。
三维CAD软件可以直观地展示制图教学的很多环节, 但是必须明确三维软件只是一种工具, 不是教学内容的主体。按照我国的国情三维设计在我国普及还有一段很长的路要走, 即使将来产品设计以三维为主, 但二三维长期共存的局面恐怕不会改变。
2.充分发挥三维CAD技术的优势和辅助教学功能
目前, 三维CAD设计软件很多, 如Pro/E、UG、SolidWorks等。利用三维CAD软件的造型功能可以将看图的思维过程具体化、形象化, 可以有效地化解教学难点, 营造轻松的课堂氛围。采用三维软件的2D到3D功能讲解组合体和零件图的读图, 可以将人工看图的思维方式引入软件建模中, 一边讲一边演示作图过程, 引导学生思维逐渐深入, 使学生有一个完整的认识和系统的思维过程, 将空间想象具体化, 加速学生对空间概念的理解和消化[3]。在教学中安排相应的上机实践课, 组织学生亲自上机造型零件, 效果更好。
由于制图课开设于一年级, 学生还没有机会去企业实习, 因此装配图的讲解还是很抽象的。对着一张图纸讲解机器的工作原理的难度可想而知。教学中利用三维软件制作装配体的工作原理和拆装的仿真动画, 进行演示讲解, 可以使课堂效果生动逼真。这样教学过程就如同把车间搬到了教室, 形象生动的讲解, 把动画和挂图有机地结合起来, 不但课堂气氛生动逼真, 还可以增加信息量, 拓展学生视野, 调动学生的学习积极性, 极大地激发学生的学习兴趣。
工程制图与三维CAD软件融合式教学方法实例
1.基本体的截交和相贯的教学示例
教学目的:掌握截交线和相贯线的绘制方法。
教学形式:多媒体教学+传统板书教学+上机实操+课后作业。
课时安排:6学时。2学时多媒体教学 (用三维CAD软件的拉伸、旋转、切除等功能直观展示基本体的切割过程和相贯体的形成, 增强学生的直观感觉) 。2学时的传统教学 (在黑板讲解截交线和相贯线的绘制方法, 规范作图过程) 。2学时上机操作 (通过上机练习, 掌握软件的拉伸、旋转、扫描、放样、切除等基本操作, 同时对作业中的形体有一个直观印象) 。课后手工完成截交线和相贯线作业。
2. 组合体读图的教学示例
教学目的:读懂三视图, 想象形体的实体结构。
教学形式:传统板书教学+多媒体教学+上机实操+课后作业。
课时安排:8学时。2学时的传统教学 (在黑板讲解组合体的绘制方法和读图方法, 规范作图过程) 。2学时多媒体教学 (用三维CAD软件的2D到3D的转化直观展示读图过程, 将读组合体视图的思维过程具体化、形象化, 增强学生的感性认识) 。4学时上机操作 (通过上机练习, 熟悉软件的倒角、抽壳、钻孔、螺纹、镜像、阵列等操作。同时对作业中的形体有一个直观印象) 。课后手工完成读图作业。
3. 装配图过程及工作原理的动画演示
教学目的:熟悉装配图的作用、内容和绘制方法。
教学形式:多媒体教学+传统板书教学+上机实操。
课时安排:6学时。3学时多媒体教学 (用三维CAD软件的装配和模拟动画功能演示机器或部件的装配过程和工作原理) 。1学时的传统教学 (在黑板讲解装配图的绘制和读图方法) 。2学时上机操作 (通过上机练习, 熟悉软件的装配和动画制作方法。同时对一到两个装配体的作用、工作原理等有个全面了解) 。
结论
工程制图与三维CAD技术的融合式教学可以推动工程制图课程体系和教学内容的改革与更新。这种新的教学系统与方式具有时代特点, 它将计算机与传统的工程制图融为一体, 培养学生的现代设计意识, 从根本上改变了现有的工程制图教学体系, 可以取得事半功倍的教学效果, 应大力推广。
参考文献
[1]童秉枢, 易素君, 徐晓慧.工程图学中引入三维几何建模的情况综述与思考[J].工程图学学报.2005 (4) :130-137.
[2]戴立玲, 卢章平等.工程图学与基本CAD应用技术融入式教学体系的研究探讨[J].工程图学学报.2006 (6) :116-120.
