机械CAD教学

机械CAD教学（共11篇）

机械CAD教学 篇1

随着社会的不断发展,计算机已经在全世界所普及,而以计算机为辅助工具的CAD制图也被广泛运用,在许多制造领域中都被充分发挥。就制图越来越复杂的今天而言,人工绘制的工程图已经无法满足当前的商业需要,利用CAD制图已经成为当下所不可阻挡的趋势。在制图的过程中,利用计算机中丰富的软件工具,不仅可以完成人工所无法完成的部分,而且还可以提高制图的质量和效率。因此,在实际教学过程中,将机械CAD和机械制图有效结合是当下发展的趋势和潮流。

一、实施一体化教学的必要性

机械制图是机械专业的基本课程,是机械专业学生必须掌握的知识和技能。在传统的机械制图教学中,制图的技巧是学生必须要熟练掌握的重、难点,因此需要学生花费大量的时间和精力去不断反复练习。然而,随着新课程改革的不断深化,机械制图的课时被不断缩减,而学生需要掌握的知识和技能反而被提出了更高要求。在这种情况下,如何才能在最短的时间内,让学生熟练掌握机械制图的知识和技能是非常重要的。而机械CAD教学和机械制图的有机结合,不仅可以有效避免课时减少的问题,以及需要花费大量时间练习的问题,而且也有效避免了学生因为花费大量时间练习而失去学习的兴趣,同时为学生创造出更加充足的时间去延伸课外知识,这样不仅有助于提高机械专业课程的有效性,而且可以提高制图的效率和正确率。

二、实施一体化教学的有效措施

(一)在尺寸标注中,CAD的充分运用

在机械制图中,其中一个重、难点就是尺寸标注。由于尺寸标注是制图的基础,因此,要严格遵守国家标准正确标注尺寸,这样所制出的图才能更加合理和标准。而在实际情况中,学生往往无法遵从,从而使学生制出的图不符合标准。利用CAD中的“标注”选项对图形进行准确的标注,这样不仅符合国家标准,而且使学生的制图过程也更加便捷和快速。同时,在CAD中还可以调整尺寸标注的样式,让学生对尺寸标注有一个更加深刻且准确的认识。在实际教学中,可以恰当地利用CAD中的三维建模功能构建相应的三维实体,并用尺寸标注对实体进行标注,这样有助于学生对尺寸标注的灵活运用。

(二)在零件图中,CAD的充分运用

对零件图的准确识读是机械专业学生必须熟练掌握的技巧,而且用人单位也在不断地加强对这方面内容的考查,同时在学生以后的发展中这些知识也会被经常用到。在CAD中,有样板文件作为模板调用;视图可以利用CAD进行建模;尺寸可以根据CAD中的尺寸标注样式的设置和尺寸;对所标注命令的使用进行讲解;而表面粗糙度的设置可以按照块的属性进行讲解;极限尺寸按多行文字注释方法。这样将它们进行穿插,不仅可以让教学更加直观、形象,而且从根本上改变了传统的教学模式,进一步提高了课堂教学效果。

(三)在剖视图中,CAD的充分运用

剖视图是对机件内部结构的具体形象表现。由于机体内部结构是由较多的孔和槽构成的,因此,利用剖视图所展示出来的画面中虚线非常多、形体也更加复杂。教师在讲解剖视图时,由于图形中的线条相互交错、重叠,学生很难分辨出实体的具体形象。同时,剖视图是通过想象所构建出的,学生很难理解,不明白剖视图是怎样形成的,以及剖切平面的剖切位置,同样也不了解哪些地方被剖切,哪些地方需要画剖面线。而利用CAD对剖视图进行讲解时,可以通过先建模然后剖切最后再讲解,这样的过程学生也较容易理解,不再依靠想象去理解剖视图。通过利用CAD建立模型,然后用剖切功能对模型进行剖切,这样有助于学生理解,也更容易分析出里面的孔和槽等各种结构。此外,还可以通过利用不同的位置进行剖切,帮助学生理解并分析剖切位置对剖视图画法的影响,从而进一步促进学生对剖视图画法的深入理解。

总之,要想切实有效地提高机械制图课程的质量,就要坚持以学生为本的教学理念,充分发挥学生的主体地位,并且利用丰富多样的教学手段,激发学生的学习兴趣,帮助学生树立自信心,提高学生的空间想象能力。机械CAD与机械制图一体化教学,能够让学生合理利用有限的时间,增强自身的制图技巧,并改善学生的知识结构,充分调动学生的积极性。当前,机械CAD与机械制图一体化教学作为一种新兴的教学模式仍然需要不断地探索和完善,然而,我相信,随着机械CAD与机械制图一体化教学的不断完善,会为以后的制图教学改革做出巨大的贡献。

参考文献

[1]刘艳红.中职机械CAD教学与机械制图的结合[J].职业,2011(8).

[2]余诚英.机械CAD与机械制图的有机结合[J].文教资料,2016(10).

CAD机械制图教学探索与实践 篇2

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。

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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。

参考文献

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[2] 薛 焱. AutoCAD 2014基础教程[M]. 北京：清华大学出版社，2014.

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[4] 承碧华. AutoCAD对机械制图教学的辅助作用[J]. 现代物业（上旬刊），2011（11）：119-120.

[5] 刘 鹰，蒙雪兰，廖 丽. 分层教学法在机械制图CAD教学中的应用[J]. 广西教育，2013（47）：149-150.

[6] 吕德芳. 三维CAD与机械制图教学改革[J]. 内江科技，2015（12）：152.

机械CAD教学 篇3

一、中职学校机械CAD教学与机械制图的相关性

(一) 机械CAD教学是中职机械制图教学的一种延伸

随着计算机技术的逐渐发展, 计算机开始被广泛地运用于教育教学领域, 并获得良好的教学成效, 机械CAD就是计算机技术在机械专业教学过程中, 所衍生出来的新技术, 能够有效地弥补机械制图过程中存在的缺陷, 再加上机械CAD是借助计算机进行机械绘图, 所绘制出来的机械图纸具有很高的精确度, 且机械CAD绘图的灵活性更显著。

(二) 中职机械制图是机械CAD教学的基础和根本

机械制图属于一种专业的技能, 在工程行业发展过程中, 占据着重要的地位。中职在开展机械制图教学时, 主要是对机械图纸的相关内容进行教学, 培养学生机械图纸的读取能力和识别能力, 并将机械图纸的绘制原则向学生进行解释说明, 确保学生在绘制机械图纸的过程中, 能根据相应的绘制原则进行规范性操作。机械制图的主要方法有正投影法、三视图法, 而机械CAD主要是借助计算机进行辅助制图, 使机械绘图的功能更加强大, 为学生的机械制图提供一个实践操作平台, 提高学生的机械制图能力。

二、中职机械CAD教学与机械制图教学相结合的对策

(一) 科学优化机械CAD教学与机械制图的教学内容

在计算机技术还未出现之前, 中职机械专业教学, 比较侧重于学生对机械制图理论性知识的学习, 逐渐形成完善的机械制图教学理论。但是在实际的机械制图教学过程中, 机械制图教学的内容还不够充实, 学生的动手实践操作机会比较少, 再加上手绘的机械图纸比较耗费时间和人力, 也很容易在机械图纸绘制的过程中出现问题, 影响整个机械图纸的绘制效果。机械CAD就是计算机技术在机械专业教学过程中应用, 能够有效地弥补机械制图过程中存在的缺陷, 再加上机械CAD是借助计算机进行机械绘图的, 所绘制出来的机械图纸具有很高的精确度, 而且机械CAD绘图的灵活性更显著。此外, 机械CAD是现代信息技术发展的一种产物, 很容易吸引学生的注意力, 调动学生学习的主动性, 提高学生的学习效率。要想实现机械CAD教学与机械制图教学的有效结合, 就需要将机械CAD教学内容与机械制图教学内容整合起来, 不断优化相关的教学内容, 进一步激发学生的学习兴趣, 提高学生的学习效率。

(二) 合理整合机械CAD教学与机械制图的教学目标

在开展机械CAD教学和机械制图结合教学时, 教师要明确机械专业教学的主要目标, 在实际的教学活动中, 既要注重对学生机械制图能力的培养, 又要提高学生机械图纸信息的读取能力, 并结合机械专业的教学实际, 多引进一些先进的机械图样, 组织学生自主学习, 读取机械图纸的相关信息, 不断提高学生机械图纸的信息识别能力, 促进学生的全面发展。其次, 教师可以机械图纸教学的实际情况, 构建相应的机械图纸模型, 并组织学生将这些机械图纸模型, 通过机械CAD软件绘制出相应的机械图纸, 逐渐提高学生的实际操作能力。

综上所述, 在中等职业教育发展的过程中, 要想提高机械专业学生的就业率, 就要进一步提升学生的计算机操作能力、机械图纸读取能力和机械制图能力, 让学生掌握行业所需的专业技能, 这样才能有效地推动中等职业教育的进一步发展。在开展机械CAD教学与机械制图结合教学时, 要根据机械CAD教学和机械制图教学的实际情况, 合理地将机械专业教学的内容、目标、方法等方面进行有效整合, 不断优化机械教学的内容, 培养学生的实际动手操作能力, 提升学生机械图纸识别能力和信息读取能力, 不断提高学生的机械图纸绘制能力, 促进学生的全面发展。

参考文献

[1]李平.CAD制图软件与中职机械课程教学[J].中国教育技术装备, 2016 (19) .

