淺談《零部件測繪與CAD成圖技術》技能競賽對中職機械制圖和CAD制圖課程整合的影響

陳國清

【摘 要】職業技能競賽已成為職業學校教學質量和辦學水平評價的一桿標尺，其賽項內容也越來越貼近企業實際生產。安徽省于2015年、2016年連續兩年在全省中職學校技能大賽中舉辦《零部件測繪與CAD成圖技術》賽項，該賽項引領了中職學校機械類專業的教育教學改革方向，對機械制圖和CAD制圖兩門課程的有效整合具有深遠的影響。

【關鍵詞】技能競賽；機械制圖；CAD制圖；課程整合

一、零部件測繪與CAD成圖技術競賽情況簡介

1.競賽目的。

推動數字化和信息化技術在機械創新設計中的應用，使學生能執行機械制圖國家標準和相關行業標準；能運用正投影法的基本原理和作圖方法；通過實際測量，手繪零件草圖，并使用CAD軟件精確繪制零件圖和裝配圖。培養學生具備一定的空間想象和思維能力，形成以圖形表現物體的意識和能力，養成規范的制圖技能；養成自主學習的習慣，能夠獲取、處理和表達技術信息，并能適應國家制圖技術和標準的變化；促進課程內容與職業標準對接，引導課程改革，不斷提升職業院校學生數字化設計技能培養質量。

2.競賽內容和評分方式。

競賽參考企業實際崗位要求，結合教學實際，參賽選手根據競賽任務書的要求，利用指定量具進行零件尺寸測量并手繪零件草圖，運用賽場提供的二維機械設計軟件繪制出零件圖和總裝配圖，并將圖紙輸出成指定格式文件。而評分標準是以行業、企業崗位要求為主要依據，參考中等職業學校機械制圖有關教學的具體要求。主要評判圖形的完整性，尺寸的正確、完整、清晰、合理等，圖面信息的完整性、布局的合理性，與國標的相符度以及虛擬打印等。

二、課程教學現狀

機械制圖是機械類專業的一門專業基礎課程，在培養學生的空間想象力和制圖基本知識方面有著不可或缺的重要作用。但是CAD技術的發展使傳統機械制圖課程教學面臨了新的挑戰，AutoCAD等眾多繪圖軟件的廣泛應用，極大地提高了繪圖的質量與效率，而且在圖紙的重復利用、圖形文件的保存和管理等方面也比手工繪圖更加方便。雖然兩門課程有各自的優點，但是對現狀而言，在教學上兩門課程都存在著各自的弊端：首先，這兩門課在教材內容上存在著多處重復；其次，機械制圖的教學可能會更突出培養學生手工繪圖的能力卻不容易讓學生便捷地去感受空間幾何元素，而CAD制圖因為方便繪圖卻使得學生在教學中往往忽視了對制圖基本原理和知識的理解，導致學生只懂繪圖卻不知其原理，知其然，不知其所以然。因此，教學中已有相當一部分學生只對計算機繪圖感興趣，而對手工作圖不肯用心學，很難達到既能利用手工作圖和識讀工程圖，又能使用計算機軟件進行繪圖從而能夠達到競賽出理想成績的效果。因此，我們急需對機械制圖與CAD制圖課程的教學體系進行大膽地整合。

三、課程整合的具體方案

1.教學目標的整合。

培養學生讀圖和繪圖能力是機械制圖課程的培養目標，而CAD課程則強調繪圖命令的熟練應用。為全面提高學生讀圖與計算機繪圖能力，要求學生所有的計算機繪圖圖樣都必須經過手工繪制。一是讓學生在抄繪過程中讀懂圖樣；二是能讓學生體會到計算機繪圖的高效率；三是積極調動學生的學習興趣，發揮學生的主觀能動性。同時，也可以改變學生空間想象能力和空間邏輯思維能力的培養方式，改直觀性較差的幾何訓練為直觀性較好的三維形狀訓練，大大降低學生認知的難度。