家具制图与CAD课程融合式教学研究与探索 第6篇
【关键词】室内装饰装修;施工图;制图;CAD
1课程的教学目标
1.1室内装饰装修制图
“室内装饰装修制图”课程的学习任务主要是正投影的原理、断面图与剖面图、轴测图、阴影与透视、装饰施工图、建筑行业制图国标等基本知识。通过课程学习,(1)使学生掌握制图的国家标准和正投影原理,为正确理解平面图、立面图、剖面图及详图的形成打下基础。(2)使学生掌握室内装饰装修的读图能力,通过二维的图纸能想象出三维空间。(3)使学生掌握室内装饰装修绘图的方法及步骤,在后续的其它专业课程设计时提高设计效率,并为后续专业课奠定扎实的基础。
1.2室内CAD
“室内CAD”课程主要是在基础理论了解的基础上,用计算机来绘制设计的建筑方案。通过课程学习,(1)使学生掌握AutoCAD绘图软件的基本操作。(2)结合建筑工程设计有关的基础知识、国家和行业的设计与制图规范,使学生准确熟练的用AutoCAD软件绘制室内装饰装修平面图、立面图、剖面图及详图。
通过以上两门课的教学目标,我们能发现有一个最终目的,正确的绘制室内装饰装修图纸。由于都是向着一个目标,所以两门课程的融合是必然的。
2课程的融合
2.1理论与实践的融合
《室内装饰装修制图》这门课程前期的理论知识比较多,例如制图规范和投影原理就要占据整个课程近一半课时,如果教学手法单一,只是教师讲、学生听,难免会使学生失去兴趣。前期理论的讲解就使学生产生厌倦,到后期图纸识读重点部分再想转变学生的厌学情绪就变成了不可能的事情。《室内CAD》课程是一门上机操作的课程,在高职院校里,学生对这类理论知识少的课程往往比较喜欢。前期命令的学习和简单图形的绘制学生兴趣比较高,课程后期到专业图纸的绘制问题就出来了,很多学生就会发现《室内装饰装修制图》没有学好,直接影响到后面软件绘图能力,最终导致《室内CAD》课程达不到良好的效果。
针对这两门课程,我们能发现一个是侧重基础理论,一个是注重软件操作,而最终目的只有一个,正确的绘制室内装饰装修图纸,所以这两门课程不仅是承前启后的关系,而且是可以相互融合。可以用学生对《室内CAD》的兴趣带动对《室内装饰装修制图》的学习,在课程安排上我们可以理论和实践上机操作相结合,例如教师在讲制图规范时,讲完线型和线宽后,可以让学生用CAD软件设置图层的线型和线宽。所以两门课程的结合是理论实践一体化的体系结构,将课程的理论学习和实践上机操作学习结合成一体,通过这种教学方式的改变,可提高学生对部分枯燥知识点的学习兴趣,能让学生在短时间内完成职业岗位实际工作任务需要的知识、能力、素质要求。
2.2手绘与机绘的融合
《室内装饰装修制图》课程讲到投影原理时就牵涉到手绘几何形体三视图,如果这门课程与《室内CAD》课程相融合,我们可以采取手绘和机绘相结合,前期简单的形体可以用手绘的形式表达,后期复杂的形体可以用CAD绘制,这种多形式的教学方法可以达到一箭多雕的效果。(1)加强学生对软件的熟练程度,避免了因绘图数量不够造成的速度慢。(2)CAD绘图比手绘的速度要快,能节约更多的时间,可以缩短课时量。(3)CAD软件可以建立物体的三维立体效果,教师可以提前建好,让学生用软件画出二维的三视图,在软件里三维效果更立体,学生可以从不同的角度观看,就像实际物体放在面前,这样学生能更好的绘制三视图。通过这种教学方式的改变,可以提高学生对枯燥知识的学习兴趣,让学生在短时间内学会更多的技能。
2.3项目与课程的融合
以任务驱动为目的的项目教学模式是高职教育一直提倡的,这两门课程的融合更好促使了项目与课程的融合,让学生通过完成任务独立建立起自己的知识体系。在以前的教学中,制图的教师会发现讲到室内施工图时,没办法让学生画图,手绘太慢,影响教学进度,用CAD绘图,他们还没有学,教师只能教他们先把图读懂。而CAD的教师也有同感,当讲到画专业图纸绘制时,学生对基本的绘图规范、作图步骤都不懂,不是他们没学过,因为学过没有及时的练习,大多数学生都忘记了,教师还要重新再给学生讲制图的知识,这就直接影响了后面专业图纸的绘制,只能讲到绘制立面图,不能完成一个完整项目的绘制。而这两门课的结合就可以用一个实际案例贯穿整个教学过程,从开始的制图规范到最后整套图纸绘制,避免了因没有及时练习和速度慢等问题给教师和学生带来的困扰,这样也使學生的知识更系统。
3总结
虽然课程的融合给学生带来了系统的知识学习,教师也避免了反复的讲解,可以把更多课时用在实际案例的讲解和练习,但也面临着一些挑战。第一,要求教师要非常精通这两门课。大多教师只对自己讲授的课精通,对其他课程只是了解,这就要求教师要再研究一门新课。第二,制定课程融合授课计划。没有任何一本教材是把这两个部分融合在一起写,所以在选择教材和制定授课计划时有一定的难度。第三,上课教室的不固定。课程融合后,教室和机房穿插上课,前期教室课多一点,后期机房课多,教室的不固定会给学校带来一定困难。任何课程的改革都会伴随着一些困难,但这些困难并不是不可以克服,我们相信通过广大教师在教学中不断改革创新和完善,一定能提高教学质量,为学生提供更优质的教学服务,为社会培养出能力强、上手快的技术人员。