机械CAD教学 篇4

高职《机械制图与CAD}课程是机电一体化技术、数控技术、模具设计与制造技术等专业的一门应用性很强的主干专业基础课，也是为适应现代制造行业的发展需要必修的职业基础课。其目的在于培养现代制造行业岗位上从事相关计算机辅助设计人员的职业能力和素质，达到本专业学生获得职业资格证书的基本要求，提高学生就业能力，与企业岗位零距离对接，同时为相应专业后续课程的学习奠定基础。

高职《机械制图与CAD》教学既不同于本科，也不同于中专，应该形成自己的课程教学模式，办出高职的鲜明特色。目前一些高职院校仍沿用重理论、轻技能的传统教学模式，教学内容偏重于点、线、面，基本体投影和传统零件手工绘图，与技能型人才的培养要求不相适应。因此改革传统的高职《机械制图与CAD》教学模式已迫在眉睫。

一、课程结构设计理念

以能力为本位，以工作过程为导向，以项目为主体，以产品为载体，我们积极邀请行业专家对现代制造行业所涵盖的职业岗位进行工作任务和职业能力分析，并以此为依据确定本课程的工作任务和课程内容。

我们按照职业岗位要求，以项目驱动设计教学训练模式，形成工学结合的人才培养体系，为学生提供体验完整工作过程的学习机会，掌握机械设计等工作岗位的相关技能和要求，从而达到以点带面，触类旁通的效果，实现培养生产一线高级技能型人才的目标。

二、课程内容设计

我们积极开展以项目为导向，以学生为主体，基于工作过程的课程设计与教学改革。在课程模块结构化整和中，从四个方面体现工学结合：

1．课程开发以工作任务分析为基础，课程内容来自工作任务模块的转换，建立的是以工作体系为基础的课程内容体系。

2．课程内容以具体化的工作项目或任务为载体，每个项目任务的实际操作，都具有计算机辅助设计人员所需的综合技能。这些项目都来源于工厂企业实际生产的产品，根据实训条件及教学要求进行了整合修改，以达到系统掌握知识、培养技能的目的。

3．在课程设置和课程内容的“项目”或“任务”设置上，充分考虑学生的个性发展，保留学生的自主选择空间，兼顾学生的职业发展。例如，在教学中，我们鼓励学生在完成典型零件项目后，可自行选择相近的产品零件进行练习。

4．职业资格标准融入教学每一环节，确保学生的职业适应能力。

三、工作任务结构模式

课程以实践作为教学的主线，采用典型项目组织教学，突出工作任务与知识的联系，“教、学、做”结合。将掌握知识、增强课程内容与职业岗位能力要求落实到每一个教学环节中，带动学生职业素养的养成，提高学生的就业能力。

本课程以零件的复杂程度为依据采取递进式来设计学习项目与学习任务：

四、基于工作过程导向的能力模块

根据现代制造行业岗位需求，可设计出基于工作过程导向的能力模块结构(见下页图)：

五、教学模式的设计与实施

教学中灵活采用多种教学方法和手段，尽可能地发挥学生的主观能动性，有效地调动学生的学习积极性，激发学生的潜能，培养创新能力。

(一)教学方法

1．项目教学法。项目教学，不仅促使学生把理论知识与操作技能结合起来，而且可以培养学生的各方面能力。例如：在进行“制图测绘”时，采用项目教学一般按四个教学阶段(制定计划、实施计划、交流分析、评价应用)等进行，整个教学过程以学生动手为主，教师的作用就是一个被咨询者或者指导者，回答解决学生遇到的各种问题。

2．考证与专项训练相结合。我们把获取职业资格证书融人教学全过程。对于高职教育来说，将职业资格标准和考证与毕业证结合起来，不仅能提高学生的就业能力，而且也使职业教育真正融入学历教育中，保证了培养目标的准确定位。本课程在课程教学实施过程中，特别注意将职业资格标准和考证知识与教学紧密的联系起来，强化学生的职业素养和应用技能，为学生就业上岗创造良好的条件。

3．理论与实训教学一体化。在教学过程中，我们非常重视学生校内学习与实际工作的一致性，积极探索理论与实训教学一体化，使多媒体教学与上机练习、全真模拟进行有机结合，将“教、学、做”融为一体。把课堂教学搬进了实训室进行现场教学，教师在讲清基本概念、基本操作方法之后就布置学生进行实践练习，学生在做练习时，教师在旁边做指导，对没有掌握操作方法的同学随时进行辅导。

4．顶岗实习。企业技术人员与教师共同指导学生，实习岗位就是将来的工作岗位，企业技术人员与教师共同组成考核小组对学生的实习进行考核评价，培养学生实际工作能力。

(二)教学手段

本课程采用多层次、多媒体的现代教育技术组织教学，开发了教学录像片、多媒体辅助教学课件，做到图文并茂。采用现场教学、多媒体教学和网络教学，突破空间及时问的局限，突出教学重点，分解教学难度，形象生动，教学效果好。

1．充分利用现场教学。讲、练结合，在实训室进行现场教学，边讲边练，提高学生的学习积极性，提高学生动手能力。同时到山东推土机总厂等企业和生产现场组织教学，在真实的职业环境中现场教学，激发了学习兴趣，可使学生一方面充分掌握书本理论知识，同时吸收丰富的工作经验，为他们尽快熟悉岗位提供有力保证。

2．有效利用网络资源。建立了校内网络课程站，利用网络的通讯功能作为协商学习和讨论学习的工具，利用网络中的信息平台作为虚拟企业运作管理和创作实践工具，利用网络中的测评系统作为自我评测和学习反馈工具。

3．提供丰富的技术资料。我们以校园网、多媒体教室、计算机房等网络教学环境为支撑，向学生推荐相关的CAD网站，使学生对课程的学习不受时空限制，教学资源得以充分利用。在教学过程中采用新的制图标准，并对名词术语、知识点、常用词等均配有英文。

4．以真实零件的加工和设计，来考察、检验学生的学习效果。在教学中，为了使学生更加深入的理解零件的设计和加工，我们要求每个学生都实际加工真实的零件，并对各个学生的零件进行仔细的检测、分析和比较，指出学生设计和加工的零件与企业加工零件的区别，从而使学生更加深刻的理解设计和加工零件的工艺。

六、教学效果

经过多年的努力，工程工学结合的整体框架已经形成，实现了教学通过企业与社会需求的紧密结合，学生达到了岗位必须的能力要求。

我系学生分别获得山东省大学生机电产品创新设计竞赛一等奖，山东省第一届数控技能竞赛团体三等奖，第八届“挑战杯”山东省大学生课外学术科技作品竞赛三等奖，第九届“挑战杯”山东省大学生课外学术科技作品竞赛三等奖等。近三年我系毕业生就业率达96％以上，“双证”取证率达98％，取得两种以上职业技能证书的92．9％。毕业生遍布机械制造、汽车等支柱行业，发挥了高职生技能更高、适应性更强的特点而成为企业的生产技术骨干。

机械CAD教学 篇5

1 前言

CAD技术的快速发展较好地推动了社会经济的稳定发展，对于当前学校内机械类的学生在运用CAD能力于实践方面，更应该值得进一步提高，促进个人、学校及社会的更大进步。由此一来，就需要对学校CAD课程进行改革，进一步增强中职学生运用CAD技术的综合能力。为此，分析中职学校的有关CAD教学课程的模式，具有重要的现实意义。

