零部件测绘与CAD成图技术在中职机电教学中的应用

摘 要：本文结合机电专业教学实践，以提升中等职业学校机电专业课程教学举措和中职学校学生机械类专业技能的角度出发，以零部件测绘及CAD成图技术为依托，就零部件测绘及CAD成图技术对机电教学的积极影响展开论述，旨在提高和引导机电专业教育教学水平的提升。

关键词：机电专业;零部件测绘与CAD成图技术;理实一体化

机电专业课程中《机械制图》的学习，要求学生具有较强的空间想象能力以及严谨的逻辑分析能力，同时要求学生具备较强的读图和识图的能力，才能初步具备实践绘图的能力。对于广大中职生而言，学习起来具有一定的难度，实践应用性往往较差，但这门课又是我们机电专业的一门基础性必修课，为后续机电专业其他课程的学习具有引导性。

1 机电专业制图课程的教学现状解析

1.1 机電专业课程学习内容和课程教学体系不太协调

根据制图的国家标准和要求，知识点内容较多，标准条件的约束较多，包括三视图的投影原理、三视图画法的相关规定，到空间视图想象能力的培养，都需要学生通过大量的视图练习，培养相应的空间想象能力，也需要数学上的立体几何知识来辅助引导。而我们教学的对象是广大的中职生，他们的学习基础较为薄弱，空间想象能力不达标，所以想让学生们短时间内，就能够熟记相关的制图知识点，并灵活应用，难度较大。学习机械制图的相关理论和知识点，更要对绘图进行大量的理论性的运用，才能让学生达到相应的学习难度要求。但是，在实际的教学过程中，都是依照机械制图的基本知识内容，相应的识图和绘图，按顺序进行内容教学，两大教学内容之间缺少相互的联系性，理论联系实际的作用性不强，没有实际机械设计中的工程性应用，使两者变成了相互独立的单元。现代制造领域中，随着计算机辅助设计的大量应用，在很大程度上，能否掌握计算机绘图的技术，变成了机械设计能力的主要体现方式。但如果只是单独进行计算机绘图内容的学习，编制单独的课程，又使得学习内容和机械制图的教学环节相脱离，学生虽然学会了相关的计算机绘图命令，但学习结束后，又只是简单地掌握绘图软件的应用。从而造成了学生过于看重现代化绘图手段，而忽视了传统机械制图教学的方法，造成学生教学内容学习不够扎实、应用标准不够规范和实际应用不理想的局面。

1.2 中职生缺乏制图学习兴趣，绘图课程不能理论联系实践

对于大多数学生而言，兴趣是他们最好的老师。然而《机械制图》教学的内容知识点较为枯燥，难以理解，导致大部分的学生学习兴趣不高。随着计算机绘图技术的快速发展和现代化多媒体技术的应用越来越丰富，教师运用在实际教学环节中，可以更为方便和直观的将较为抽象的知识原理，通过多媒体的形式展现出来，极大地改善了课堂教学的呈现形式，使教学内容变得生

动形象。但也存在学生过度使用信息技术，或者是过多着迷于原理知识的学习而忽视了实际绘图的训练，还有的老师也存在过分依赖计算机技术的应用和演示，而忽视基本制图标准的绘制、演示以及绘图流程的设计安排，分析具体情况的应用等。总之，只是提高了部分学生的学习热情和参与度，并没有真正学生学会动脑思考和动手实际训练的能力。甚至还存在学生在课堂上，所学的机械制图理论知识和实际绘图相脱节的情况，在期末考查中，也是比较偏重理论知识的测验与考核，缺少实际动手能力的考核形式，呈现出教学环节设置的不合理性。

2 零部件测绘与CAD成图技术

集《机械制图》《极限配合与技术测量》和《机械基础》等于一体的工程制图技术，它主要考验机械工程师的机械专业知识的应用能力。在实际的生产中，设计出标准加工图纸的工程师是每项工程的奠基者，在实际生产线中我们称之为龙头，因此零部件测绘与CAD成图技术是多数机械工程师乐于挑战的一门技术，工程师们非常享受设计所带来的挑战和乐趣。同样，零部件测绘与CAD成图技术在职业院校的机械专业所开设的专业基础课程体系中应用也较为广泛，为今后学生走上岗位实践奠定了扎实的专业基础。