参考文献:
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家具制图与CAD课程融合式教学研究与探索 第7篇
一、建筑制图与CAD课程教学现状
建筑制图课作为一门专业基础, 多年来的教学均保持相对固定模式, 我们用过的现行教材如北京大学出版社出版的《建筑工程制图》;中国建筑工业出版社出版的《建筑工程制图》 (第二版) 等, 都形成了既定风格。即单纯尺规制图内容, 没有结合计算机绘图的整合教材。
近几年来, 随着高等职业教育扩招政策深入, 学生人数剧增、现有设备紧缺、师资力量不足。由于建筑工程制图课专业基础地位, 开课专业多。CAD教学的计算机需求压力大。再加上上机操作要配备指导教师, 过去一名教师教一个班级的模式已无法实现, 建筑制图基础课则用合班授课, 这些因素给建筑制图教学带来了不小困难, 教学效果难免会因此折扣。
二、教改思路探讨
按现代高等学校跨世纪人才培养的基本目标模式“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的要求, 以“三课融合”、“三法并重”、“三图并举”为基础, 综合设计能力培养为主线, 以创新思维与设计绘图能力培养为核心, 现代化教育技术为手段, 构建贯穿工程素质、工程意识、能力培养的“工程制图”课程教学体系新理念。
“三课融合”即“CAD绘图” 、“工程制图”、 “画法几何”内容有机地整合在一起, 使传统“CAD绘图”课的教学具有交叉性、广泛性和时代特征, 形成“工程制图新体系”。使学生在掌握CAD绘图基本知识的基础上, 使之成为学习 “工程制图” 、“画法几何”的手段和平台。
“三图并举”即灵活使用徒手作图、尺规作图、计算机制图三种绘图技能, 使学生具备快速、准确表达设计创意和理念的能力。当前迫切培养学生创新能力和计算机应用能力结合的情形下, 只强调计算机绘图或过分强调仪器制图都是一个误区。在加强计算机制图的同时强调草图能力, 这一提法具有普遍意义。
三、CAD教学实践
新形势下, CAD教学改革的矛盾集中在教学效果与课时短缺上, 即需较少的课时提高学生的图示表达能力、工程意识和创新能力。学生需要在较短时间掌握CAD软件的基本功能和绘图方法。这要求保证每个学生能有足够上机时间完成预期内容;在操作中的问题要得到及时解决;学生要有演示教案可自己观看学习;对自己绘图任务要有明确整体思路。
从教学成效出发, 目的明确的课堂环境和相对集中的时间安排有益于提高学生兴趣与教学质量;建立配备实时指导的教学过程, 实行“计划-执行-反馈-总结”的循环机制提高教学质量;在学完建筑制图相应章节后, 立即着手绘制专业图纸有利于深化所学知识。课时紧张的情况下, CAD绘图教学要抓住重点, 强调在专业绘图的过程中学习CAD的编辑修改功能, 形成专业制图的整体思路。
鉴于如上分析, 结合近年经验, 对CAD引入建筑制图课程作如下探索:一是CAD教学课集中排在建筑制图主要章节结束或后半部分。总课时分布占制图课程总学时的1/4左右, 约2~3周左右。其中CAD软件功能介绍2学时, 绘制一幅简单构件图4学时, 反馈上机出现问题及布置下次任务2学时, 绘出一幅难度适中专业图纸并检验效果6学时。这些课在多媒体教室一边演示一边操作。二是内容体现CAD软件的“先进性”, 让学生树立对CAD强大功能的正确认识, 培养空间平面空间三维构图模式。根据不同的上课专业, 体现CAD技术在各专业应用上方便、快捷, 培养学生工程意识, 激发学生对CAD兴趣。三是协调尺规制图与CAD制图的课时, 减少手工绘图的次数, 相应由CAD制图教学时间替代。这样可以在不增加总课时前提下提高课时利用率的效果, 同时也不应忽视徒手草绘这一提高综合素质的有效途径。四是体现教学方法的“实践性”。一种教学方法是否成功, 最有力的检测标准就是教学效果, 建立信息反馈机制, 根据具体情况灵活调整教学安排。避免学生“半生不熟”, 既没有学会计算机CAD制图, 又对手工绘图不熟。在资源紧张条件下, 合理利用现有资源同时达到最佳教学效果显得尤其重要。
四、结语
家具制图与CAD课程融合式教学研究与探索 第8篇
[关键词]机械制图;分组式教学;学习热情;学习能力;团队合作意识
[中图分类号]G424[文献标识码]A[文章编号]10054634(2016)05007103
0引言