2 CAD教学中存在的问题

2.1 课程体系的课程设置渗透不足

CAD课程是一门具有较高要求的技术课程，其所涉及的学科较为广泛、复杂，主要有数控技术、计算机的仿真与图形学，以及计算机的信息集成技术、有限单元分析方法等学科内容，同时也是一门实践与理论性强的课程。就当前的中职学校而言，在教学内容相关知识的完整与系统性以及实用性等方面，仍然存在不足。除此之外，课程体系的设置大体上是根据专业的纵向进行划分的，而对于横向的渗透、联系不足，不利于CAD教学的长远发展[1]。

2.2 部分教师的授课知识与水平有限

在进行CAD课程的授课时，部分教师在讲解相关知识点时，没有很好地与相关的制图实例进行结合讲解，而仅仅对画图命令进行讲解。部分学在进行练习时，能按照教师的安排完成一定的任务量，但是一到自己绘制机械图时就束手无策，未能将学过的知识加以运用、拓展，因此导致教学效果不佳。

2.3 培养的学生与市场要求存在较大差距

机械CAD课程，作为新的技术课程之一，在教学培养模式方面，学校可以借鉴的经验较少，只能是延续以往的教育模式培养学生，没有做到走出校门、联系实际、走入企业进行实地考察，真正了解市场所需的人才；也未能与企业建立合作共赢的关系，导致培养出的学生与市场的要求差距大，并且脱离了行业的需要，学生的动手操作与应用能力均不足。

2.4 教学方法比较单一

多数中职学校的机械CAD课程中，任课教师通常由机电专业教师担任，由于CAD课程涉及内容繁多复杂，加上机电教师较少是该专业毕业的，因此，任课教师对于CAD技术的了解有限。长期如此，学生对CAD技术课程理解不够深入，教学的质量效果较差，进行动手操作实践时，教师对知识的把握以及能力均有限，学生也不能真正理解图形的含义，动手能力就会削弱。最后，在知识的更新以及技术的进步方面与市场脱离，这就使得CAD的教学方法显得过于单一，不利于教学的顺利改革[2]。

2.5 课程体系未能真正突出学生的技能

对于机械CAD的课程体系而言，教学中培养学生的目标不仅仅是让学生理解有关CAD的概念与原理，最重要的是更好地培养学生的运用技能，提高其动手能力，进而较好地通过计算机与信息技术完成机械的零件制图与画图的过程。因此，现阶段中职学校的课程体系还未能较为全面地达到这一目标。因此，应该将实践课与学生的动手能力、综合技能等方面相互结合，增加CAD课程实训课的时间，确保课程的质量与效率，充分将与CAD技术相互匹配的信息集成与数控机构、加工工艺以及数控机械等课程纳入CAD的课程体系当中。

3 提高CAD教学质量与效率之

对策

3.1 不断改进并创新教学方法

CAD课程中的教学方法应该加以改进与创新，同时辅助利用现代化的先进教学方法，充分提CAD的教学质量，更好地促进学生的能力提高。中职学校的教师可以充分利用多媒体的教学设施进行授课，讲解相关的知识点，吸引学生注意力，使学生更易于理解、记忆，更好更快地提高其学习主动性与积极性，达到良好的教学效果。与此同时，还应将CAD的讲授方式加以创新，可以是以启发式的教学为主，教师在进行讲授知识与内容时，应该循序渐进、重点突出，充分有效运用类比法等方法进行授课，让学生进行思考、实践，做到理论与实践相互结合。这样可以提高学生的分析与解决问题的能力，做到学以致用，无形中也使学生的理解能力、学习效率以及兴趣等方面均得到提高[3]。

3.2 教学手式的形象化

按照学生的总体理解能力，做好CAD的知识层次的备课准备工作，教师虽说不能满足所有学生的需求，但是应该在兼顾大多数学生对知识的理解、对知识的把握等前提条件下，尽量做到因材施教。课堂的教学方式方面，教师应该大量将新的知识引入，促进学生运用CAD解决实际的问题。同时，教师对于较难的知识点，可以通过简单的、形象化的、易懂的语言进行授课，将较为枯燥、复杂的知识点通过生动的形象化体现出来，这样更易于激发学生的学习兴趣与创新意识，从而提高课堂的效率，增强CAD的教学效果。

3.3 加强对学生的技能训练

根据机械CAD技术课程的应用性以及综合性等特点，有效地建立实用性的教学体系，不仅可以较好地完成知识的传授工作，而且能够挖掘学生对CAD的应用能力，为学校更好地培养与市场相符合的人才奠定基础。需要对学生的CAD运用技能进行加强化，养成勤思考、善动手的习惯，提高自身的专业技能；通过建立相关的培训基地，将课堂搬到实际的操作当中，理论与实际结合，更好地使学生加深理解。此外，还可以实行校企合作，让部分学生进入企业锻炼。企业可以针对学生的表现，将情况及时反馈至学校，更利于学校今后对CAD技术课程的改革，更好地培养满足社会、满足企业需求的人才[4]。

3.4 合理安排学生的上机实践操作

在进行CAD教学的同时，除了对理论教学进行改进以外，还应该对CAD的上机操作实践进行巩固、提高，更加全面地培养学生运用CAD解决实际问题的能力。首先，上机的操作实践课需要与所学的知识与内容进行结合，教师根据实际的情况，安排适当的例子让学生练习，确保学生可以更好地掌握有关CAD软件的命令以及功能含义。其次，进行上机操作之前，教师需告之学生此次操作的目的与目标，操作尽量让学生独立完成，鼓励学生善于发现问题并尝试解决问题，培养创新能力等。此外还可以提倡学生通过自我学习、团队相互学习等方式，更好地掌握知识点。

3.5 进一步充实课程的内容

CAD技术课程的内容较为广泛，因此，学生应该对所学的内容进行巩固，加深练习。教师也应该将基本理论当做授课的重点，教学的内容应有深度与广度，讲课内容主次分明、突出重点，还可穿插其他的理论知识，更好地促进学生对内容的吸收与消化。

3.6 重视课后辅导

重视课后的辅导工作，能帮助学生更易于理解CAD的构图思路。部分学生由于其他的原因，导致其课堂听课效率不高，因此，教师的课后辅导工作就显得十分重要。开展课后辅导时，教师应该对课堂上的绘图方法进行详细的讲解，应对绘图的思路以及设计的理念进行重点分析，有助于部分学生更好地掌握，弥补课堂上对知识点模糊不清等不足。而学生也应重视课后的辅导工作，和学生一起研究问题，引导学生进行深入分析，提高学生的综合能力[5]。

4 结束语

总之，对中职学校的机械CAD的教学模式进行探讨与改革，不但有效地激发了学生的学习兴趣，而且提高了其的对CAD运用的综合能力，更好地促进了机械CAD教学的顺利改革。

参考文献

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[2]张大鹏.浅析中职学校CAD教学的改进[J].科技信息,2010(7):601,631.

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[4]肖乾.机械CAD/CAM教学改革初探[J].华东交通大学学报,2007,24(3):106-108.

[5]陈美花.CAD技能教学实践及教学方法的探讨[J].科技资讯,2011(6):191.

机械CAD教学 篇6

一、中职机械制图与机械CAD课程的教学现状

机械制图教学的主要教学目标是提高学生识读和绘制机械图样的基本能力, 其教学方式一般以模型、挂图或者PPT课件为主, 无法直观的对学生进行空间思维能力的训练, 教学效果不佳。由于学生基本没有任何的经验, 在进行实际绘图时, 极易出现错误, 学习兴趣不高。CAD课程的主要教学目标是使学生熟练掌握绘图软件的应用技巧, 能够准确的绘制机械图样, 而对于读图的能力基本上没有硬性的要求。两种课程存在着许多的联系, 甚至可以相互补充, 但是在上述教学模式下, 二者的联系被求安全切断, 成为了互无关联的独立课程, 理论与实践没有很好的相结合, 会造成学生仅仅能够绘图, 而无法按照要求绘制特定的机械图的问题, 或者空间想象能力低下, 不会绘图。该教学模式不仅增加了课时, 加重了学生负担, 教学效果不理想;且在教学过程中, 老师的教学方法较为传统, 并不适应现代学生的心理特点, 课堂气氛不佳, 学生没有兴趣, 降低了教学效果。

二、机械制图与机械CAD课程的教学整合方式

1. 合并教学目标。

机械制图课程和CAD课程虽然有着较为紧密的联系, 但是内容的性质及侧重点均有较大的区别, 教学目标是根本不同的。机械制图课程的目标是强化学生的读图及绘图能力, 机械CAD课程的目标则是需要学生熟练掌握软件的操作方法, 但是该要求与机械制图知识存在脱节的现象, 因此需要将二者的教学目标进行合并, 学生需要对机械图形进行全面的手绘, 具体目标有以下几种:

(1) 读懂图样给学生布置抄绘任务, 在该过程中熟悉、理解图样;

(2) 体会效率计算机绘图相较其他方式的绘图, 其效率更高, 学生需要亲自体会效率, 深刻的了解到CAD技术的先进性, 对于该绘图技术产生较为良好的印象;

(3) 培养兴趣利用各种方式培养学生的对该课程的兴趣, 调动学习的积极性及主观能动性。合并教学目标可以提高学生的空间想象能力, 并改变空间逻辑的思维方式, 还能有效的提高三维形状训练的直观性, 优化训练效果, 有效提高学生空间形状的认知能力及理解能力。

2. 调整教学内容。

在进行机械制图与机械CAD课程的教学整合的过程中, 为了更好地培养学生的各项能力, 需要对其教学内容进行有针对性的调整, 以适应教学要求, 具体调整措施如下:

(1) 简化与增加的内容对于意义一般的点、线、面投影知识, 应相对简化, 而在讲解投影法的概念及轴测图等理论性知识时, 应适当穿插CAD平面绘图命令和编辑命令等知识, 将各类知识进行融合、渗透;

(2) 教学重点调整将教学的重点转移到培养学生的空间想象能力方面, 在今后的深入学习中, 更加容易接受新知识, 而对于三视图投影规律、读懂组合体视图则属于次重点, 分清主次, 合理分配教学时间;

(3) 难点突破由于实物模型的缺乏, 老师在讲解组合体视图时, 无法进行对照, 学生的空间想象力受到了限制, 因此在CAD的教学中利用绘图命令而制作出三维模型, 使得三视图能够与三位模式相对照, 更加直观, 且易于掌握, 并在该过程中渗透讲解CAD课程图层使用方法及编辑命令等操作方法, 巧妙的将两种内容联合在一起;

(4) 强化零件图的教学读懂零件图是学生在今后使用频率极高的知识点, 学生需要其完全掌握, 因此需要强化零件图的教学。

3. 优化教学方法。

为了巩固学生在课堂上所学的知识, 并将理论与实践相结合, 提高学生的读图能力及手工绘制能力, 熟练掌握绘制技巧, 在教学中需要合理安排学生进行绘图制作, 并充分利用CAD技术制作各种类型的二位图形或者三维图形, 使教学资源更加丰富, 素材更加多样化。在传统的教学中, 一般使用模型或者挂图进行各类图形的讲解, 而现代教学拥有先进的教学设备及信息技术, 可以采用先进的教学手段, 充分利用校园网络进行各种教学资源的选择及利用, 不仅能够节约时间, 优化教学效果, 提高教学的有效性, 且能够降低教学成本。另外, 需要引进典型的产品, 根据实际产品进行教学, 如零件的形状特点分析, 拆分组合等, 学生能够全面参与典型产品全套图样绘制过程, 将产品的拆分、组合等环节细化, 分配给各个学生或者小组, 并对其进行相关指导, 使之顺利完成各项绘制任务, 既能够实现应用CAD技术进行图形的绘制, 也能够见识到各类产品, 开阔眼界。

4. 改进评价方式。

对于学生的评价需要以评价依据的不同, 分为过程评价及结果评价。结果固然十分重要, 需要予以重视, 但是学生的进行实践活动的过程也十分重要, 需要指导其采用正确的方法, 改正其错误的方法, 使之实践效率更高。在学生的学习过程中也需要关注其学习情况及阶段性的学习状态, 采用丰富的评价方式, 包括课堂评价、作业评价、阶段性评价及终结性评价等方式, 全面评价学生的学习情况, 具体方法如下: (1) 课堂评价在课堂教学时抽出一定的时间, 根据学生的情况安排一定的课堂任务, 以任务的完成情况进行评价; (2) 作业评价根据学生平时作业完成的数量及质量等进行评价, 并将结果在班级内进行公布, 激励学生; (3) 阶段性评价在学习完每个单元后, 需要进行摸底考试, 根据考试成绩进行阶段性评价; (4) 终结性评价老师全面掌握了学生的课堂评价、作业评价及阶段性评价后, 对学生进行公平合理的综合性评价。

三、总结

中职院校的教学目标主要是将学生培养成技术型人才, 需要其不仅能够全面掌握机械制图的基本内容, 又能够熟练运用计算绘图软件, 迅速、准确地绘制出机械图形。在学习机械制图与机械CAD课程的过程中, 鉴于二者的密切联系, 为了达到更好的教学效果, 提高教学的有效性, 需要将其进行有机结合。CAD技术在机械制图课程中的应用, 不仅丰富了机械制图的课程内容, 也改变了其教学方法;有了机械制图课程的依托, CAD技术有了更多的实际操作, 学生也有了实践的运用机会。具体的教学实践过程还需要教师结合学生的实际情况, 使之理论与实践相结合, 探索出科学的教学方法, 使学生能够快速的掌握该项技术, 将其培养成适合现代社会需要的复合型人才。

摘要：在中职学校的课程中, 数控技术应用专业的机械制图与机械CAD课程都是较为重要的主干教程, 二者的内容大致不同, 且具有各自的特点及相应的教学方法。上述两种课程一般是分开教学的, 但是在该过程中存在一定的缺陷, 无法适应现代社会对于人才的需求, 因此需要进行教学整合。本文简单分析了现代许多中职学校职机械制图与机械CAD课程的现状, 并针对各种问题提出了几点教学整合的意见, 如合并教学目标、调整教学内容、优化教学方法及改进评价方式, 为中职教学改革人员或者职教机械制图与机械CAD课程的授课教师提供一定的参考与借鉴。

关键词：中职,机械制图,机械CAD课程,教学整合

参考文献

[1]王小娟.高洁.高职《机械制图》课程分层教学改革研究[J].晋城职业技术学院学报.2013 (03) .

[2]吴道懿.陈熙.Pro/E在高职院校《机械制图》中的教学模式探索[J].科技信息.2013 (11) .

[3]裴善报.机械制图课程教学改革与实践[J].安徽工业大学学报 (社会科学版) .2010 (03) .

机械CAD教学 篇7

一、我校的教学现状及存在的问题

我校机电和数控专业开设《CAD》也有好几年了, 但一直把《机械制图》与《CAD》当作两门独立的课程来教学, 分别由不同的老师讲授, 专业老师讲授《机械制图》, 而有些是非机械专业老师讲授《CAD》, 把这两门关系密切的课程分割开来, 虽然增加了课时, 但教学效果较差, 有时还会出现知识性错误。现在已经有了改进, 《CAD》教学全部由专业老师担任, 这为我们在教学中将它们有机的结合在一起创造了条件, 两门课相辅相成, 整合后可起到事半功倍的效果。

我们学校的培养目标是:为企业培养生产一线的技术工人。在机械制图与CAD教学实践中, 应该以培养学生的识图能力和空间想象能力为主。这样, 教学才有很强的针对性, 针对企业的要求, 起到事半功倍的效果。

课程改革研究的理论依据

1.全国职教会议的精神, 是本课程研究的指导思想。中职以培养学生职业能力为出发点, 突出实践;基础理论课以“适度、够用”为原则, 以培养生产建设、三产服务、经营管理第一线的职业技术应用型和技能操作型人才为根本任务, 主动适应社会发展的需求。

2.建构主义认为:知识不是通过教师传授得到的, 而是学习者在一定的情境即社会文化背景下, 借助其他人 (包括教师和学习伙伴) 的帮助, 利用必要的学习资料, 通过意义建构的方式而获得的。

二、课程教学中应注意的问题

(一) 教学目标的制定

机械制图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, 主要培养学生画图和识图能力、空间想像能力, 使其养成良好的工作作风与态度;而CAD脱离制图知识, 片面强调命令的学习方法, 致使学生不能较好表达机械图样。为全面提高学生读图与计算机绘图的能力, 采用了以机械图样进行介绍命令, 并要求所有的计算机绘图图样都必须经过传统的手工绘制, 既让学生在抄绘过程中读懂图样, 体会计算机绘图的高效;又能调动学生学习兴趣, 发挥学生的学习能动性。

