高职机械CAD项目化教学初探

张婷婷 石凤琴

（北京现代职业技术学院 北京 101300）

机械CAD课程是机械类专业学生的一门必修课，尤其是高职、高专院校机械专业的毕业生必须熟练掌握的一项技术，是提高校企合作质量，培养面向企业的合格的机械专业技术人才的重要纽带。

项目化教学以项目为驱动，可使学生由被动变主动，在激发学生学习兴趣的同时，以典型项目与企业的生产实际相结合。

课程目标

总体目标 机械CAD课程的总体目标是使学生在完成制造齿轮泵整体项目的过程中，掌握Atuo CAD二维绘图和Solid works三维建模基本绘图命令及编辑命令，能够独立绘制零件图用于加工，能够建立零部件三维模型用于展示立体结构、装配关系及工作原理，具备保证图纸精准的基本职业素质，未来能够胜任企业中与制图相关的工作。

能力目标 通过完成齿轮泵生产制造这一贯穿课程始终的整体项目，使学生能够运用机械CAD二维绘图知识及三维建模技术，根据机械制图国家标准及机械加工工艺，独立完成零件测绘、绘制零件加工图纸、三维建模，基本能够独立完成模拟生产及生产加工等一系列工作。（1）具备运用Auto CAD绘制零件加工图纸的能力；（2）具备能够将二维零件图导入Solid works三维软件生成三维模型的能力；（3）具备运用CAD三维软件Solid works进行三维建模的能力。

知识目标 （1）巩固和掌握测绘的基本知识；（2）熟悉和掌握CAD二维软件绘图环境及设置；（3）熟悉和掌握CAD三维软件Solid works绘图环境及设置；（4）掌握CAD二维绘图命令；（5）掌握CAD三维软件Solid works绘图思路及知识。

素质目标 （1）制图严谨，图纸准确无误，可用于加工；（2）加工零件严格遵守机床操作规程，能够保证零件的加工精度；（3）具有团队精神，能通过协作高效快速地完成绘图任务；（4）具有创新精神，勇于探索能够更好更快地解决问题的新方法。

项目设计

本课程采用贯穿课程始终的综合项目——制造齿轮泵。齿轮泵作为机械行业普遍存在的部件结构，包括了轴类零件、盘盖类零件和箱体类零件及标准件与常用件等典型的机械零件，从而能够全面、系统地向学生传授知识，并可实现学生学习内容与企业的良好对接。

该项目根据课程能力训练目标层次具体划分为三个模块：模块一涵盖每一个项目的子项目1，主要是针对二维绘图能力的基本能力训练项目；模块二涵盖每一个项目的子项目2，主要是针对三维建模能力的提高能力训练项目；模块三涵盖每一个项目的子项目3，主要是针对零件加工能力的提升能力训练项目，具体如图1所示。

对应三大学习模块，本课程围绕齿轮泵的设计加工，根据齿轮泵包括泵体、泵盖、齿轮轴等结构特点，将整体项目具体划分为6个分项目，除第一个分项目为 “选择标准件及常用件”外，其他5个分项目都具体划分为3个子项目，其中项目2为加工齿轮轴，具体划分为2-1绘制齿轮轴加工图纸，2-2绘制齿轮轴三维模型，2-3加工齿轮轴；项目3为加工齿轮泵右端盖，具体划分为3-1绘制齿轮泵右端盖加工图纸，3-2绘制齿轮泵右端盖三维模型，3-3加工齿轮泵前盖；项目4为加工齿轮泵左端盖，具体划分为4-1绘制齿轮泵左端盖加工图纸，4-2绘制齿轮泵左端盖三维模型，4-3加工齿轮泵左端盖；项目5为加工齿轮泵泵体，具体划分为5-1绘制泵体加工图纸，5-2绘制泵体三维模型，5-3加工泵体；项目6为“产品”介绍说明会，具体划分为6-1绘制齿轮泵总成图纸，6-2绘制齿轮泵三维模型装配图及爆炸图，6-3齿轮泵“产品”介绍说明会。其中第2～5个项目为具体零件的图纸绘制及加工能力训练，第6个项目为总成图纸及三维零件装配能力训练，通过“产品”介绍说明会可培养学生的逻辑思维能力、表达能力及团结协作完成工作任务的能力。

图1 能力训练项目图

在课程学习过程中，每一个子项目都有具体的成果，模块1训练学生的二维绘图能力，学习内容为相应的二维零件加工图纸，具体为标准件、常用件零件图、齿轮轴加工图纸、齿轮泵前盖加工图纸、齿轮泵泵体加工图纸、齿轮泵后盖加工图纸、齿轮泵总成图纸等；模块2训练学生的三维绘图、建模能力，学习内容为相应的三维模型，具体为标准件、常用件三维模型、齿轮轴三维模型、齿轮泵前盖三维模型、齿轮泵泵体三维模型、齿轮泵后盖三维模型、齿轮泵总成三维模型等；模块3训练学生的三维零件加工能力，内容为实际零件，具体为齿轮轴零件、齿轮泵前盖零件、齿轮泵泵体零件、齿轮泵后盖零件、齿轮泵等。

课程进度设计

本课程共计60学时，每周4学时，4节课连续，具体进度如表1所示。

课程实施情况及成果

本课程经我院批准，于2011年3月进行项目化教学课程改革立项，并在保证知识系统性及教学合理性的前提下，初步将项目化教学引入课堂，主要完成了子项目3-1绘制泵前盖加工图纸、5-1绘制泵体加工图纸及5-2绘制泵体三维模型的教学。

表1 课程进度表

本学期项目化教学的初步尝试取得的成果“齿轮泵前盖零件图、齿轮泵泵体零件图及齿轮泵泵体三维模型”如图2所示。

项目化教学的效果与意义

图2 齿轮泵泵体三维模型图

通过初步的项目化教学尝试，提高了教学效果，主要可概括为以下三个方面：学生的学习积极性得到了明显提高，项目化教学通过项目、任务进行驱动，可使学生积极思考，亲自动手，主动探索，充分参与学习；知识掌握的牢固性得到明显提高，项目化教学通过实际项目及动手操作加深了学生对知识的认识程度，提高了学生的实际操作能力，克服了以往学完即忘的弊端；理论与实践的结合性得到了明显提高，齿轮泵作为机械行业的典型部件将校园里的学生与工厂里的工人的实际工作恰当地结合起来，通过模拟实际工作任务，解决了过去CAD课堂教学与实际工作相脱节的问题。

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