《机械制图》是一门实践性很强的重要专业技术基础课,其教学目的是使学生掌握国家标准关于机械制图的相关规定;掌握零件图以及装配图的阅读及绘制等相关内容。但由于课程对学生的空间想象能力要求相对较高,一些学生在学习到立体以后,就明显跟不上课堂进度,而且越落越远,慢慢地对课程失去了学习的兴趣,学习效果自然也无从谈起。分析其原因,主要是目前的教学目标仍然以强调知识的传授为重点,学生在教学过程中仍然处于被动接受的角色,这种教育理念不利于培养学生的创造性思维和创新能力[1,2]。此外,当前教学学时的不断压缩以及社会对学生工程实践能力的要求提高,因此,提高课堂教学效果、培养学生的学习热情、创造能力、工程实践能力以及合作沟通能力就显得尤为重要。哈尔滨工业大学在机械制图课程中,将“分组式”教学方式引入到课程中来,使学生在学习的过程中,由被动学习转变为主动学习;由教师灌输转变为学生积极探索;由个人单独完成课程任务转变为小组成员合作完成,极大地调动了学生学习的积极性,明显提高了课堂教学效果。
1分组式教学法的具体实施过程
实现分组教学法的具体教学流程如图1所示。从图1可以看出,分组教学主要分为课前分组、课堂教学以及成绩评定3个方面。这3个方面涵盖了教学的全部实施过程,教学效果能够充分反映分组式教学法的特点及优势。具体的课程安排主要包括以下几个部分。图1分组教学流程
1.1如何分组
分组式教学中,分组是教学过程实施的第一步。组内成员的确定按照学生分组和教师分组两个步骤完成。课程的初期阶段采用的是学生分组,即学生自愿分组。此次分组的主要目的是将学生个人的学习转变为集体的学习,让学生从内心产生一种集体荣誉感和责任感,个人学习的程度不仅影响到个人也会影响到整个集体,从而激发学生主动学习的热情。每个小组人数以4~6人为宜,有利于组内成员随时对课程中存在的疑问进行讨论。人数太少,起不到团队的凝聚力作用;人数太多,又不利于组内成员之间的相互交流。另外,每个组里,选出一名学生作为组长,目的是就不同教学任务,协调组内成员的角色,也方便任课教师对每组成员的了解和学习程度的把握。
在课程的中期阶段采用教师分组,即教师根据各个组之间学生学习程度的差别,重新调整分组。比如,有一组学生整体水平都较高,而另外一组学生整体的学习情况则不够理想。这时,教师就将这两组重新进行拆分,让成绩好的学生带动成绩稍差的学生,以实现全班学生的共同进步。
1.2如何开展课堂教学
课堂教学中,主要采用以下几种方法。
1) 教师课堂讲授。这部分内容包括点、直线和平面的投影等基础知识方面,主要以教师课堂讲授为主,通过这部分内容的学习使学生掌握机械制图的投影方法、投影规律以及不同位置直线或者平面的投影特性,为教师对后续课程内容的编排以及学生对课程内容的学习打下良好的基础。
2) 学生课堂讲解。首先,教师需要根据所学内容深入分析在学习过程中学生将会遇到的难点,以此为依据来设定学生的讲解内容;然后,学生根据教师的要求,以小组的形式进行分析、讨论和解答。例如,当学到平面截切平面立体时,学生们经常就会出现上课时听教师讲得很明白,但自己做起题来就不知道如何着手,还有的学生经常出现丢线、漏线的现象。因此,在学到这部分内容时,教师就会留出一部分时间供学生讲授,即让学生“自己教自己”。具体过程是教师让学生以小组为单位,要求每个小组通过查阅资料找出一道符合课程难度的平面与平面立体截切例题,并集体讨论出该题的分析方法以及详细的解题过程。然后在课上,每组派一名学生到讲台上将题目展现给其他学生,并讲解详细的解题过程。通过这种方式的学习,不仅使学生对平面截切平面立体这部分内容掌握得比较透彻,而且在完成教师设定题目的过程中锻炼了学生的查阅资料能力、语言表达能力、团队协作能力。
3) 学术报告形式展示实践教学内容。实践教学环节是教学过程非常重要的部分,不仅要求学生掌握制图的基本知识,更重要的是要通过这一环节提高学生的创新能力和实践经验。因此,教师针对这一教学目标设置了学术报告的教学模式,如讲到组合体构型设计这部分内容时,教师提出,要求学生自学构型设计方面的相关内容,比如构型设计的概念、构型设计的方法以及构型设计的注意事项。然后,要求每个学生都要完成一项构型设计,并且以报告的形式,向其他学生展示构型设计的全部过程,包括为什么进行这样一项构型设计?所构物体有哪些基本形体组成,各基本形体是怎么组合到一起的?在完成构型设计过程中遇到了什么问题?是怎样解决的?每个学生不仅要完成自己的构型设计,还要认真听其他学生的构型设计报告,针对构型设计中存在的问题或可行性提出疑问并与其他学生进行深入讨论,以得到最佳解决方案。通过这个过程,不仅能提高学生的自学能力、分析问题及解决问题的能力,而且还鼓励了学生充分发挥自己的想象力和创造力,培养了学生的创新精神和创新意识。
1.3如何评价各组成绩
依据教学内容的具体安排,将每个小组的成绩评定方式分成以下几个部分。
