CAXA軟件助力我校機械制圖教學改革的嘗試

趙曉山

摘 要 機械制圖教學改革是時代的要求。本文從教學內容體系、教學方法、教學手段等方面與CAXA軟件進行深度融合和應用，對機械制圖教學改革作了淺略的探討。

關鍵詞 CAXA 教學改革 制圖教學 改革創新

中圖分類號：G712文獻標識碼：A

機械制圖是我校農機專業必修的一門實踐性很強的專業基礎課，本課程的核心目標是培養學生掌握機械制圖基礎知識，并具有識讀一般機械圖樣和利用CAD軟件熟練繪制工程圖樣的能力，為學生職業生涯發展和終身學習奠定牢固基礎。突出能力，注重實踐是制圖課程教學的特色。目前，CAD已經成為現代工程技術人員快速繪圖必不可少的重要工具，時代對制圖教學提出了強有力地挑戰，傳統的教學內容體系、教學方法、教學手段的改革勢在必行。筆者在近幾年的《機械制圖》教學中，變換思維方式，以項目為導向，任務為驅動，以學生職業技能培養為主線，將機械制圖與CAXA兩大軟件進行深度合，取得了較好的教學效果。

CAXA軟件為圖學教學改革提供了千載難逢的機遇和良好的環境。CAXA電子圖板和實體設計軟件以其良好的界面，完善的功能以及簡便的操作贏得廣大使用者的贊許，其設計符合國情、國標與制圖課程的教學內容融會貫通，把CAXA軟件引入制圖教學中，使教學活動處于愉快、活潑的環境下，能激發學生學習的興趣，能充分調動學生學習的主動性和積極性，能為課程的教學創造出最佳的教學效果。同時CAXA軟件的普及應用也是適應當前制造業對“甩圖板”工程的迫切需要。

1 CAXA軟件助力學生空間思維能力的訓練

機械制圖的教學實踐證明：培養學生的空間思維能力和想象能力實質上是圍繞三維實體與二維平面視圖之間的轉化的思維活動，這個活動首先有從空間到平面的感性認識的積累，直接從二維平面到三維實體的抽象思維對初學的學生而言是比較困難的，不符合他們的學習規律。筆者在教學中淡化點、線、面，強化體的訓練，借助CAXA實體設計2015軟件可視化實體建模構形功能輔助學生空間思維能力訓練，且可以利用其旋轉、剖切功能，多角度觀察模型，充分發揮CAXA軟件的“拐杖”作用，有效地幫助學生提高空間想象能力和思維能力。

2 CAXA軟件助力制圖教學方法的改革

（1）利用CAXA軟件的可視化實體建模功能豐富3D虛擬模型庫，以彌補實物模型數量的不足，以“零成本”的代價補充和擴大模型庫，且可以利用其旋轉功能，多角度觀察模型，更好地輔助課堂教學，有效地幫助學生提高空間想象能力和思維能力。

（2）利用CAXA軟件的二維、三維的關聯性，可有效幫助初學者從三維到二維的過渡。

（3）利用CAXA軟件的截切和分割功能輔助切割體、相貫體、剖視圖的教學。這幾部分是機械制圖教學重點和難點，對空間想象能力要求較高。我們可以課前或課堂上構建三維模型，現場進行截切和分割演示，讓學生弄清楚其內外結構形狀。

（4）利用CAXA軟件對三維模型自由拖動操作手柄，可視化修改智能圖素的幾何尺寸，動態觀察曲面或平面立體的表面相貫線或截交線的空間形狀，隨尺寸改變形狀的變化情況。

（5）利用CAXA軟件的拉伸、旋轉、除料、倒角、抽殼等三維造型功能的課堂演示操作，可以清晰表達出組合體的組合形式，各部分的實際形狀和連接關系，而且還可以利用它的旋轉功能多角度觀察形體結構，有效突破組合體教學中“知二補三”這一教學難點。

