淺談《零部件測(cè)繪與CAD成圖技術(shù)》技能競(jìng)賽對(duì)中職機(jī)械制圖和CAD制圖課程整合的影響

陳國(guó)清/安徽工程技術(shù)學(xué)校

淺談《零部件測(cè)繪與CAD成圖技術(shù)》技能競(jìng)賽對(duì)中職機(jī)械制圖和CAD制圖課程整合的影響

陳國(guó)清/安徽工程技術(shù)學(xué)校

職業(yè)技能競(jìng)賽已成為職業(yè)學(xué)校教學(xué)質(zhì)量和辦學(xué)水平評(píng)價(jià)的一桿標(biāo)尺，其賽項(xiàng)內(nèi)容也越來越貼近企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)。安徽省于2015年、2016年連續(xù)兩年在全省中職學(xué)校技能大賽中舉辦《零部件測(cè)繪與CAD成圖技術(shù)》賽項(xiàng)，該賽項(xiàng)引領(lǐng)了中職學(xué)校機(jī)械類專業(yè)的教育教學(xué)改革方向，對(duì)機(jī)械制圖和CAD制圖兩門課程的有效整合具有深遠(yuǎn)的影響。

技能競(jìng)賽;機(jī)械制圖;CAD制圖;課程整合

一、零部件測(cè)繪與CAD成圖技術(shù)競(jìng)賽情況簡(jiǎn)介

1.競(jìng)賽目的。

推動(dòng)數(shù)字化和信息化技術(shù)在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，使學(xué)生能執(zhí)行機(jī)械制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；能運(yùn)用正投影法的基本原理和作圖方法；通過實(shí)際測(cè)量，手繪零件草圖，并使用CAD軟件精確繪制零件圖和裝配圖。培養(yǎng)學(xué)生具備一定的空間想象和思維能力，形成以圖形表現(xiàn)物體的意識(shí)和能力，養(yǎng)成規(guī)范的制圖技能；養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，能夠獲取、處理和表達(dá)技術(shù)信息，并能適應(yīng)國(guó)家制圖技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的變化；促進(jìn)課程內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接，引導(dǎo)課程改革，不斷提升職業(yè)院校學(xué)生數(shù)字化設(shè)計(jì)技能培養(yǎng)質(zhì)量。

2.競(jìng)賽內(nèi)容和評(píng)分方式。

競(jìng)賽參考企業(yè)實(shí)際崗位要求，結(jié)合教學(xué)實(shí)際，參賽選手根據(jù)競(jìng)賽任務(wù)書的要求，利用指定量具進(jìn)行零件尺寸測(cè)量并手繪零件草圖，運(yùn)用賽場(chǎng)提供的二維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件繪制出零件圖和總裝配圖，并將圖紙輸出成指定格式文件。而評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)是以行業(yè)、企業(yè)崗位要求為主要依據(jù)，參考中等職業(yè)學(xué)校機(jī)械制圖有關(guān)教學(xué)的具體要求。主要評(píng)判圖形的完整性，尺寸的正確、完整、清晰、合理等，圖面信息的完整性、布局的合理性，與國(guó)標(biāo)的相符度以及虛擬打印等。

二、課程教學(xué)現(xiàn)狀

機(jī)械制圖是機(jī)械類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，在培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力和制圖基本知識(shí)方面有著不可或缺的重要作用。但是CAD技術(shù)的發(fā)展使傳統(tǒng)機(jī)械制圖課程教學(xué)面臨了新的挑戰(zhàn)，AutoCAD等眾多繪圖軟件的廣泛應(yīng)用，極大地提高了繪圖的質(zhì)量與效率，而且在圖紙的重復(fù)利用、圖形文件的保存和管理等方面也比手工繪圖更加方便。雖然兩門課程有各自的優(yōu)點(diǎn)，但是對(duì)現(xiàn)狀而言，在教學(xué)上兩門課程都存在著各自的弊端：首先，這兩門課在教材內(nèi)容上存在著多處重復(fù)；其次，機(jī)械制圖的教學(xué)可能會(huì)更突出培養(yǎng)學(xué)生手工繪圖的能力卻不容易讓學(xué)生便捷地去感受空間幾何元素，而CAD制圖因?yàn)榉奖憷L圖卻使得學(xué)生在教學(xué)中往往忽視了對(duì)制圖基本原理和知識(shí)的理解，導(dǎo)致學(xué)生只懂繪圖卻不知其原理，知其然，不知其所以然。因此，教學(xué)中已有相當(dāng)一部分學(xué)生只對(duì)計(jì)算機(jī)繪圖感興趣，而對(duì)手工作圖不肯用心學(xué)，很難達(dá)到既能利用手工作圖和識(shí)讀工程圖，又能使用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行繪圖從而能夠達(dá)到競(jìng)賽出理想成績(jī)的效果。因此，我們急需對(duì)機(jī)械制圖與CAD制圖課程的教學(xué)體系進(jìn)行大膽地整合。