1) 基础习题部分。基础习题主要是指为了让学生掌握最基本的绘图知识及投影理论而设定的习题,这部分内容的成绩评定也需要教师根据课程内容的难度,决定作业的具体评分方法。比如点、线、面这部分的内容,学生对课堂内容的掌握程度差别都不大,这时就以个人成绩来记入学生的当次成绩。当课程难度增加时,为了提高学生的学习热情,也鼓励学生在做作业期间进行组内以及各组之间的讨论,培养学生良好的学习氛围,学生的成绩将以小组为单位计算,即同次作业中,同一小组的所有成员将得到相同的分数。例如,有时教师会将小组成员中的最低分数作为这个小组中每个成员的分数,有时将小组中所有成员的平均分数作为小组成员的分数。这种成绩评定的目的,是让学生产生一种责任感和集体荣誉感,不能因为个人学习成绩影响到整个小组的成绩,激发了学生的学习热情和学习积极性。
2) 学生讲解部分。对于学生演示和讲解的部分,每组的成绩评定内容包括选题难度、解题是否正确、讲解以及解答学生疑问是否清晰等,进行综合考虑。考核采用学生自评的方式,即某一小组成绩由其他小组成员给出,取各组成绩的平均值记入本小组当次任务的最终成绩。
3) 教学实践部分。对于组合体构型设计等实践教学环节,采用学术报告的形式进行展示,学生可以就其展示作品进行现场汇报、讨论,以找到最佳表达方案,此部分考核采用师生共评的方式,即小组成绩一部分来自于教师的评分,另一部分来自于学生的互评,师生将根据作品的难易程度、准确程度、设计的合理性以及存在问题的多少等方面综合考量并进行打分,最后一并记入到每组学生的成绩中。
2分组式教学法的教学成果以及学生的心得体会经过近一个学期的教学实践和摸索,学生的课堂参与意识明显增强,能够随时根据课堂内容向教师提出各种问题,真正实现了教与学的互动。学生的学习主动性和创造力得到了很大的提高,学生会就某些问题去思考“对或者不对”“应该怎样会更好”而不再像以往只是被动地接受。图2所示为分组班级与未分组班级成绩的对比,可以看出分组班级的5次作业的平均成绩均明显高于未分组班级,可见这种学习方式有助于学生形成良好的学习风气,使得课堂的教学效果明显提高,从而为学生后续课程的学习打下了良好的基础。
图2分组与未分组班级的成绩对比
家具制图与CAD课程融合式教学研究与探索 第9篇
关键词:家具制图,家具CAD,授课方式,教学情境
引言:
家具作为一个生活必需品, 早已进入到社会生活的方方面面, 各大家具展对大众了解家具提供了一个开放的平台, 部分高校也陆续建立了家具专业, 而家具制图与家具CAD是家具专业的其中两门基础而重要的课程, 在许多院校中, 这两门课程是独立授课的, 然而它们之间相辅相承, 关系密切。笔者经过三年的授课发现了其中存在的一些问题, 并对其进行了探讨分析。
一、传统的授课内容与授课方式
1.家具制图课程的主要授课内容与授课方式。家具制图课主要内容有:三视图的读识图与绘制、几何作图法、家具制图标准、家具图样、家具透视图等几大内容。授课方式主要以PPT课件结合板书分析、几何教学模型、家具实物等进行综合讲解与示范教学。
2.家具CAD课程的主要授课内容与授课方式。家具CAD主要内容有:CAD软件的安装与卸载、绘图工具与修改工具、图层、比例与标注、打印输出等。授课方式主要以课堂讲解、老师示范与学生练习穿插结合进行。
二、家具制图课程与家具CAD课程之间课程融合度对比分析与授课效果比较
1.家具制图与家具CAD课程融合度对比分析。笔者调查发现, 一些院校制图课与CAD课学时都在45~80范围, 有三种配置方式, 一是CAD课在第一学期, 制图课在第二学期, 二是制图课与CAD课在同一学期且同步进步授课, 三是制图课在第一学期, CAD课在第二学期。
第一种方式存在一个严重问题, CAD先于制图课进行, 笔者认为CAD是一种工具, 而制图标准是一种理论方式, 工具不应脱离方式而存在。
第二种方式CAD课程与制图课程同步, CAD课程学习的最终目的是使学生能够结合家具制图标准绘制家具外观三视图、结构三视图甚至室内平面布置图等等。笔者在教学中发现, 若两者同步进行教学, 完全有可能出现家具制图内容相对于CAD教学滞后, CAD的授课无法与制图标准相结合进行, 不能有效地将制图标准融入CAD中学习, 从而使学生只会使用CAD工具绘制基本的图形, 而不知道具体的制图标准, 如粗实线、实线、细线如何表达, 三视图、剖视图、断面图、 局部详图如何表达等等现实而具体的问题。
第三种方式是将制图课程安排到了第一学期进行, 确保学生掌握制图标准后再进行第二学期家具CAD课程的学习。学生有了制图标准知识后, 老师能更有效地运用各种教学方法进行CAD授课, 更自由, 更开放, 更有效。而第二种方式的问题在于, 两门课间隔时间过长, 学生会遗忘一些制图内容, 且不能及时掌握CAD在企业一线中的应用, 不能第一时间激发学生的学习热情。
第二、三种方式笔者都进行了尝试, 并针对这两种方式, 对课程进行了调整, 将制图课与CAD课安排在第一学期进行, 且确保完成绝大部分制图课内容的前提下, 进行CAD授课。这种方式能较好地将这两门重要而基础的课程最大程度地融合教学, 使学生循序渐进地掌握, 且能够及时地用不同方式 (手工制图与电脑制图) 进行巩固, 能让学生在一个学期内认识到企业一线绘图员所做的工作, 并在后期的学习中有方向有目标地进行学习。
