CAXA软件助力我校机械制图教学改革的尝试

赵晓山

摘 要 机械制图教学改革是时代的要求。本文从教学内容体系、教学方法、教学手段等方面与CAXA软件进行深度融合和应用，对机械制图教学改革作了浅略的探讨。

关键词 CAXA 教学改革 制图教学 改革创新

中图分类号：G712文献标识码：A

机械制图是我校农机专业必修的一门实践性很强的专业基础课，本课程的核心目标是培养学生掌握机械制图基础知识，并具有识读一般机械图样和利用CAD软件熟练绘制工程图样的能力，为学生职业生涯发展和终身学习奠定牢固基础。突出能力，注重实践是制图课程教学的特色。目前，CAD已经成为现代工程技术人员快速绘图必不可少的重要工具，时代对制图教学提出了强有力地挑战，传统的教学内容体系、教学方法、教学手段的改革势在必行。笔者在近几年的《机械制图》教学中，变换思维方式，以项目为导向，任务为驱动，以学生职业技能培养为主线，将机械制图与CAXA两大软件进行深度合，取得了较好的教学效果。

CAXA软件为图学教学改革提供了千载难逢的机遇和良好的环境。CAXA电子图板和实体设计软件以其良好的界面，完善的功能以及简便的操作赢得广大使用者的赞许，其设计符合国情、国标与制图课程的教学内容融会贯通，把CAXA软件引入制图教学中，使教学活动处于愉快、活泼的环境下，能激发学生学习的兴趣，能充分调动学生学习的主动性和积极性，能为课程的教学创造出最佳的教学效果。同时CAXA软件的普及应用也是适应当前制造业对“甩图板”工程的迫切需要。

1 CAXA软件助力学生空间思维能力的训练

机械制图的教学实践证明：培养学生的空间思维能力和想象能力实质上是围绕三维实体与二维平面视图之间的转化的思维活动，这个活动首先有从空间到平面的感性认识的积累，直接从二维平面到三维实体的抽象思维对初学的学生而言是比较困难的，不符合他们的学习规律。笔者在教学中淡化点、线、面，强化体的训练，借助CAXA实体设计2015软件可视化实体建模构形功能辅助学生空间思维能力训练，且可以利用其旋转、剖切功能，多角度观察模型，充分发挥CAXA软件的“拐杖”作用，有效地帮助学生提高空间想象能力和思维能力。

2 CAXA软件助力制图教学方法的改革

（1）利用CAXA软件的可视化实体建模功能丰富3D虚拟模型库，以弥补实物模型数量的不足，以“零成本”的代价补充和扩大模型库，且可以利用其旋转功能，多角度观察模型，更好地辅助课堂教学，有效地帮助学生提高空间想象能力和思维能力。

（2）利用CAXA软件的二维、三维的关联性，可有效帮助初学者从三维到二维的过渡。

（3）利用CAXA软件的截切和分割功能辅助切割体、相贯体、剖视图的教学。这几部分是机械制图教学重点和难点，对空间想象能力要求较高。我们可以课前或课堂上构建三维模型，现场进行截切和分割演示，让学生弄清楚其内外结构形状。

（4）利用CAXA软件对三维模型自由拖动操作手柄，可视化修改智能图素的几何尺寸，动态观察曲面或平面立体的表面相贯线或截交线的空间形状，随尺寸改变形状的变化情况。

（5）利用CAXA软件的拉伸、旋转、除料、倒角、抽壳等三维造型功能的课堂演示操作，可以清晰表达出组合体的组合形式，各部分的实际形状和连接关系，而且还可以利用它的旋转功能多角度观察形体结构，有效突破组合体教学中“知二补三”这一教学难点。

（6）利用CAXA软件的动画仿真功能可以清楚地描述装配体的工作原理和各零件的装拆顺序。

3 CAXA软件助力图学教学内容的改革

CAXA电子图板和CAXA实体设计其良好的界面，完善的功能以及简便的操作赢得了广大使用者的赞许，其设计符合国情、国标，使用者处于愉快、轻松、活泼的环境下，能激发灵感，能充分调动其创新的主动性和积极性。根据我院现有条件，我从2012年始将CAXA软件引入到本科制图教学中，并于2014年在机械和非机械各专业的制图课中全面推广。一般学生经过3-5小时的听课和上机实习，就可以达到“入门”和“动手”的程度，很容易的就能在计算机上绘制出工程图，学生都有一种成就感，这样又极大地提高了学生学习制图的积极性。经过几年的教学整合尝试，取得了较好的教学效果。现总结如下：

（1）机械制图国家标准与CAXA电子图板基本命令操作相结合。制图上的标准较多也很繁琐，把这部分内容与电子图板软件指令的操作对应起来讲授，如图幅的设置、标题栏的调用和填写、字体的选择、图线的使用、尺寸的标注等，能节约课时并且教学效果较好。

（2）三视图的投影与CAXA电子图板的“导航”功能操作相结合。有了一定量的手工绘制三视图和尺寸标注训练后，我们把三视图的绘制用计算机来完成，利用CAXA软件的“导航”、编辑修改功能快速绘图。不仅提高了作图效率，而且学生完成自己的“作品”后，很有成就感，会激发学生学习制图的兴趣。

（3）标准件、常用件的讲授与CAXA软件的图库操作相结合。CAXA电子图板提供了丰富的参量化图库，共有二十大类，一千多种，两万多个规格的标准图符，可满足多方面的绘图要求。讲到这部分内容时，利用CAXA软件提供的符合国标的图库，每讲到一个零件就把它的有关图库调出，当然还可对其进行修改，这样课堂讲授既省时又有效。

（4）零件图、装配图的绘制与CAXA软件特有的绘制、装配及标注编辑功能相结合。例如：轴类零件的绘制，CAXA 软件提供了简捷实用的“轴/孔”操作命令，学生能通过输入直径和长度完成轴的绘制，再利用过渡编辑和标注功能快速绘图;用CAXA软件绘制装配图时，可以采用利用零件图拼画装配图方法，它还具有很好的二维消隐功能，比较完善的文本输入功能（如自动生成序号、明细表、零件属性的填写等），高效完成裝配图的设计。

4 CAXA软件助力制图测绘的改革

制图测绘是本课程最后一个重要环节，也是学生进行的第一次较全面的、综合性的、理论联系实际的的实践环节。制图测绘是检验制图教学效果的最好手段，之前的制图课我们是用两周左右的时间手工完成一个一级斜齿轮减速器的测绘，效率低、图面质量也不是太好。自从2014年始，我要求学生在测绘中，先测量零件尺寸后徒手绘制草图，再用CAXA电子图板软件绘制标准零件图，最后再利用软件拼装成总装图。实践表明，把CAXA 应用到制图测绘中，能使整个测绘过程更具灵活性，从而激发学生的学习积极性，提高测绘质量，提高效率。

以上是本人几年来制图教学实践的几点尝试。CAXA软件引入到制图教学中，不仅是教学手段现代化的体现，而且给较为传统制图教学注入了新的内涵，加大了课程信息量，激发了学生的求知欲，对学生空间思维能力和创新能力的培养都有极大的促进作用。

参考文献

[1] 繆凯歌.机械制图与CAXA电子图板[M].沈阳：辽宁科学技术出版社，2012.

[2] 尚凤武.CAXA创新三维CAD教程（第2版）[M].北京：北京航空航天大学出版社，2015.