高职机械制图及CAD课程改革与实践

李强　薄润芳

摘 要 根据高等职业教育教学的基本要求和机械制图及CAD课程的特点，从教学模式、教学内容、教学手段、考核方式上对机械制图及CAD课程教学进行改革研究。以就业为导向，全面实施课程教学模式改革，根据实用、够用的原则进行教学内容的设定，积极利用微课技术等先进的教学手段，提高学生在识图、绘图方面的能力，培养高素质技能型人才。

关键词 机械制图及CAD；课程改革；CAXA；微课

中图分类号：G712 文献标识码：B

文章编号：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

在机械制造与自动化专业课程体系中，根据以“就业为导向”的课程构建原则，本专业的毕业生在从事制图员工作时，需要机械制图及CAD课程作为基础理论和实践能力支撑。根据职业教育的特点，本著“知识够用，技能实用”的原则，突出能力本位教育背景下，机械制图及CAD的课程改革已成为当务之急。本文主要根据培养高素质技能型人才的高职人才培养目标，对机械制图及CAD课程进行课程改革，并通过具体的实践取得一定的成效，为该课程的课程改革方向提供参考[1]。

2 机械制图及CAD课程中CAD的选择

在该课程教学过程中，国内比较流行的二维绘图软件主要是AutoCAD和CAXA电子图板。高职教育的人才培养目标重在突出高素质技能型人才培养，而高素质在职业方面的体现就是具有很高的职业素养。作为机械制造与自动化专业的学生，应该掌握粗糙度和形位公差等最基本的知识。从这个角度考虑，AutoCAD虽然是国际知名软件，但是在国标方面，在粗糙度、形位公差表达方面略逊于CAXA电子图板。其次从组织学生参加数控车、数控铣削等大赛的角度考虑，该类型大赛的软件支持方其中就有CAXA，而AutoCAD没有这方面的支持。如果学习了CAXA电子图板的二维制图，入门CAXA数控车将非常容易。

在三维方面，国内流行的软件种类比较多，常见的有Pro/Engineer、Unigraphics NX、Power Shape、Solid Works

等。出于学生对于基础投影知识和二维图形读图能力训练的考虑，不选用三维制图软件。三维制图软件会在职业技能课程内选用。

综合以上思考，最终确定该课程的CAD软件选择CAXA电子图板。

3 机械制图及CAD课程教学改革

机械图样是表达设计思想、设备制造和进行技术产品交流的重要工具，是工程技术界的通用语言，也是每个从事工程技术相关专业的技术人员必须掌握的基本技能。课程的内容选取符合机械制造与自动化专业制图员工作岗位所对应的典型工作任务，结合互换性与测量技术、机械制造工艺学等学科知识进行任务的设定。通过使用CAXA电子图板，使学生在掌握机械图样表达的同时，能够准确利用CAXA电子图板进行图样的绘制。

课程的教学模式 众所周知，机械制图及CAD作为理工科学生专业入门课程，具有相当的枯燥感。根据高职学生动手能力强于理论学习能力的特点，加强学生利用CAXA电子图板进行绘图的能力，通过不断使用CAXA电子图板绘制机械图样，提高学生对软件的熟悉度，同时提高学生对理论知识的理解力。本着“够用、实用”的原则，该课程采用理论课与理实一体教学并行的教学模式，既保证学生有足够的理论，又保证学生在做中学。

课程的教学内容改革 工欲善其事，必先利其器。要实现上述目的，必须先进行CAXA电子图板的使用讲授。对于此部分，笔者设立了6个工作任务[2]，通过每一个任务，使学生对于CAXA电子图板基本制图工具的使用和基本理论有一个比较深入的理解。这6个任务的设置围绕基本命令及标题栏、编辑命令、圆弧连接、尺寸标注、形位公差及粗糙度、其他特殊命令进行。

然后进入传统机械制图教学内容。在讲授投影和三视图时，结合动画演示进行理论讲解，然后利用CAXA进行点、线、面投影的绘制。其中要合理利用导航命令，使学生更加深入地体会“长对正，高平齐，宽相等”。在讲授立体的投影时，在课堂理论内容上，利用学院提供的展示模型，对平面立体、曲面立体以及典型立体的截交线、相贯线进行展示，利用动画演示进行印象的加深，再利用CAXA进行立体投影的绘制，通过不断练习以达到巩固该部分知识的目的。在以上基础上进行组合体投影的绘制，合理利用叠加法、切割法等基础图形的绘制方法，通过简单实例的引入、CAXA的导航，对组合体投影的三视图进行绘制。

通过以上内容的设置，学生在利用CAXA绘图的同时，可以不断强化基本理论知识，在这个阶段可以将一些标准件的内容让学生去了解，并通过CAXA软件中的标准件库的使用，使其对互换性有一个比较浅显的认识。然后进行零件图的绘制。在这个阶段，学生基本上能够熟练使用CAXA进行零件图形的绘制，但是表面粗糙度、技术要求、合理选择剖切平面等内容则成为该部分的重点。

最后讲授装配图，在理论内容上只需要讲授装配图中明细表的各部分内容，以及明细表的编号、填写等在CAXA中如何实现；然后利用CAXA软件结合实例进行装配图的训练，以加强学生对于成套图纸的认识以及识图读图能力的锻炼。