2.调整教学方式前后家具制图授课效果比较。 (1) 原始教学方式与授课效果。以笔者所在学院为例, 课程安排在第一学期共45个学时, 加上一周的实训周, 围绕家具制图的主要授课内容———投影知识、三视图的读识图与绘制、几何作图法、家具制图标准、家具图样、家具透视图等进行授课。主要进行知识点的逐个讲解—课堂练习—课后练习讲解模式。由于课时有限, 内容较多, 为了将内容讲授完全, 只能尽可能在课堂上讲授理论知识。这样的授课方式讲授内容量大, 课堂练习少, 课外作业较多。老师在课堂上讲授辛苦而学生觉得课程难度较大, 课程严谨而无趣, 双方都不能达到最好的状态, 严重影响了学生对知识的认知与掌握。 (2) 改进后的教学方式与授课效果。通过请教与摸索, 笔者对家具制图内容进行了重新定位。首先, 将家具制图这门课程安排在大一上学期, 使新生从第一学期起就接触到与专业密切相关的课程。其次, 根据社会上实际的工作制图需要, 对家具制图内容进行了精简, 在有限的45学时内, 只进行与实际工作制图有关的内容讲解, 集中精力攻克难点。最后, 对授课方式进行调整, 经过之前内容的提炼, 无形中节省了许多课堂理论内容授课时间, 对课堂剩余的时间适当地结合任务驱动教学法进行课堂练习, 使学生在课堂上应用所讲知识解决作图问题, 并且结合更多的多媒体教学内容, 展示更直观的图片, 展示几何实物模型等等。
3.调整教学方式前后家具CAD授课效果比较。 (1) 原始教学方式与授课效果。家具CAD安排在大一下学期, 共42个学时, 加上一周的实训周, 主要围绕CAD的绘图工具、修改工具、图层、比例与标注、打印输出等内容进行授课。主要进行工具讲解与示范———学生上机练习———随堂指导这样的方式进行授课。这基本上能使学生一般程度上掌握基础工具的应用, 学生感觉到似乎掌握了所有的家具CAD常用命令, 却不知道怎么进行家具图样的绘制。这样的教学内容与授课方式, 目标基本达到, 学生也学有所获, 但是并不是最优的方式与效果, 因为它脱离了家具制图标准这一重要准则, 就好像会开车, 却不认识交通法规。 (2) 改进后的教学方式与授课效果。原来的CAD课时较少, 应适当增加课时, 但是课时改动会牵涉到其他课程, 笔者综观整个专业课程设置, 在大二下学期有一门家具项目设计课, 这一门课会运用到很多CAD软件, 因此大一下学期的CAD课程课时不改, 只需要稍微调整教学目标, 使学生能结合制图标准运用CAD绘制基本的家具三视图、剖视图、局部详图, 更多的内容可以放到家具项目设计课进行讲授。在这一学期里学生主要掌握基础的CAD命令, 掌握制图标准在CAD中的表现, 结合家具图样的相关要求用CAD进行制图, 养成良好的操作习惯, 培养学生的标准运用意识。在授课方式上, 从原来单纯地学软件操作转变为用软件应用。设计各种教学情境让学生去攻克。比如提供一个两居室平面图, 提供不同比例、不同旋转角度、没有建块的家具与电器图块, 要求学生将家具与电器布置到平面图中, 这种教学情境的设置既可以使学生综合运用旋转、缩放、复制、镜像、建块等各种命令, 还能帮助学生建立家具平面图布置的意识, 促使学生去了解室内方面的相关知识。毕竟家具不是单独存在的个体, 它的布置要与室内结合, 与功能结合。再比如, 要求学生绘制家具制图课程中手工绘制的所有家具三视图, 这样方式不仅让学生注意到各种线型的应用情况, 各种图样的画法, 还能从基本的图框绘制入手, 综合运用各种CAD命令绘图。此外, 学生在绘制的过程中会发现不少制图课程中所绘制的家具图样存在问题, 比如测量误差、结构不清、线型不清等, 这也督促学生进一步修改与认识所学的知识, 避免出现重复的错误, 一举多得。采用这种方式授课的学生积极性较高, 且操作技能提高更快。
4.课程整合与授课方式的进一步思考。传统的教学体系, 将两门课分开讲授, 而考虑到两者之间的高度融合性, 可以将两门课程合并成一门课在同一个学期进行讲授。比如讲到家具制图的家具图样, 可以安排下一次课为上机课, 指导学生用CAD绘制家具图样, 上机练习与制图知识点一一对应学习。练习完成一个内容, 再重新回到制图课的讲授, 由老师根据学生学习进度调整上课内容。制图课中, 剖面图是整个课程的难点, 是学生觉得尤其难以掌握的知识点。这个问题的关键在于学生对物体的空间想象不足, 结构不清。解决的最好办法是实物展示, 或者借助CAD三维进行讲解。一来可以进一步让学生了解CAD的强大功能, 二是可以最大程度上展现物体的立体效果, 并且可以利用CAD中的剖切命令将物体剖开, 从而完成剖面图的认知。