(二) 教学内容的安排

根据课程设计的要求, 《机械制图与CAD技术》的总学时为158, 要求学生不仅要达到传统机械制图课的最终要求, 还要掌握计算机绘图的技能技巧。要用158学时的时间, 学完原来要近300学时的内容, 如何进行教学, 必须通过认真的分析研究, 制定出科学的实施办法。

1. 通过对相同专业就业学生的调查、访谈, 结合用人单位的需

要, 我们按职业分类和岗位, 整合课程教学内容, 提升学生的职业技能和就业能力。

2. 改革学生空间想象能力培养的传统方式。

经过分析和研究我们决定改变培养学生空间想象能力和空间逻辑思维能力的方式, 改直观性较差画法几何训练为三维形状训练为主。

3. 把计算机绘图既作为教学内容, 又作为改革传统机械制图的手段

CAD可以看作是一种绘图工具:显示器可以看作是图板和图纸;鼠标和键盘可看作是铅笔、直尺和圆规, 很多作业就能在电脑上直接完成, 对于现在的学生非常适合。当然, CAD里的工具还要比手工工具丰富的多了, 许多手工不能绘制的图形, 计算机能绘制出来, CAD还可以制作三维模型培养学生的空间想象力, 更有利于学生学好《机械制图》。

(三) 教学方法的改进

为了培养学生的读图、绘图能力, 使学生走上工作岗位后能加工出符合要求的图样或能正确测绘出简单零、部件图样, 在教学过程中, 除了采用多媒体教学、实物教学等教学方法外, 特别强调加强机械制图与CAD课互动实践教学。

1. 利用CAD创建大量的二维图形和三维模型。

传统制图教学中, 要用到大量模型、挂图, 但总满足不了教学的需要, 利用CAD完全可以创建大量的仿真图形和模型, 保存在校园网上, 供师生随时调用学习。

2. 在第3-4学期, 根据授课内容, 安排轴类零件、盘类零件、简单箱体类零件绘制。

这些训练起到总结检查和综合运用所学知识, 解决实际问题的作用;提高学生表达零、部件的能力, 为今后学生的发展打下基础。

3. 改灌输式为启发引导式的教学方法

对于课程的关键性的、有关原理和基本方法的内容必须仔细讲清楚, 而对于应用性和信息性的知识, 只重点讲它和基本原理, 基本方法的联系, 进行引导性讲解, 启发学生用自己的思考来解决。这样看起来速度不快, 但每堂课给学生的信息量并不少, 知识面同样很宽。

三、结束语

我校机械制图与CAD课程整合教学改革得到学校领导的大力支持和任课教师的认真贯彻, 在教学硬件、课件开发、教模具方面都得到充实和完善, 除了原来已有的制图图样、实物, 为了配合课程整合教学改革, 还添置和制作了必备的教具, 这是取得成功的关键之一。

《机械制图与CAD技术》改变了机械制图传统的教学方法, 能有效改善学生的知识结构, 显著提高教学质量和教学效率。随着计算机技术的不断发展和教学设备、教学技术的进步, 制图CAD教学也将得到进一步的发展, 我们将不断推进教学改革工作, 顺应社会的发展需要。

摘要：机械制图是中职学校机械类专业重要的专业基础课, 是一门理论与实践相结合的课程, 教学目的是培养学生的空间想象力、读机械图和绘制机械图的能力。CAD则是培养学生计算机绘图技能的课程。因此将机械制图和CAD整合在一起, 运用先进的教学手段, 对提升课堂教学效果, 培养适应社会需求人才, 有着重大意义。

关键词：机械制图,CAD,课程改革,教学

参考文献

[1]李玉笄.《机械制图与CAD》课程教改研究J.水利科技.2006, (1) :60-61.

机械CAD基础课程教学改革研究 篇8

一、机械CAD课程教学中存在的问题与现状分析

(一) 课程内容广、课时少、目标与方向不明确

在该课程的理论教学方面, 对知识的要求较高, 涉及的范围较广, 学科间的交叉性、各门类的综合性强, 因此, 教学内容庞杂而繁多, 但在现实的授课中, 课时安排较小, 因此, 学生对于各方面知识的把握、理解程度并不全面, 而且在讲授时, 透彻性与精准性得不到一定的清晰梳理。另一方面, 这种全面性与广泛性也相应的要求学生对各方面的基础知识有一定的了解, 综合来看, 学生在该方面还是较为欠缺, 所以兴趣不浓厚、主动性并不积极。其次, 由于该课程主要是依靠计算机, 并广泛应用于制造业领域, 对相关企业的发展至关重要, 而且牵涉到社会发展问题。从教材分析, 由于该课程的内容设计与安排中, 往往只注重对于其应用部分, 但与整体的目标结合度不够, 内容庞杂而重点不同, 因而, 对于手段的掌握往往造成了目标的掩盖, 学生虽然掌握了某部分的知识, 但在实践方面还是较为模糊。

(二) 教学内容不合理、教师素质、教学条件有待完善

教材内容包括基本概念、基本原理、基本方法以及少量的上机操作与实践练习。从教学目标来看, 内容过于浅显, 而且在设置方面, 对于学生的实际情况了解较少, 因而在实际的教学中, 理论教学与实践教学中存在着较大的比例失调, 所以, 实践环节的缺乏会使其系统化教学不容易实现, 尤其是理论知识的学习成果, 在实践中应用时, 会出现问题, 不能很好的把知识转化为生产力。

该课程的广泛性、综合性、专业性、实用性等要求教师综合素质较高, 而且在其中所包含的理论与方法、计算机图形技术、网络技术、数据库、计算机建模、仿真技术、软件与程序设计、机械加工工艺、数控编程及加工技术等等, 都需要教师有足够的理解与应用能力, 否则会造成教学中的深度与广度得不到进一步理解与阐述, 从而达不到深入浅出的教学效果, 不能很好的将实践教学与理论教学联系在一起。另一方面, 需要教学中不但具备计算机、CAD软件等, 需要更为重要的实践设备, 如机床、机电设备等。但目前来看, 大部分学校在该方面还存在诸多条件部分的不完善。

二、改革对策

(一) 优化教学内容, 理论联系实践

机械CAD基础课程教学不能成为无鱼之水, 因此, 首先应该从教材上下功夫, 对其中所涉及的教学内容加以优化, 提取其中的资源, 如果目前还存在问题, 就需要从各方面来搜罗资料与资源并加以裁剪, 使其符合课程教学中的需要, 对于那些较为广泛的题目或课程纲要尽可能的细化, 从网络、书籍等相关方面进行一些查对, 使其丰富化, 并将其整理成册, 发放给学生, 使它也成为学生的学习参考资料, 这样, 更有益于内容的改革与优化, 从而使该课程的教学落到实处, 使其专业性从基本的理论介绍中跳脱出来。

另一方面, 需要采取相对应的教学方法与教学模式, 使实践部分与理论部分结合起来, 增设硬件配置, 从而改善教学条件与整体的教学环境。增大二者各自量, 将二者悬殊的比例缩小, 从而起到整体效果的拔高, 如此, 才能更好的提升教学水平, 教学质量, 才能让学生真正的得到益处, 提高其学习水平与学习能力, 更重要的是使其实践能力得到训练, 从事实上打好未来工作的基础。优化后的内容包括:机械CAD技术基本概况;CAD系统的基本组成和构建原则;基于CAD软件的三维建模技术;CAD软件间的数据交换技术与实现;基于CAD软件的二维工程图生成技术等等。

(二) 注重项目教学模式, 目标考核方法

机械CAD基础课程专业性强, 因此, 应该以某个项目的完成为案例等, 采取案例式的项目教学方法, 即是把项目与教学结合起来, 这样既有目标, 又可以使学生所学得到一定的发挥, 更有助于实践性训练与应用性的掌握;在教学的考核方面, 应该注重体系化评估方式的建立, 不但使教学的指导得到评估, 还应该对学生在各环节的表现得到认真的总结与评价, 这样不仅可以把学生的方法应用与实践练习细致化, 最重要的是使其所学所用得到一定的肯定或指出错误之处, 使其得到更为直接的更正。

这样不但可以明确内容、使知识点得到突显, 对于学习目标的明确化程度较高, 因此, 目的性与教学的理论实践都可以更好的结合在一起, 而且还可以提高学生学习的效果以及主动性, 因为这种教学方法与学习方式, 使得教师与学生必须动起来, 从实践经验中总结教学与学习效果。另一方面, 还应该使学生在口试、笔试、上机操作等多方面、各环节的表现, 有一个较为公正的评价。更有益于刺激学生的主动性与积极性。

三、结束语

总之, 机械CAD基础课程专业性强, 应用性也强, 因此, 在教学改革方面, 应该注重时代精神与时俱进, 应该把握好当下社会对人才需求的各项标准, 注重对于学生综合素质的培养, 应该将理论教学与实践教学相结合, 从创新的角度去培养学生, 使其创造能力、创新思维、主观能动性得到一定的训练, 从而提高整体教学质量, 应该在各环节上注重整体与局部关系的处理, 建立起良好的评估体系, 从而使该课程的教学改革能够在新环境下取得较好的效果。

参考文献

[1]曾文瑜.CAD/CAM课程项目教学改革探讨[J].昆明冶金高等专科学校学报, 2012.