三、課程整合的具體方案

1.教學(xué)目標(biāo)的整合。

培養(yǎng)學(xué)生讀圖和繪圖能力是機(jī)械制圖課程的培養(yǎng)目標(biāo)，而CAD課程則強(qiáng)調(diào)繪圖命令的熟練應(yīng)用。為全面提高學(xué)生讀圖與計(jì)算機(jī)繪圖能力，要求學(xué)生所有的計(jì)算機(jī)繪圖圖樣都必須經(jīng)過手工繪制。一是讓學(xué)生在抄繪過程中讀懂圖樣；二是能讓學(xué)生體會(huì)到計(jì)算機(jī)繪圖的高效率；三是積極調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。同時(shí)，也可以改變學(xué)生空間想象能力和空間邏輯思維能力的培養(yǎng)方式，改直觀性較差的幾何訓(xùn)練為直觀性較好的三維形狀訓(xùn)練，大大降低學(xué)生認(rèn)知的難度。

2.教學(xué)內(nèi)容的整合。

在以往的教學(xué)中，一般我們都是先開設(shè)機(jī)械制圖課，然后再開設(shè)CAD制圖課，這樣的課程開設(shè)雖然有一定的承接作用，但是在兩們課程的內(nèi)容融合上就存在了缺陷?；谶@種情況，我們可以將課程內(nèi)容做如下整合：第一，簡(jiǎn)化點(diǎn)、線、面投影知識(shí)，正投影法概念，軸測(cè)圖等理論性內(nèi)容，增加CAD平面繪圖命令和編輯命令等教學(xué)內(nèi)容，使二者互相滲透。第二，將三視圖投影規(guī)律、組合體視圖的識(shí)讀作為次重點(diǎn)，它是制圖的入門知識(shí)，著重培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力，為后面知識(shí)的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。組合體視圖是一個(gè)難點(diǎn)問題，由于缺乏實(shí)物模型對(duì)照講解，學(xué)生的空間想象能力較差。現(xiàn)在，可以在CAD課程教學(xué)中采用繪圖命令制造三維模型，讓三視圖與三維模型一一對(duì)照，學(xué)生對(duì)零件結(jié)構(gòu)一目了然，這樣多次重復(fù)，學(xué)生容易掌握。同時(shí)引入CAD圖層使用和編輯命令等繪圖技巧，進(jìn)行融合。第三，讀零件圖是中職學(xué)生必需掌握的知識(shí)，也是就業(yè)后用得最多的知識(shí)?？梢岳谜n件講解標(biāo)題欄、視圖、尺寸和技術(shù)要求這四個(gè)方面的內(nèi)容，并講解樣板文件調(diào)用，文字、尺寸標(biāo)注與編輯等命令。第四，識(shí)讀和繪制裝配圖，利用CAD軟件對(duì)裝配圖繪制的高效性，對(duì)機(jī)械制圖進(jìn)行補(bǔ)充和加大練習(xí)。