5.小结。课时安排与教学方式改进后, 课堂气氛、 学生对课程的喜爱程度、掌握程度, 以及将知识转化为应用的能力都明显高于改进之前;将部分课外作业转变为课堂练习, 利于及时发现并解决课堂授课的不足, 不将学生的疑惑留到课后;适当增加课程学时, 将制图与CAD融合教学, 紧密结合企业一线的绘图工作, 并与结构、材料等相关内容相结合教学会极大提高教学的有效性。
三、总结与展望
经过几年的探索与学习, 笔者不断地调整授课方式, 最终目标是希望学生能学到实在的知识, 能与企业接轨, 并且能主动发现问题与解决问题, 培养自己良好的学习态度, 养成良好的学习习惯。关于家具制图与家具CAD两门课程的融合与授课方式的调整, 笔者也在继续探索中, 比如家具制图课程, 考虑到学生将来的就业, 如何增加一部分建筑制图识图的内容, 使学生能读懂建筑平面、立面图, 方便他们进行就业的扩展或者是家具平面图的布置。而家具CAD课程同样也要考虑到放入一部分室内制图知识, 以求知识的全面与实用。这些问题需要在日后不断地思考与调整, 笔者也希望能得到同行与前辈们的指导, 使这两门家具专业的重要课程发展更成熟, 并惠及到更多的课程。
参考文献
CAD机械制图教学探索与实践 第10篇
关键词 机械制图 ;CAD ;教学方法 ;实践
中图分类号 TH126
Abstract Using the CAD drawing is an essential kind of ability for mechanical engineering. Aiming at some problems in 2d and 3d CAD drawing teaching, it has carried out the real case driven for 2d graphics mode. Emphasized the importance of 2d drawings marked. Guide to establish the relevance of 2d and 3d drawings. Develop the reasonable drawing method and habit. Expand CAD drawing teaching content, to cultivate the students' learning initiative and interactivity, to improve students' interest in the study of the mechanical drawing.
Key words mechanical drawing ; CAD ; teaching cases ; practice
机械制图理论课是学习二维和三维制图软件的基础,是读懂和绘制图纸的前提条件。在科技并不发达的时代,人们在图纸上用铅笔和丁字尺画出的线条组成了一幅幅图纸制造出了当时的机器。随着电子技术的发展,制图的方式也发生了翻天覆地的变化。目前人们拿着铅笔和图纸画图的经历仅仅存在于大学期间必要的课程设计中,大部分机械图纸都是依赖于CAD设计软件来完成[1-4]。机械类专业需要学习的CAD软件主要包括2类,一类是以二维绘图为主的AutoCAD和CAXA等,另一类是以三维绘图为主的Pro/ENGINEER、Solidworks、Inventor和CATIA等[5-6]。但是在CAD機械制图教学中普遍存在仅教会软件基本绘图方法,而忽略图纸标注规定和缺少实物测量等问题,特别是在三维CAD制图教学中仅注重三维模型的建立,而忽略三维制图与二维制图的联系,导致学生在学习CAD制图时感觉枯燥和脱节等。笔者结合自身的教学情况,总结在CAD机械制图教学中的经验,以为CAD软件制图课程取得良好教学效果提供参考。
1 实物案例驱动的二维制图
机械类专业学生在完成工程制图及画法几何理论课后,将进行CAD制图软件的学习。结合理论课中掌握的投影关系和绘图规则,首先要学习二维CAD制图软件。目前教学方法是:讲述完CAD软件各绘图功能之后要求学生上机练习,即要求学生在课堂上掌握相应图形的绘制方法和一些编辑技巧,课后上机进行二维图纸的绘制。上机绘图的素材是教材或课程设计中现有的图纸,针对CAD二维制图教学仅停留在“照葫芦画瓢”的阶段。这样的学习方式容易使学生产生厌学情绪。由于现有图纸不够,易导致绘图错误,而且在出错处学生不能及时了解产生错误的原因。如图1所示,在绘制主视图(图1a)加强筋板时,忽略和左视图的投影关系,而将主视图绘制成红色虚线内所示的错误形式(图1b-c)。在二维机械制图练习中,为了使制图教学更加生动形象,可开展实物案例驱动的一体化教学模式。
实物案例驱动的一体化教学模式是在进行二维制图上机练习过程中,通过现场测量实物模型获得尺寸,结合工程制图理论知识判断各轮廓线的几何关系,将获得的尺寸和几何关系运用二维CAD软件绘制成图,目的是提高学生绘图兴趣以及综合运用知识的能力,前提是要求学生熟练掌握各项绘图基本操作指令。以往的上机绘图教学中,仅提供给学生带有尺寸的图纸,而在实物案例驱动教学中,可以提供一些塑料制成的实物模型(图2)和必要的测量工具,让学生通过实物模型测量和观测,明确绘图的目的性。在教学过程中,教师起到答疑解惑作用,实现制图教学的主动性和互动性。
