高職機械制圖及CAD課程改革與實踐

李強　薄潤芳

摘 要 根據高等職業教育教學的基本要求和機械制圖及CAD課程的特點，從教學模式、教學內容、教學手段、考核方式上對機械制圖及CAD課程教學進行改革研究。以就業為導向，全面實施課程教學模式改革，根據實用、夠用的原則進行教學內容的設定，積極利用微課技術等先進的教學手段，提高學生在識圖、繪圖方面的能力，培養高素質技能型人才。

關鍵詞 機械制圖及CAD；課程改革；CAXA；微課

中圖分類號：G712 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）04-0107-03

Reform and Practice for Course of Mechanical Drawing and CAD to Higher Vocational Education//LI Qiang， BO Runfang

Abstract According to the basic requirements of higher vocational education teaching and the characteristics of the courses of mecha-nical drawing and CAD， from the teaching mode， teaching content， teaching means， examination mode of mechanical drawing and CAD

course teaching reform research. Employment as the guidance， the

full implementation of the teaching mode reform， based on the prin-ciple of practical， enough for setting of teaching content， actively use micro class technology and other advanced means of education， improve the ability of students in the aspect of knowledge chart， drawing， cultivate high-quality skilled personnel.

Key words mechanical drawing and CAD； the teaching reform； CAXA； micro-lecture

1 引言

在機械制造與自動化專業課程體系中，根據以“就業為導向”的課程構建原則，本專業的畢業生在從事制圖員工作時，需要機械制圖及CAD課程作為基礎理論和實踐能力支撐。根據職業教育的特點，本著“知識夠用，技能實用”的原則，突出能力本位教育背景下，機械制圖及CAD的課程改革已成為當務之急。本文主要根據培養高素質技能型人才的高職人才培養目標，對機械制圖及CAD課程進行課程改革，并通過具體的實踐取得一定的成效，為該課程的課程改革方向提供參考[1]。

2 機械制圖及CAD課程中CAD的選擇

在該課程教學過程中，國內比較流行的二維繪圖軟件主要是AutoCAD和CAXA電子圖板。高職教育的人才培養目標重在突出高素質技能型人才培養，而高素質在職業方面的體現就是具有很高的職業素養。作為機械制造與自動化專業的學生，應該掌握粗糙度和形位公差等最基本的知識。從這個角度考慮，AutoCAD雖然是國際知名軟件，但是在國標方面，在粗糙度、形位公差表達方面略遜于CAXA電子圖板。其次從組織學生參加數控車、數控銑削等大賽的角度考慮，該類型大賽的軟件支持方其中就有CAXA，而AutoCAD沒有這方面的支持。如果學習了CAXA電子圖板的二維制圖，入門CAXA數控車將非常容易。

在三維方面，國內流行的軟件種類比較多，常見的有Pro/Engineer、Unigraphics NX、Power Shape、Solid Works

等。出于學生對于基礎投影知識和二維圖形讀圖能力訓練的考慮，不選用三維制圖軟件。三維制圖軟件會在職業技能課程內選用。

綜合以上思考，最終確定該課程的CAD軟件選擇CAXA電子圖板。

3 機械制圖及CAD課程教學改革

機械圖樣是表達設計思想、設備制造和進行技術產品交流的重要工具，是工程技術界的通用語言，也是每個從事工程技術相關專業的技術人員必須掌握的基本技能。課程的內容選取符合機械制造與自動化專業制圖員工作崗位所對應的典型工作任務，結合互換性與測量技術、機械制造工藝學等學科知識進行任務的設定。通過使用CAXA電子圖板，使學生在掌握機械圖樣表達的同時，能夠準確利用CAXA電子圖板進行圖樣的繪制。