2.1 零部件测绘与CAD成图技术实施的背景

机械行业一直是国家经济的重要组成部分，对促进经济发展有着很大的推动作用。2017年国务院办公厅颁发了《关于深化产教融合的若干意见》的文件，文件明确提出深化教学体制改革，大力支持和引导企业参与职业学校和高等教育教学改革，以多种形式参与学校的专业课程建设，共同编制教材使用，对教学设计和课程设置环节进行联合开发与应用，加强实习和实训阶段的深度融合，将企业的人才培养计划纳入学校的课程教学中。推行面向企业真实工作环境的任务式培养模式，中等职业学校新设专业原则上应有相关行业企业共同参与。这一意见的颁布推进了校企合作模式，使企业需求与学校培养目标实现了无缝对接。同时随着国家供给侧改革，《中国制造2025》的发布，以及“工匠精神”的呼吁，企业对于机械类就业学生的基本技能要求也越来越高。

零部件测绘与CAD成图技术是包含零部件测量、质量检测技术、零部件CAD识图与绘图等多项技术的综合性项目，它涵盖了职业院校机械类专业的机械识图、机械制图、零件测量与质量控制技术、CAD识图与绘图等专业技术基础课程。这一综合性项目的推广对于《中国制造2025》提出的“强基工程”具有非常重要的意义。

2.2 零部件测绘与CAD成图技术的意义

零部件测绘与CAD成图技术是对实际零件的尺寸进行测量，依据国家标准的要求从而绘制出可生产加工的零件图纸的技术。它是修复和替换机器设备上已损坏零部件的必要举措，是工程技术人员必须掌握的技能之一，同时也是机械专业学生在学习中进行理论和实操相结合的重要过程。

2.3 零部件测绘与CAD成图技术的教学目的

零部件测绘与CAD成图技术是机械制图课中的重要实践部分，测绘与CAD成图在教学中不但可以培养学生灵活运用所学知识解决实际问题的能力，还可以培养学生专业知识评估与总结，巩固、强化和扩展所学知识技能的应用能力，同时也可以为下一步的学习及后续的相关课程做一个良好的铺垫。

零部件测绘与CAD成图有利于调动学生学习的积极性和提高学生的学习兴趣。因此，我们不可以将它简单地看作是检查学生专业水平的措施，尤其在教学安排中更不可以对它删减和忽视。

2.4 零部件测绘与CAD成图技术的教学效益

首先，学生的学习兴趣和解决实际问题的能力得到显著的提高，为将来从事技术岗位工作打下了牢固的专业基础，有益于学生的岗位提升和具备临时调岗的工作能力，也可以一定程度地提升与加强教师在教学及实践过程中的自身技术应用能力。再者可以实现教学模式改革，教师充分利用现代信息技术进行教学和实训，可以开展包括探究性学习、翻转课堂和沉浸式学习等教学模式改革的探索，从而为教师调整教学策略提供依据。

3 以零部件测绘及CAD成图技术为手段，促进机电专业教学

零部件测绘及CAD成图技术主要训练项目为对实际零部件进行现场测绘、手工绘图草图、CAD画图、三维建立模型、机电产品装配与应用、零件产品质量控制、小组团队合作培养、职业技能素质培养等一系列的能力进行全面和系统的训练，将课堂制图的基本理论知识和实践动手绘图完美地结合在一起，对于促进项目教学具有非常好的应用性，学生通过零部件测绘与CAD成图技术的实战训练，能够很好地完成课程知识体系的理解，将复制的空间图形进行具体化、形象化的设计，从而对制图教学起到促进的作用，那么零部件测绘及CAD成图技术对机电专业教学在哪些方面具有促进作用呢？

3.1 促进制图标准化和规范化

机械制图图样被称为工程师的交流语言，而机械制图的标准是整个通用语言中的结构和格式，机械制图的国家标准在工程界具有无可取代的地位和作用。可是在我们的日常实际教学中，对于标准的理论介绍是中职生学习标准的主要方式，但是对于国家标准的实际运用的准确性并不十分理想，教学中出现了许多学生在视图和绘图中，对于绘图标准印象不深、记忆不牢的现象，理论与实践严重脱节。例如，运用典型机械齿轮轴的测绘应用，学生首先在设计时，需要参阅工具手册来完成齿轮齿数和模数的数值计算，轮齿的精度等级也要确定。在实际测量时，要求学生能够规范使用游标卡尺、螺旋测微仪等测量工具，正确完成读数并记录下来。在草图绘制过程中，能够快速规范地在图纸上进行徒手绘制，要求图样清晰准确。在运用计算机软件绘制三维视图和平面图形，对于图幅、图框、线型和比例等条件进行合理的调用，对于公差和标注等技术要求，也要做到规范操作。零件测绘的过程，其本身就是对绘图标准的学习与运用，能够更好地通过形象化和标准化的应用方式，让学生对相应的知识点融会贯通。