3.教學(xué)實(shí)踐的整合。

為培養(yǎng)學(xué)生的讀圖、繪圖能力，使學(xué)生走上工作崗位后能繪制出符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械圖，能正確測(cè)繪出簡(jiǎn)單零部件圖，在教學(xué)過程中，除了采用多媒體課件和實(shí)物教具輔助教學(xué)外，特別強(qiáng)調(diào)機(jī)械制圖與CAD互動(dòng)實(shí)踐教學(xué)。（1）在教學(xué)中多布置課程繪圖作業(yè)，從而鞏固學(xué)生在制圖課中所學(xué)到的知識(shí)，提高學(xué)生讀圖和手工繪圖能力，使他們的繪圖技巧也不斷提高。（2）利用CAD創(chuàng)建大量的二維和三維圖形，豐富課程教學(xué)資源庫；充分利用CAD所提供的現(xiàn)代化教學(xué)手段，加強(qiáng)教學(xué)效果，提高教學(xué)效率。（3）引入典型產(chǎn)品，實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)過程成為全員參與完成繪制典型產(chǎn)品全套圖樣的實(shí)踐活動(dòng)，教與學(xué)更注重在教師指導(dǎo)下學(xué)生完成項(xiàng)目的過程。（4）在教學(xué)過程中引入典型產(chǎn)品進(jìn)行零件的拆分，學(xué)生分組完成零件測(cè)繪及圖樣的繪制任務(wù)。

4.教學(xué)評(píng)價(jià)的整合。

學(xué)生評(píng)價(jià)可依據(jù)過程評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)并重的原則，即不僅僅要關(guān)注對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的最后判斷，更要糾正中職學(xué)生的陋習(xí)，重視學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)過程，隨時(shí)把握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。具體是采取課堂評(píng)價(jià)、作業(yè)評(píng)價(jià)、階段性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的方法。課堂評(píng)價(jià)是在每堂課留出一定的時(shí)問，根據(jù)學(xué)生的課堂反饋情況有針對(duì)性地布置課堂作業(yè)，根據(jù)學(xué)生完成課堂作業(yè)情況給出相應(yīng)等第。作業(yè)評(píng)價(jià)以學(xué)生完成平時(shí)作業(yè)的次數(shù)和質(zhì)量給出等第，這兩者的評(píng)價(jià)結(jié)果應(yīng)在班級(jí)內(nèi)實(shí)時(shí)予以公布，用以激勵(lì)學(xué)生。階段性評(píng)價(jià)是借助于制圖的試題庫資源，在學(xué)生完成每單元學(xué)習(xí)后，以考試的形式完成。在組織平行班級(jí)的某一班級(jí)隨堂單元考試時(shí)，把學(xué)生分成若干個(gè)小組，單人單坐，單個(gè)學(xué)生的周圍試卷各不相同，考試形式是開卷，可以查閱書本、習(xí)題冊(cè)，但必須獨(dú)立完成。教師根據(jù)課堂評(píng)價(jià)、作業(yè)評(píng)價(jià)和單元考試成績(jī)給出平時(shí)成績(jī)。課程整合后的終結(jié)性評(píng)價(jià)是以學(xué)生查閱資料獨(dú)立完成大作業(yè)的形式進(jìn)行，即學(xué)生根據(jù)給出的零件，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，先完成測(cè)繪，再手工繪制草圖，然后用計(jì)算機(jī)繪圖軟件繪制機(jī)械圖形。最終，依據(jù)學(xué)生的圖形表達(dá)能力和計(jì)算機(jī)繪圖能力綜合評(píng)分。

四、結(jié)束語

總之，機(jī)械制圖與CAD制圖課程的教學(xué)改革是一個(gè)長(zhǎng)期探索、不斷反復(fù)和逐步完善的過程。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，除了CAD技術(shù)已在工程圖中普遍應(yīng)用之外，Pro/E，UG，Solidworks等更為先進(jìn)的軟件的應(yīng)用也將越來越普及，今后制圖課程的改革也應(yīng)隨著這種趨勢(shì)的發(fā)展而變化。教師要能夠針對(duì)教學(xué)課時(shí)、教學(xué)內(nèi)容及進(jìn)度，合理安排這兩門課的內(nèi)容，兩門課程內(nèi)容相互滲透，同時(shí)在教學(xué)過程中，將技能競(jìng)賽標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)考核結(jié)合起來，提高學(xué)生識(shí)圖能力、機(jī)械CAD工程繪圖能力。這樣，中職學(xué)生將會(huì)學(xué)到更多、更有用的先進(jìn)技術(shù)與技能，提高綜合素質(zhì)，為今后進(jìn)一步發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

[1] 王幼龍.機(jī)械制圖（第2版）.高等教育出版社.2005.

[2] 趙國(guó)增.計(jì)算機(jī)繪圖—AutoCAD 2008.高等教育出版社.2009