2 二维制图的标注
一份机械图纸必须包括图形轮廓、尺寸标注、公差标注、粗糙度标注和技术要求等内容,而目前二维CAD制图教学往往忽视除尺寸标注外的其他必要标注内容。机械图纸最终是要送到车间进行加工制造的,它不同于风景园林和艺术设计图纸,没有公差和粗糙度等标注内容,技术人员将很难读懂图纸,更谈不上加工制造,所以在二维CAD制图教学中必须强化图纸的标注。在练习教学中发现,学生在完成主要图形轮廓绘制后,便称图纸马上就要完工,这是由于在教学中没有强调图纸标注的重要性而产生的一种错觉,一幅完整的图纸标注可能会占用整个图纸绘制时间的50 %。在案例驱动的绘图教学中,虽然没有必要将满足加工要求的准确公差值等内容弄清楚,但必须掌握尺寸公差、表面粗糙度、形状和位置公差的标注规则和方法,还要学会一些标注的技巧,以提高制图效率,如利用动态块绘制不同位置的表面粗糙度。
3 二维和三维制图在教学中关系
随着计算机技术的不断革新,三维CAD软件得到飞速发展,其功能变得越来越强大,但教学中存在三维制图与二维制图脱节的问题,即三维CAD只教三维建模,二维CAD只管二维绘图。而且有些人认为制图加工还得靠二维CAD,三维CAD建模仅仅用来展示,目前有相当部分工厂企业是以三维制图为主,二维制图为辅来进行产品设计开发。因此,在教学中要让学生清楚三维制图与二维制图的关系。
nlc202309081511
二维制图过程可以理解为虚拟的“铅笔”和“图纸”,“铅笔”画出的长度就是标注后显示的尺寸,而三维制图过程实际上可以理解为三维设计过程,它是将平面图纸立体化,与二维制图最大的不同就是尺寸驱动图形的大小变化,这是三维CAD制图灵活性的体现。同时还要强调二维制图是三维制图的基础,无论哪一种制图方式最终目的是进入车间,输出产品。进入车间的图纸一般是标注完整的二维图,因此二维CAD制图既是“输入端”,又是“输出端”。而三维立体图的绘制是设计过程,建立的三维模型导出成符合投影规律的二维图形,再经过尺寸标注形成最终结果“输出端”。所以在三维CAD制图教学中必须强化与二维CAD制图的联系,使建立的三维模型“落地”。如图3所示,利用三维CAD软件建立模型(图3a),通过格式转换导入到二维CAD软件中进行尺寸标注和一些必要的修改(图3b),以完成从设计到出图的过程。
4 绘图方法与插件选用
在二维与三维绘图过程中,为完成某种结构图形,可以选用不同的绘图方法。对于一个简单的图形来说,选用不同的绘图方法可能对后期修改影响不大;对于一个较为复杂的图形而言,不同的绘图方法对后期调整和修改的影响较大,这是目前CAD制图教学中普遍忽视的一个问题。为了提高学生绘图效率和培养良好的绘图习惯,让学生了解和体会不同的绘图方法是必要的。在选择绘图方法时要尽量服从一些基本规则,如简化草图规则和按加工顺序绘制规则等。相对于二维制图方法而言,三维制图方法的选择更为灵活多变,下面以三维绘图来说明不同的绘图方法。
在三维制图中完成一个零件模型(图4)的建立,可以选择2种不同的绘图方法。首先建立一个包含圆角的复杂草图(图4a),再通过拉伸特征完成零件模型的建立;或先绘制一个较简单的草图(图4b),再通过拉伸和圆角2个特征完成零件建立。2种绘图方法完成的效果是一样的,区别在于:绘制复杂的草图时系统运行比较快,因为草图圆角的计算要比圆角特征快,但是复杂的草图绘制和编辑不便于后期修改;而简单的草图管理方便,使用灵活,方便后期对零件的修改。因此,在绘制零件时,应尽量选用简单草图绘制方法。
CAD软件提供了相当丰富的插件功能,包括渲染、数值模拟、运动和动力学分析等功能。灵活选用这些插件功能可以培养学生学习积极性,将绘制的模型进行材质和光线渲染,以提高模型的展示性(图5a);对悬臂梁模型进行模拟受力分析,可及时对建立的模型进行校核(图5b)。但在CAD制图教学环节中还很少涉及插件功能的运用,可以适当增加插件功能的教学内容,以提高学生学习制图软件的主动性,扩展学生知识面。
5 小结
机械类专业开展CAD制图教学要以实物案例驱动的一体化模式培养学习主动性;通过标注着重突出机械图纸,以增强机械图纸的可读性;引导建立二维绘图与三维设计的关联性,使学生养成良好的绘图习惯;同时灵活运用插件功能,拓宽教学内容,通过CAD制图课程的学习,为培养机械类专业人才打下坚实基础。
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家具制图与CAD课程融合式教学研究与探索
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