2.教學內容的整合。

在以往的教學中，一般我們都是先開設機械制圖課，然后再開設CAD制圖課，這樣的課程開設雖然有一定的承接作用，但是在兩們課程的內容融合上就存在了缺陷。基于這種情況，我們可以將課程內容做如下整合：第一，簡化點、線、面投影知識，正投影法概念，軸測圖等理論性內容，增加CAD平面繪圖命令和編輯命令等教學內容，使二者互相滲透。第二，將三視圖投影規律、組合體視圖的識讀作為次重點，它是制圖的入門知識，著重培養學生的空間想象能力，為后面知識的學習打好基礎。組合體視圖是一個難點問題，由于缺乏實物模型對照講解，學生的空間想象能力較差。現在，可以在CAD課程教學中采用繪圖命令制造三維模型，讓三視圖與三維模型一一對照，學生對零件結構一目了然，這樣多次重復，學生容易掌握。同時引入CAD圖層使用和編輯命令等繪圖技巧，進行融合。第三，讀零件圖是中職學生必需掌握的知識，也是就業后用得最多的知識。可以利用課件講解標題欄、視圖、尺寸和技術要求這四個方面的內容，并講解樣板文件調用，文字、尺寸標注與編輯等命令。第四，識讀和繪制裝配圖，利用CAD軟件對裝配圖繪制的高效性，對機械制圖進行補充和加大練習。

3.教學實踐的整合。

為培養學生的讀圖、繪圖能力，使學生走上工作崗位后能繪制出符合國家標準的機械圖，能正確測繪出簡單零部件圖，在教學過程中，除了采用多媒體課件和實物教具輔助教學外，特別強調機械制圖與CAD互動實踐教學。（1）在教學中多布置課程繪圖作業，從而鞏固學生在制圖課中所學到的知識，提高學生讀圖和手工繪圖能力，使他們的繪圖技巧也不斷提高。（2）利用CAD創建大量的二維和三維圖形，豐富課程教學資源庫；充分利用CAD所提供的現代化教學手段，加強教學效果，提高教學效率。（3）引入典型產品，實施項目教學，讓學生的學習過程成為全員參與完成繪制典型產品全套圖樣的實踐活動，教與學更注重在教師指導下學生完成項目的過程。（4）在教學過程中引入典型產品進行零件的拆分，學生分組完成零件測繪及圖樣的繪制任務。

4.教學評價的整合。

學生評價可依據過程評價和終結性評價并重的原則，即不僅僅要關注對學生學習結果的最后判斷，更要糾正中職學生的陋習，重視學生平時的學習過程，隨時把握學生的學習情況。具體是采取課堂評價、作業評價、階段性評價和終結性評價相結合的方法。課堂評價是在每堂課留出一定的時問，根據學生的課堂反饋情況有針對性地布置課堂作業，根據學生完成課堂作業情況給出相應等第。作業評價以學生完成平時作業的次數和質量給出等第，這兩者的評價結果應在班級內實時予以公布，用以激勵學生。階段性評價是借助于制圖的試題庫資源，在學生完成每單元學習后，以考試的形式完成。在組織平行班級的某一班級隨堂單元考試時，把學生分成若干個小組，單人單坐，單個學生的周圍試卷各不相同，考試形式是開卷，可以查閱書本、習題冊，但必須獨立完成。教師根據課堂評價、作業評價和單元考試成績給出平時成績。課程整合后的終結性評價是以學生查閱資料獨立完成大作業的形式進行，即學生根據給出的零件，在規定的時間內，先完成測繪，再手工繪制草圖，然后用計算機繪圖軟件繪制機械圖形。最終，依據學生的圖形表達能力和計算機繪圖能力綜合評分。

四、結束語

總之，機械制圖與CAD制圖課程的教學改革是一個長期探索、不斷反復和逐步完善的過程。隨著計算機技術的發展，除了CAD技術已在工程圖中普遍應用之外，Pro/E，UG，Solidworks等更為先進的軟件的應用也將越來越普及，今后制圖課程的改革也應隨著這種趨勢的發展而變化。教師要能夠針對教學課時、教學內容及進度，合理安排這兩門課的內容，兩門課程內容相互滲透，同時在教學過程中，將技能競賽標準和教學考核結合起來，提高學生識圖能力、機械CAD工程繪圖能力。這樣，中職學生將會學到更多、更有用的先進技術與技能，提高綜合素質，為今后進一步發展打下堅實基礎。

參考文獻：

[1] 王幼龍.機械制圖（第2版）.高等教育出版社.2005.

[2] 趙國增.計算機繪圖—AutoCAD 2008.高等教育出版社.2009