课程的教学手段 该课程采用传统教学手段、微课教学、微信公众平台推广3种方式。

在理论内容的讲授上利用传统的教学手段，提高学生对于知识的理解。

1）利用一些实物模型进行展示，以加深学生对于此类图形的直观印象。该教学手段主要应用在立体投影、平面立体、曲面立体、平面与立体表面的交线等内容的讲授中。

2）利用三维软件Pro/E进行三维模的创建，以达到让学生比较直观认识的目的，并通过三维软件的三维旋转功能，使学生能够在不同的视图方向上理解图形的样子[3]。该教学手段主要应用在两回转体表面交线、组合体、轴测图等内容的讲授中。

3）利用Flash动画进行演示。该教学手段主要应用在点、线、面投影、立体投影、组合体投影的绘制方法及过程的教学上，并结合CAXA，边演示边绘制，边做边学。

在作业辅导上采用微课教学方式。微课技术的发展极大地促进了计算机软件类课程教学模式的改变。该课程的主要工具就是CAXA电子图板，如何有效准确地使用CAXA电子图板进行作业的绘制，是该课程强化学生技能的重要手段。对于机械制图及CAD课程，本身学时上就比较紧张，很难在课堂上进行作业的讲解与辅导。借助微课平台，将作业题进行微课课程的录制，上传到腾讯视频中，再通过微信公众平台推送给学生。学生可以利用手机进行作业的绘制。通过一年多的实践，学生在作业绘制上投入的精力比传统作业方式要多很多。学生如果没有学会，会反复地进行视频的观看学习。

笔者所带两个班级共计65名学生，在微课视频的主动学习上，单次视频最大点击量为284次。一学期共发布微课视频8个，点击总次数为2187次，足见该教学手段对学生完成作业的辅导效果。

为保证学生确实能掌握足够的“够用”的知识，笔者建立了一个微信公众平台，定期给学生发布相关的知识要点，便于学生对于该课程知识及时进行复习和总结。该微信公众账号从最开始的两个班级，很快就达到194人，也就是不单笔者所在院系的学生关注，同时吸引了其他系部学生的关注。

课程的考核方式 本着突出岗位需求、突出岗位专业能力发展的原则，该课程在考核方式上要立足实践，不能像本科院校那样专注于各种投影的技巧、绘图的技巧。该课程在教学目的上就是要锻炼学生的识图能力和利用CAXA进行图纸绘制的能力，所以在考核上要从理论和实践两部分入手进行考核。在理论部分的考核上，要求学生能进行徒手绘图，能进行简单图形的三视图的绘制，能熟练读图。所以理论部分以识图为重点进行考核。

在实践考核上，要突出使用CAXA进行零件图的绘制。当然最好是进行装配图的考核，但考虑到图形绘制以及考核时间的限定，只能选择进行零件图的绘制考核。从专业的角度讲，要求学生熟练进行盘盖类、轴类、支架类、箱体类零件的熟练绘制，在考核上随机抽取一种类型的零件进行考核。

4 机械制图及CAD课程教学改革效果

校内评价 作为学校的教师，在学期末评价学生对一门课程的掌握程度，唯一的渠道就是试卷成绩。在高校，学生的成绩分为试卷成绩和平时成绩。对比以前该课程的试卷成绩和改革后学生的试卷成绩，其差别还是很大的。改革后学生试卷成绩不及格人数急剧减少，且高分比较突出，平均分数在80分左右。且试卷得分体现在利用CAXA进行零件图绘制和读图题方面。由此说明，该课程的改革达到预设的课程目标，符合人才培养计划总规划，符合职业教育总方向。

企业评价 对于学生培养好坏的评定，用人单位最具有话语权。虽然这次改革的学生尚未走上工作岗位，但是通过接收学生进行工学交替的企业反馈，学生对于机械制图及CAD课程的掌握程度令企業非常满意。在进行工学交替过程中，学生能够将该课程学到的知识应用于具体的识图中，能读懂图纸，利用相关术语进行专业技术交流，受到企业的赞誉。据后续课程的教师反馈，在进行数控车床编程教学过程中，在进行CAXA数控车教学时，学生利用在机械制图及CAD课程中学到的知识，能轻松绘制车削的工件图形，速度和质量都令人非常满意。

5 结语

要加快职业教育的发展，就要不断拓展适应学生、适应企业的教学模式。在国家大力倡导以就业为导向、以能力为本位的教育方针下，要积极进行课程改革。在机械制图及CAD课程改革方面，要更加贴近企业实践，更加突出能力本位。总之，不单要在教学模式上进行改革，还要在教学内容、教学手段和考核方式上进行改革，提高学生的学习兴趣，充分调动学生的积极性，才能有效提高课堂教学质量，培养企业需要的高素质技能型人才。

参考文献

[1]徐华.高职院校《机械制图》课程改革与实践[J].广西轻工业，2011（7）：172-173.

[2]袁福华，田振清.任务驱动在Auto CAD教学中的应用研究[J].电子制作，2014（1）：114-115.

[3]刘志英.《机械制图与计算机绘图》课程教学体系的研究[J].中国电子商务，2010（8）：138.