[2]祁卫华, 夏军英.CAD/CAM/CAE.课程教学改革探讨[J].成都教育学院学报, 2013.

机械CAD教学 篇9

关键词：Solidworks的机械CAD,教学研究

0 引言

机械CAD技术作为三本院校机自专业一门实践性很强的专业课,涉及到了工程制图、机械设计、计算机图形学等多方面知识。该课程主要培养学生的空间想象能力以及绘制和阅读机械工程资料等能力。和其他理论基础课相比,其教学实践有其独到之处:学生需要进行大量的读图和绘图演练,才能牢固掌握技能。课题教学如何利用这一特点,使学生能积极主动地参与到教学互动的环节中,笔者在这方面进行了一些探究。

1 教学软件选取

随着计算机图形学相关的软件技术和电子显示屏相关的硬件技术的蓬勃发展,电子计算机的应用逐渐渗透到了机械设计领域。以AutoCAD为代表的二维CAD软件逐渐改变了传统的以绘图板、丁字尺、图纸、橡皮、铅笔和直尺等为工具的绘图方式,极大地方便了工程师表达自己的设计思路,使得工程师能把更多的精力投入到设计创新的环节中。随后,三维CAD技术日趋成熟并逐渐占据了CAD技术的主流地位,使CAD的应用超越了“甩图板”阶段,使得工程师能完全地表达自己的设计方案、理念。另外三维CAD模型也为后续的CAE/CAM/PDM/ERP提供了原始数据,是企业中实现人员、工具、方法和资源真正集成的基础。

根据本校培养应用型人才的目标,为培养学生的动手能力,应用所学知识解决实际问题的能力,培养适应设计趋势发展的合格工程师,在机自专业课程中引入三维CAD教学环节很有必要。当前三维CAD软件种类繁多,如CATIA、NX/UG、Solidworks等,笔者在长期的CAD教学实践中,发现以Solidworks作为教学软件能收到较好的教学效果,主要有以下原因:(1)Solidworks价格低廉,在中小型企业中得到了广泛应用,学生如果学会Solidworks对将来就业有很大帮助。(2)和CATIA、NX/UG等高端CAD软件相比,Solidworks更加简便易学,这样教学时就可以把更多精力放在CAD基本原理和操作上,而不是繁琐的操作技巧和选项说明上面。(3)Solidworks功能全面,包含了主流三维CAD软件的大部分模块,如实体建模、曲面造型、装配、工程图生成、钣金设计、模具设计等模块,熟练掌握这些模块为学生进一步学习高端CAD软件奠定了基础。

2 教学内容安排

本专业课程教学体系改革及实践,对主要的专业基础课和专业课应适当增加实验学时和实验内容;对各实践教学环节应提出具体的应知、应会要求和实施意见。针对机械CAD技术这门课程,总共安排32学时,包含16个学时上机练习。即教师每授课一次,上机练习一次,使学生能将课堂上所学到的知识点及时加以应用。而Solidworks软件包含的功能非常地丰富,在有限的学时内要把所有的功能全部讲授是不可能的,因此,笔者挑选了一些最基本,最常用,最有代表性的内容讲授。

(1)Solidworks介绍和界面熟悉。这一部分教学内容主要是让学生对Solidworks的界面和强大功能有一个感性认识,激发学生的学习兴趣。所教授的内容包括文件的新建、打开、保持和关闭,如何进行平移、缩放、旋转等操作。这一部分安排1个学时。

(2)草图。草图是进行三维建模的必备技能,也是Solidworks实现参数化设计的基础。这一部分教学内容主要是让学生掌握草图的绘制,添加约束,和修改。这一部分安排3个学时。

(3)实体建模。在这一部分,主要介绍实体零件的设计思路。首先介绍如何建立基于草图的特征,如拉伸、旋转、扫描,放样等。然后介绍如何建立修饰特征,如倒圆角、倒角、拔模等。最后介绍特征转换,如平移、镜像、对称等,以及阵列操作。这一部分教学内容重点是给学生树立参数化建模的思想。此外,由于相同的几何体可以通过不同的特征来实现,因此通过这一部分的学习,能够训练学生的发散性思维,以及让学生理解特征的内涵。这一部分安排6个学时。

(4)综合实例讲解。在这一部分,教师将引导学生进行零件的实际建模。零件外形不一定要很复杂,但要包含尽可能多的几何特征。学生在教师的带领下,将温习以前学过的草图,实体建模等知识。这一部分安排2个学时。

(5)零件装配。装配设计是机械设计的一个重要环节。零件设计完成后,可以通过Solidworks提供的装配模块在零件与零件、零件与组件之间进行装配,从而组成装配体。这一部分主要教学内容有装配零部件的管理,装配约束的创建,以及装配中干涉和零件自由度的分析。教师将引导学生进行多个零件的实际装配。这一部分安排2个学时。

(6)工程图。工程图是Solidworks软件的重要组成模块。虽然无纸设计是当今机械设计的发展方向,但在短期内是无法普及这种设计方式,所以工程图仍是工程师和生产部门交流的工具。生产部门也可以从工程图中了解工程师对零件的所有要求。因此,掌握工程图设计是一名工程师的必备技能,也是学生必须学习掌握的重点内容之一。工程图的教学主要包括以下内容:投影视图、截面视图、局部放大视图、以及断开视图的生成方法,尺寸与公差标注的方法。这一部分安排2个学时。

虽然Solidworks还有很多功能,例如曲面设计、钣金设计,动画制作等,但由于学时所限,只能讲授这些功能,剩下的功能学生日后有需要可以进一步学习。

3 教学形式安排

3.1 作品观摩

为了激发学生的学习兴趣,在课程的开始阶段,笔者都会给学生演示往届学生的优秀作品,例如复杂阀体、流线型汽车车身曲面、直升机装配件等。通过展示这些作品,学生对Solidworks强大功能有一个直观的认识。然后再鼓励学生:“只要认真学习,不出数月,你们也能做出更多更好的作品”,从而增加学生掌握Solidworks的信心。

3.2 平时上机

传统的教学过分重理论,轻实践,没有足够的工程实践机会,这种工程教育的“学术化”倾向使得培养出来的学生面对工程实际问题力不从心。CAD软件作为当代工程师必备的工具,其教学过程必须克服传统工程教育的弊端,遵循以学生为主体,教师为引导的思路,充分调动学生的主动性,让学生在实战中领会CAD基本原理和Solidworks基本操作。

教师如何在课题上引发学生积极主动地投身到Solidworks实际操作中?笔者的经验是推广问题式教学,让学生带着解决问题的目的来参与教学互动。笔者通常会把工程中经常用到的CAD使用方法抽象成问题,让学生在解决这个问题的过程中不知不觉地掌握这个方法。例如在讲授参数化设计这一知识点时,刻意安排让学生绘制传动轴和其配合的键,并要求学生将二者装配在一起。然后,再应用Solidworks力学仿真,经过校核,发现传动轴强度不够,需要加粗。这时提出问题,应该怎么办?有的同学可能会打算另起炉灶,按照之前的流程重新画一根更粗的传动轴并装配。这时,再提出参数化设计概念,引导学生,直接在草图上修改尺寸约束就可以了,其余的改动,例如键槽大小,键的大小,CAD软件会自动完成。通过这种问题驱动的教学模式,学生能够更好地体会到参数化设计的优点,并在将来的工作中应用这一思想。

每次上机的内容分为两部分:基本上机和自由发挥。基本上机是指完成教师安排的随堂作业,目的是巩固刚学到的知识。自由发挥是指学生运用刚学到的知识绘制规定范围以外的物体,可以是典型的机械结构,也可以使学生想象中的事物,目的是为了让学生触类旁通。