課程的教學模式 眾所周知，機械制圖及CAD作為理工科學生專業入門課程，具有相當的枯燥感。根據高職學生動手能力強于理論學習能力的特點，加強學生利用CAXA電子圖板進行繪圖的能力，通過不斷使用CAXA電子圖板繪制機械圖樣，提高學生對軟件的熟悉度，同時提高學生對理論知識的理解力。本著“夠用、實用”的原則，該課程采用理論課與理實一體教學并行的教學模式，既保證學生有足夠的理論，又保證學生在做中學。

課程的教學內容改革 工欲善其事，必先利其器。要實現上述目的，必須先進行CAXA電子圖板的使用講授。對于此部分，筆者設立了6個工作任務[2]，通過每一個任務，使學生對于CAXA電子圖板基本制圖工具的使用和基本理論有一個比較深入的理解。這6個任務的設置圍繞基本命令及標題欄、編輯命令、圓弧連接、尺寸標注、形位公差及粗糙度、其他特殊命令進行。

然后進入傳統機械制圖教學內容。在講授投影和三視圖時，結合動畫演示進行理論講解，然后利用CAXA進行點、線、面投影的繪制。其中要合理利用導航命令，使學生更加深入地體會“長對正，高平齊，寬相等”。在講授立體的投影時，在課堂理論內容上，利用學院提供的展示模型，對平面立體、曲面立體以及典型立體的截交線、相貫線進行展示，利用動畫演示進行印象的加深，再利用CAXA進行立體投影的繪制，通過不斷練習以達到鞏固該部分知識的目的。在以上基礎上進行組合體投影的繪制，合理利用疊加法、切割法等基礎圖形的繪制方法，通過簡單實例的引入、CAXA的導航，對組合體投影的三視圖進行繪制。

通過以上內容的設置，學生在利用CAXA繪圖的同時，可以不斷強化基本理論知識，在這個階段可以將一些標準件的內容讓學生去了解，并通過CAXA軟件中的標準件庫的使用，使其對互換性有一個比較淺顯的認識。然后進行零件圖的繪制。在這個階段，學生基本上能夠熟練使用CAXA進行零件圖形的繪制，但是表面粗糙度、技術要求、合理選擇剖切平面等內容則成為該部分的重點。

最后講授裝配圖，在理論內容上只需要講授裝配圖中明細表的各部分內容，以及明細表的編號、填寫等在CAXA中如何實現；然后利用CAXA軟件結合實例進行裝配圖的訓練，以加強學生對于成套圖紙的認識以及識圖讀圖能力的鍛煉。

課程的教學手段 該課程采用傳統教學手段、微課教學、微信公眾平臺推廣3種方式。

在理論內容的講授上利用傳統的教學手段，提高學生對于知識的理解。

1）利用一些實物模型進行展示，以加深學生對于此類圖形的直觀印象。該教學手段主要應用在立體投影、平面立體、曲面立體、平面與立體表面的交線等內容的講授中。

2）利用三維軟件Pro/E進行三維模的創建，以達到讓學生比較直觀認識的目的，并通過三維軟件的三維旋轉功能，使學生能夠在不同的視圖方向上理解圖形的樣子[3]。該教學手段主要應用在兩回轉體表面交線、組合體、軸測圖等內容的講授中。

3）利用Flash動畫進行演示。該教學手段主要應用在點、線、面投影、立體投影、組合體投影的繪制方法及過程的教學上，并結合CAXA，邊演示邊繪制，邊做邊學。

在作業輔導上采用微課教學方式。微課技術的發展極大地促進了計算機軟件類課程教學模式的改變。該課程的主要工具就是CAXA電子圖板，如何有效準確地使用CAXA電子圖板進行作業的繪制，是該課程強化學生技能的重要手段。對于機械制圖及CAD課程，本身學時上就比較緊張，很難在課堂上進行作業的講解與輔導。借助微課平臺，將作業題進行微課課程的錄制，上傳到騰訊視頻中，再通過微信公眾平臺推送給學生。學生可以利用手機進行作業的繪制。通過一年多的實踐，學生在作業繪制上投入的精力比傳統作業方式要多很多。學生如果沒有學會，會反復地進行視頻的觀看學習。