（6）利用CAXA軟件的動畫仿真功能可以清楚地描述裝配體的工作原理和各零件的裝拆順序。

3 CAXA軟件助力圖學教學內容的改革

CAXA電子圖板和CAXA實體設計其良好的界面，完善的功能以及簡便的操作贏得了廣大使用者的贊許，其設計符合國情、國標，使用者處于愉快、輕松、活潑的環境下，能激發靈感，能充分調動其創新的主動性和積極性。根據我院現有條件，我從2012年始將CAXA軟件引入到本科制圖教學中，并于2014年在機械和非機械各專業的制圖課中全面推廣。一般學生經過3-5小時的聽課和上機實習，就可以達到“入門”和“動手”的程度，很容易的就能在計算機上繪制出工程圖，學生都有一種成就感，這樣又極大地提高了學生學習制圖的積極性。經過幾年的教學整合嘗試，取得了較好的教學效果。現總結如下：

（1）機械制圖國家標準與CAXA電子圖板基本命令操作相結合。制圖上的標準較多也很繁瑣，把這部分內容與電子圖板軟件指令的操作對應起來講授，如圖幅的設置、標題欄的調用和填寫、字體的選擇、圖線的使用、尺寸的標注等，能節約課時并且教學效果較好。

（2）三視圖的投影與CAXA電子圖板的“導航”功能操作相結合。有了一定量的手工繪制三視圖和尺寸標注訓練后，我們把三視圖的繪制用計算機來完成，利用CAXA軟件的“導航”、編輯修改功能快速繪圖。不僅提高了作圖效率，而且學生完成自己的“作品”后，很有成就感，會激發學生學習制圖的興趣。

（3）標準件、常用件的講授與CAXA軟件的圖庫操作相結合。CAXA電子圖板提供了豐富的參量化圖庫，共有二十大類，一千多種，兩萬多個規格的標準圖符，可滿足多方面的繪圖要求。講到這部分內容時，利用CAXA軟件提供的符合國標的圖庫，每講到一個零件就把它的有關圖庫調出，當然還可對其進行修改，這樣課堂講授既省時又有效。

（4）零件圖、裝配圖的繪制與CAXA軟件特有的繪制、裝配及標注編輯功能相結合。例如：軸類零件的繪制，CAXA 軟件提供了簡捷實用的“軸/孔”操作命令，學生能通過輸入直徑和長度完成軸的繪制，再利用過渡編輯和標注功能快速繪圖;用CAXA軟件繪制裝配圖時，可以采用利用零件圖拼畫裝配圖方法，它還具有很好的二維消隱功能，比較完善的文本輸入功能（如自動生成序號、明細表、零件屬性的填寫等），高效完成裝配圖的設計。

4 CAXA軟件助力制圖測繪的改革

制圖測繪是本課程最后一個重要環節，也是學生進行的第一次較全面的、綜合性的、理論聯系實際的的實踐環節。制圖測繪是檢驗制圖教學效果的最好手段，之前的制圖課我們是用兩周左右的時間手工完成一個一級斜齒輪減速器的測繪，效率低、圖面質量也不是太好。自從2014年始，我要求學生在測繪中，先測量零件尺寸后徒手繪制草圖，再用CAXA電子圖板軟件繪制標準零件圖，最后再利用軟件拼裝成總裝圖。實踐表明，把CAXA 應用到制圖測繪中，能使整個測繪過程更具靈活性，從而激發學生的學習積極性，提高測繪質量，提高效率。

以上是本人幾年來制圖教學實踐的幾點嘗試。CAXA軟件引入到制圖教學中，不僅是教學手段現代化的體現，而且給較為傳統制圖教學注入了新的內涵，加大了課程信息量，激發了學生的求知欲，對學生空間思維能力和創新能力的培養都有極大的促進作用。

參考文獻

[1] 繆凱歌.機械制圖與CAXA電子圖板[M].沈陽：遼寧科學技術出版社，2012.

[2] 尚鳳武.CAXA創新三維CAD教程（第2版）[M].北京：北京航空航天大學出版社，2015.