通过Solidworks的上机,到课程结束的时候很多学生都能非常自如地运用Solidworks解决三维设计方面的问题。

3.3 最终考核

本课程主要目的是培养学生熟练运用CAD软件的能力和素质,而并不是学习相关的机械或计算机理论,因此,如果采用传统考试的形式来评分不能真正衡量出学生的掌握情况。本课程的最终给分是通过结合学生平时课堂表现和最后的大作业来看的,前者占总分的30%,后者占总分的70%。学生平时课堂表现主要是根据学生出勤率、上课回答问题情况、平时上机作业完成情况等综合给出的,具体每项如何给分各个教师可以在自己的教学实践中斟酌。最后的大作业是在规定的时间内,学生根据教师所提供的二维图纸独立完成一个三维装配模型,通过多媒体教学系统在时间结束时提交作业。为了防止学生相互抄袭,每个学生获取二维图纸均不相同。

大作业的评分标准主要考虑以下几个方面:(1)作业的完成程度。(2)模型的复杂程度。(3)模型的精炼程度。一个特征可能有好几种建立方式,学生是否使用最简洁、最符合工程需求的建立方式。

4 结束语

Solidworks是一款功能强大,简便易学的三维CAD软件,非常适合应用型本科教学。本文主要介绍了笔者在利用Solidworks软件进行CAD教学方面的一些探索。当前CAD软件仍处于快速发展阶段,各种新概念和方法层出不穷,笔者希望通过不断探索和学习,为学生提供最新的技术和方法。

参考文献

[1]李梅.如何在CAD教学中培养学生的创新能力[J].职业教育研究,2007.1:106-107.

[2]贾策,李汉明编著.Solidworks2001实践与提高.重庆大学出版社.

机械CAD教学 篇10

【摘 要】将CAD/CAM技术与机械制图课程融合，以计算机绘图软件应用为主线的制图课程教学改革，对于解决制图课程的教学难题，培养适应先进制造技术发展的技能型人才具有重要意义。

【关键词】CAD/CAM 机械制图 教学研究

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2014）11C-0157-02

机械制图是机电类专业的一门既有理论、又偏重实践的专业基础课程，是基于典型机械零部件测绘、造型和加工过程的课程。课程所形成的“图样绘制、识读”能力，是学习专业课程和其它实践课程的基础，并在后续涉及机械设计、机械制造、加工工艺、设备操作等若干课程中持续贯穿运用与提高。

CAD/CAM技术是提高产品设计品质和制造技术、缩短产品开发周期、降低产品开发成本的强有力手段。随着计算机技术的发展和普及，计算机绘图基本替代了手工绘图，但是手工绘图是计算机绘图的基础，不能完全放弃，唯有将两者有机结合。特别是CAD/CAM技术的发展和应用对制造业产生了巨大的影响，高职院校机械制图的教学如何在发展提高的同时，适应和推动这一技术的发展，并利用CAD/CAM技术的先进性以及学生对这一技术的喜爱和接受程度，开展制图课程的教学改革，成为了一个重要的研究课题。

一、教学改革的必要性

目前，机械制图、CAD/CAM分别教学，花费的时间多，教学效果差。特别是现在的高职学生形象思维能力较差，对机械制图的学习感到非常的困难，最终的结果是学生无法掌握画图和看图的技能，难以达到既能手工作图和识读工程图，又能使用计算机软件进行绘图的培养目标。究其原因，除了学生自身学习能力下降外，主要原因是教学过程没有将制图与当今流行的三维设计软件有机地结合起来，学生无法借助外部手段促进对知识的理解。为促进确保制图课程的教学效果，必须对现有课程内容进行优化整合，对机械制图与CAD/CAM课程的教学模式进行大胆改革。

二、教学改革的思路

传统的教学模式是借助于实物模型或挂图等静态的教学工具，而很多学生缺乏对立体模型的观察能力，又看不懂挂图，久而久之难以突破教学的难点越来越多。学生真正感到学习困难的原因是空间思维能力欠缺、学不懂，逐渐就没有了学习的兴趣，而恰恰相反的是CAD/CAM课程由于软件具有强大的功能、造型的妙趣，得到学生的普遍欢迎，其三维造型的功能更是帮助学生建立空间思维能力，利用软件可实现三维立体与二维图形之间的转换，学生可以多角度观看物体三维模型，培养他们的空间想象能力，是帮助学生自主学习及提高学习效果的有效途径。因此，通过把机械制图、CAD/CAM课程优化整合，将手工绘图与计算机绘图、看图与三维造型、理论与实践相结合，课程之间融会贯通，改变以绘制二维工程图样为主线的传统教学模式。学生在三维造型的轻松学习环境中掌握机械制图的课程要领，省去了老师和学生在制图课程教学中的很多烦恼；整个教学过程设计遵循了行动导向教学法的要求，学生始终占据主体地位，将有利于提升教学效果。

三、教学改革实践

机械制图、CAD/CAM课程的优化整合，减少画法几何的内容，增加计算机几何造型理论及计算机绘图方法，适应了工程设计的需要；对教学内容、教学方法、教学手段、教材进行大胆的改革，构建适应高职机电类专业机械制图与CAD/CAM技术的教学模式，多种技术和教学手段融为一体，并根据零件的特征和表达方法将知识分块，集中若干个时间段分别开展模块化的教学活动。

（一）整合和重构课程内容，设计课程教学项目

（二）教材和教学方法改革

教学改革的实施依赖于教材的建设，现有教材内容、组织架构与教学改革不相符。因此，收集与制作有关的教学素材，编写机械制图与CAD/CAM集中教学的教材，成为了教学改革的重点。授课时，遵循由实践导出理论的原则，首先用三维软件建立三维实体，再把三维实体直接生成二维视图，然后讲解投影原理、看图方法。为便于学生对各模块内容的理解和掌握，集中精力解决学习中的难题，还需要实施“教、学、做”一体化的集中教学模式。通过该课程教材与教学模式的改革，提高机电类专业核心能力的培养。

（三）实施案例

零件实体的造型从简单到复杂，学生从中掌握草图的绘制，学会使用拉伸、旋转等剪切命令。如底板、轴套等，这类零件的草图图形简单，学生容易掌握；支撑板、弯管等形状复杂的零件，学生要学会扫描和混合扫描等，绘图时注意尺寸的关联；带有螺纹的零件，如螺杆、螺母等，主要是学会剪切材料和螺旋扫描的方法。

读图是机械制图的重点和难点之一，对学生的空间思维能力有一定要求，高职学生由于空间构型能力较薄弱，老师再细致的讲解读图方法和技巧，大部分学生还是一脸茫然，通过给学生实时制作三维模型，从各个视角对立体内外结构进行动态展示，如图2所示。还可以剖切、断面，直观而又生动地帮助学生理解看图原理，摸索看图的要领。

四、预期效果

多门课程优化整合，重组教学内容，打破以知识传授为主要特征的传统的课程教学模式。以典型的机械零件和部件为项目载体，以项目导向、任务驱动的教学模式，将知识与技能有机融入到项目任务中，“教学做”一体激发和维持了学生的学习热情。

CAD/CAM软件简单方便的造型，灵活的旋转与投影转换，大大加深了学生对投影原理的理解，便于学生建立空间概念，使学生对机械制图课程产生了耳目一新的感觉。克服了以往教学当中，老师苦口婆心、学生昏昏欲睡还怨声载道的弊端，也给机械制图课程注入了新的内涵和活力。

课程整合和一体化集中教学的模式，可使不同班级错开使用机房的时间，解决了当前课时和教学资源严重不足的难题。通过课程的整合和课程教学方法的改革，带动其他课程的教学改革，为专业课的教学探讨一种切实可行的教学模式。

把CAD/CAM技术融入到制图课堂中，把三维实体和二维工程图有机地结合起来，即把实体造型和特征造型的方法引入到传统的机械制图教学中，教学中以“体”为中心，由三维形体出发分析点、线、面或立体，画二维图形，符合了高职学生的认知规律，便于学生理解和记忆，学习兴趣和学习效果也大幅度提高，解决了机械制图课程难学、难教的矛盾，收到了事半功倍的效果。