3.2 促进学生的学习兴趣

机电专业的课程和知识点不但有些枯燥，而且还不易运用好其所学习过的知识，去处理具体的图纸信息，对于图纸的理解较为短浅。面对这种情况，我们利用零部件测绘与CAD成图技术，巧妙地创设情境，就可以让学生对于图纸理解更为清晰和到位，首先以简单的小零件为切入口，引导学生展开空间想象力，进行三维视图的逻辑分析。这里我们以一个圆柱体为例，通过圆柱体的实际测绘就可以按顺序完成它的三维视图，然后再通过三维视图直接生成二维平面图，极大地简化了我们的绘图过程，多视角的视图方向，方便形成多样化的视图，这样就可以培养和提高学生学习的兴趣，提高学生的自主学习能力。

3.3 促进理实一体化教学

在实际教学中，将实体零件齿轮泵作为实例，在实际教学中引导学生对于整个零部件进行分析，将齿轮泵分解为主动齿轮轴、从动齿轮轴、泵体、泵盖、螺栓、弹簧、垫片、油塞等零件，利用这些分拆的零件作为研究对象，来实施教学过程。以绘制齿轮泵主动齿轮轴为例，对于零件，我们先进行具体的零件分析，然后展开实际的测量工作，组织学生动手绘制零件草图后，再用计算机绘图软件绘制二维平面图纸，进而绘制主动齿轮轴的三维视图，最终完成整个齿轮泵的所有零件绘制，并进行零件的装配图绘制，提升机电专业的教学水平。

4 零部件测绘与CAD成图技术理实一体化实训室的建设

4.1 现状分析

纵观各职业院校的零部件测绘与CAD成图技术教学与实训，主要有以下几点教学现状：

4.1.1 学校实训场地分散

机械制图理论、绘图实践、CAD识图及测绘实训等课程的实训场地是分开的，这就造成了理论与实践分离，缺乏专门化的一体化测量教室;此外，这些场地的检测要素不全，作为赛场使用时不规范。因而对职业院校来说，缺乏专用实训与竞赛的场所。

4.1.2 实训设备综合性缺乏

很多职业院校没有专门的零部件理实一体化测绘桌，都是将手工绘图和计算机绘图分开的，理论与实践教学也是相分离的。而且，实训设备也难以兼容教学、实训与竞赛等多项功能。

4.1.3 学生专业综合能力不强

职业院校在机械识图、机械制图、CAD识图与绘图技术等课程的教学方面依然沿袭传统的分课程教学，没有通过测绘项目等学习载体，将识图和计算机辅助设计等技术进行有效整合，因而在培养学生的专业综合能力方面是比较薄弱的。

4.2 零部件测绘与CAD成图技术理实一体化实训室的建设

为了改变目前传统的教学模式，从而能够达到一种全能、全新和全面的教学效果，一些公司近年来致力开发零部件测绘与CAD成图技术相关的教学资源，并取得了显著的成果，为广大职业院校提供了零部件测绘与CAD成图技术理实一体化实训室建设解决方案。

零部件测绘与CAD成图技术理实一体化实训室以提高机械类专业教学质量和效果为目的，培养学生的专业核心能力和提升就业竞争力为目标，依托企业“生产型零部件测绘与CAD成图技术实训基地”建设的经验，结合现代信息化教学手段，打破传统的教学模式，将理论与实践教学融为一个体系;同时考虑教学空间及实训室场地使用的科学性，将教室、计算机绘图、手工绘图和零件测量整体化一，打造出实用且功能多样化的零部件测绘理实一体化实训室。

零部件测绘与CAD成图技术理实一体化实训室应该配备专业的软、硬件设施，辅以实训方案、指导书、信息化教学资源等，经过科学合理的搭配组合，可以满足学校专业教学需求、生产实训需求、社会培训需求，以及企业相关人员和毕业生的继续教育需求。

零部件测绘与CAD成图技术理实一体化實训室可以培养专门化的零部件质量检测、零部件测绘与CAD成图技术类综合型专业人才，是当前职业院校应该高度关注的一项重要的专业建设工作。

零部件测绘与CAD成图技术理实一体化实训室配备典型零部件、标准件以及典型机械装配体的模型。利用零部件测绘与CAD成图技术理实一体化实训室可进行手动绘图草图的训练，完成制图课程的相关学习任务，并完成综合性的课程设计和毕业设计等内容。

零部件测绘与CAD成图技术理实一体化实训室不仅可实现理实一体化的教学与实训，学校还可以开展机械类专业技能竞赛和相关职业技能鉴定，以及开展职业培训等社会服务，从而体现出零部件测绘理实一体化实训室的内涵。

参考文献：

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作者简介：郭青苗（1985— ），男，安徽固镇人，讲师，研究方向：中等职业学校机电专业教学。