筆者所帶兩個班級共計65名學生，在微課視頻的主動學習上，單次視頻最大點擊量為284次。一學期共發布微課視頻8個，點擊總次數為2187次，足見該教學手段對學生完成作業的輔導效果。

為保證學生確實能掌握足夠的“夠用”的知識，筆者建立了一個微信公眾平臺，定期給學生發布相關的知識要點，便于學生對于該課程知識及時進行復習和總結。該微信公眾賬號從最開始的兩個班級，很快就達到194人，也就是不單筆者所在院系的學生關注，同時吸引了其他系部學生的關注。

課程的考核方式 本著突出崗位需求、突出崗位專業能力發展的原則，該課程在考核方式上要立足實踐，不能像本科院校那樣專注于各種投影的技巧、繪圖的技巧。該課程在教學目的上就是要鍛煉學生的識圖能力和利用CAXA進行圖紙繪制的能力，所以在考核上要從理論和實踐兩部分入手進行考核。在理論部分的考核上，要求學生能進行徒手繪圖，能進行簡單圖形的三視圖的繪制，能熟練讀圖。所以理論部分以識圖為重點進行考核。

在實踐考核上，要突出使用CAXA進行零件圖的繪制。當然最好是進行裝配圖的考核，但考慮到圖形繪制以及考核時間的限定，只能選擇進行零件圖的繪制考核。從專業的角度講，要求學生熟練進行盤蓋類、軸類、支架類、箱體類零件的熟練繪制，在考核上隨機抽取一種類型的零件進行考核。

4 機械制圖及CAD課程教學改革效果

校內評價 作為學校的教師，在學期末評價學生對一門課程的掌握程度，唯一的渠道就是試卷成績。在高校，學生的成績分為試卷成績和平時成績。對比以前該課程的試卷成績和改革后學生的試卷成績，其差別還是很大的。改革后學生試卷成績不及格人數急劇減少，且高分比較突出，平均分數在80分左右。且試卷得分體現在利用CAXA進行零件圖繪制和讀圖題方面。由此說明，該課程的改革達到預設的課程目標，符合人才培養計劃總規劃，符合職業教育總方向。

企業評價 對于學生培養好壞的評定，用人單位最具有話語權。雖然這次改革的學生尚未走上工作崗位，但是通過接收學生進行工學交替的企業反饋，學生對于機械制圖及CAD課程的掌握程度令企業非常滿意。在進行工學交替過程中，學生能夠將該課程學到的知識應用于具體的識圖中，能讀懂圖紙，利用相關術語進行專業技術交流，受到企業的贊譽。據后續課程的教師反饋，在進行數控車床編程教學過程中，在進行CAXA數控車教學時，學生利用在機械制圖及CAD課程中學到的知識，能輕松繪制車削的工件圖形，速度和質量都令人非常滿意。

5 結語

要加快職業教育的發展，就要不斷拓展適應學生、適應企業的教學模式。在國家大力倡導以就業為導向、以能力為本位的教育方針下，要積極進行課程改革。在機械制圖及CAD課程改革方面，要更加貼近企業實踐，更加突出能力本位。總之，不單要在教學模式上進行改革，還要在教學內容、教學手段和考核方式上進行改革，提高學生的學習興趣，充分調動學生的積極性，才能有效提高課堂教學質量，培養企業需要的高素質技能型人才。

參考文獻

[1]徐華.高職院校《機械制圖》課程改革與實踐[J].廣西輕工業，2011（7）：172-173.

[2]袁福華，田振清.任務驅動在Auto CAD教學中的應用研究[J].電子制作，2014（1）：114-115.

[3]劉志英.《機械制圖與計算機繪圖》課程教學體系的研究[J].中國電子商務，2010（8）：138.