【参考文献】

[1]毛文武. 基于CAD 三维造型的制图课程教学改革与探索[J].机电技术，2011（6）

【作者简介】李晓红（1968- ），女，湖南新宁人，广西水利电力职业技术学院副教授，研究方向：水利建筑工程及机电类教学改革。

基于CAD下的机械制图教学实践 篇11

《机械制图》是机械类专业的一门重要技术基础课,目的是培养学生绘制和阅读机械图样的方法和技能,培养学生的空间想象能力,传统教学媒体主要是指教科书、黑板、模型、挂图等,远不能适应制图课的教学需要。目前信息技术在教学过程中的应用非常普遍。多媒体教学作为先进的信息技术教学手段,近年来在制图课的教学中应用越来越广泛。多媒体教学是以多媒体计算机、计算机网络、多媒体投影仪等硬件设备为平台,运用多媒体教学软件开展课堂教学的一种计算机辅助教学形式。多媒体教学作为现代化的教学手段,具有图文、动画和声音等功能,并具有直观性、动态性、交互性、科学性等优点,根据多年教学实践,在CAD软件下进行《机械制图》教学。有更大的优势,以下结合制图课教学实践,论述CAD的具体应用。

1 制作教学课件

目前,在教学中应用非常广泛的教学手段是制作教学课件,应用软件是Power Point,制作出的效果基本上是幻灯片,演示文稿,即时性、动态性较差。对于制图课的讲解,由于有空间分析,边讲边作图的需要,应用CAD制作课件,直接在CAD软件中进行教学,是非常方便灵活的。应用CAD制作课件时,图层的作用是非常有效的,图层是CAD中极为重要的一个图形组织工具,图层类似于用叠加的方法来存放图的各种信息,通过图层可以把多个实体组织起来,形成一幅完整的图形[1]。可以对每个图层指定相应的名称、线型、颜色、线宽等。利用CAD中的图层对图形的管理,制作教学课件非常适应机械制图课的教学。在讲图1所示的平面图形的绘制方法时,在CAD中设置4个图层,每个图层线型的线宽按国标的规定设置,将各图层设置成不同的颜色[2],如下表格。

以图1所示的平面图为例,介绍CAD中利用层的概念制作课件在教学中的应用。教学组织过程为:

第1步:首先分析图1的平面图形,此图提前在CAD中画好保存,讲课时直接打开。节约了时间,分析清楚已知线段、中间线段、连接圆弧后,确定作图步骤。

第2步:利用图层的管理,将细点画线置为当前,直接在CAD中用直线命令画出中心线如图2(a)

第3步:利用图层的管理,将粗实线1置为当前,直接在CAD中用圆命令画出已知线段,并作适当的修剪,如图2(b),

第4步:利用图层的管理,将粗实线2置为当前,画出连接圆弧并作适当的修剪如图2(c),

第5步:利用图层的管理,将细实线置为当前,进行尺寸标注如图1[3],这样在讲中画,画中讲,边分析、边作图、比幻灯片的效果好的多。在绘制过程中,可利用图层的特性,打开和关闭某一图层进行教学、由于每一层的颜色不同,学生便于观察,直观性较强,教学效果好。

在课堂教学中,有时要观察图形的整体,有时要观察图形的局部,以便于针对重点内容进行讲解,在CAD软件下完全可以实现,利用CAD中的图形缩放与平移功能,在讲课中可随时将重点内容放大并移动到醒目的位置,便于学生观察图形,使讲课中突出重点部分内容。如在装配图中分析图例时,就要不断地放大某部分或缩小整体图形。

2 仿真教具的开发

制图的教学要从空间到平面,从平面到空间,离不开模型、实物,教材习题中碰到的图例如有模型,学生即容易理解、教师便于讲课,但实际中往往不能满足教学的需要,实物模型要从厂家购买、数量有限,而且占用空间,CAD三维技术的发展,使得仿真教具的开发成为可能。仿真教具即教学中应用到的模型,可分为以下几类:①基本体,②相贯体、切割体,③组合体、剖视体,④习题集中的所有平面图对应的立体图。利用CAD能很方便地制作仿真教具,并按章节分类进行编号。保存在模型库中,课堂教学中随时调用,大大增强了直观性教学,而且可根据需要作出各种各样的立体模型,讲课中直接在CAD软件中进行,学生看的清楚,学的明白,能大大扩大知识面,增强感性认识及空间想象能力。如图3所示。以三维模型来演示说明剖视图的形成及画法。图(a)为立体完整模型,图(b)为全剖模型,图(c)为半剖模型。效果非常好。

利用CAD制作仿真教具,可根据教学的需要制作,在传统的图学内容中,融入性地引入三维CAD模型,适时地利用三维CAD的功能演示,可以收到事半功倍的教学效果,使得传统内容与现代三维CAD相辅相成。从而提高教学效率和效果,使学生能够掌握现代设计理念和设计方法,进行创新。教师必须掌握CAD的三维造型方法,并要动脑动手,对教材内容熟悉,精心设计、构思,设置出多种样式的模型提供教学中应用。在数量上、外观上、直观性方面都有极大的优势。

3 教学中灵活应用绘图与编辑命令

CAD中的绘图编辑功能非常强大,在机械制图课的教学中,直接在CAD软件平台下进行,大大提高讲课效率,提高课堂的信息量,如图4在组合体的读图补线条时,已知视图提前画出(a),可用CAD的缩放功能放大到全屏,教师与学生一起进行空间分析,想请空间形状后,根据投影关系,利用绘制直线的方法直接补出所缺的图线(b),执行修剪命令,去掉多余的线条,完成补线(c),从(a)已知视图到(b)补画出漏线,再从(b)补画出漏线到(c)修剪后的图形,可用复制命令,保持原图,在复制出的图形上进行作图,此过程中可用视图→缩放和视图→平移功能将图形不断进行放大、缩小和移动等操作,每个步骤都很清楚,大大节约了手工画图的时间。如此效果其他软件及幻灯片是做不到的。教学过程、教学方法充分体现出来。

4 充分利用图块及属性

将绘图过程中经常用到的图形定义为图块,保存,形成一个图形库,当需要的时候插入,极大地方便教学。在零件图与装配图的教学过程中,教师可将螺钉、螺母、轴承、零件图中的表面粗糙度符号等定义成块,在需要的时候插入[4]。在零件图中,常需要标注表面结构,由于零件各表面的要求不同,表面结构的数值也不同,将表面结构的数值由块的属性来定义,利用属性的数值可以改变的特性,进行标注能大大提高标注速度。特别是装配图的教学,讲装配关系及画法时,以图5为例[5],先调出轴的零件图,分步插入轴上的其余零件(提前设置成块)。插入块时,还可根据需要设置插入的比例、角度等。注意插入轴上零件图时,要应用对象捕捉准确定插入点,这样学生能看清整个装配过程,明确零件之间的装配关系,教师边分析装配关系,边插入图形,每插入一个图块、留一段时间让学生思考,提问学生,引导学生思维,将多余的图线直接在CAD中修剪掉,学生与老师有很好的互动交流。降低了学习难度,解决了以前挂图加模型很难解决的教学难点,使复杂抽象的问题变的简单。

全方位应用Auto CAD进行机械制图课程教学,突破了传统的教学思维模式,其突出的优势在于直观性、交互性、动态性等方面都具有很好的表现,教师可根据教学需要画出适应的模型,节约了买挂图、模型的资金及占用空间,利用CAD的绘图与编辑功能,直接进行教学,提高了课堂的信息量,教师的讲解、分析、作图融于一体,教学形象直观,灵活,学生便于理解,学的有兴趣,教学中所有用到的已知图例都可提前画好,保存在CAD图形库中,根据需要灵活调用,使CAD的运行与教师的讲授达到最佳结合。这样,教师才能在制图课教学中处于主导地位,改进了传统的教学方法,更好地操控课件进行教学。能很好地进行人机互动,教师与学生的互动,有效提高了学生的观察能力、思维能力和空间想象能力,实现教学目标达到最佳教学效果。

摘要：机械制图是机械类专业的主干课程,是重要的技术基础课,既有系统的理论。又有很强的实践性且内容比较抽象,在教学中如能利用好CAD软件,将会使教学更先进、更直观、更优化,大大提高教学质量和教学效率。探讨了CAD软件在机械制图教学中的合理应用,提出了有效应用CAD软件辅助教学的途径,如教学课件的制作、仿真教具的开发等,描述了基于CAD下的教学实践。

关键词：教学,课件,制图,CAD

参考文献

[1]李香敏.AutoCAD 2000/2002辅助设计培训教程[M].北京:清华大学出版社,2002:83.

[2]刘宏.工程制图与AutoCAD绘图[M].北京:机械工业出版社,2009:11-16.

[3]姜军.AutoCAD 2008中文版机械制图应用与实例教程[M].北京:人民邮电出版社,2008:94-98.

[4]林党养.AutoCAD 2008机械绘图[M].北京:人民邮电出版社,2009:119-120.