高職機械CAD項目化教學初探

張婷婷 石鳳琴

（北京現代職業技術學院 北京 101300）

機械CAD課程是機械類專業學生的一門必修課，尤其是高職、高專院校機械專業的畢業生必須熟練掌握的一項技術，是提高校企合作質量，培養面向企業的合格的機械專業技術人才的重要紐帶。

項目化教學以項目為驅動，可使學生由被動變主動，在激發學生學習興趣的同時，以典型項目與企業的生產實際相結合。

課程目標

總體目標 機械CAD課程的總體目標是使學生在完成制造齒輪泵整體項目的過程中，掌握Atuo CAD二維繪圖和Solid works三維建模基本繪圖命令及編輯命令，能夠獨立繪制零件圖用于加工，能夠建立零部件三維模型用于展示立體結構、裝配關系及工作原理，具備保證圖紙精準的基本職業素質，未來能夠勝任企業中與制圖相關的工作。

能力目標 通過完成齒輪泵生產制造這一貫穿課程始終的整體項目，使學生能夠運用機械CAD二維繪圖知識及三維建模技術，根據機械制圖國家標準及機械加工工藝，獨立完成零件測繪、繪制零件加工圖紙、三維建模，基本能夠獨立完成模擬生產及生產加工等一系列工作。（1）具備運用Auto CAD繪制零件加工圖紙的能力；（2）具備能夠將二維零件圖導入Solid works三維軟件生成三維模型的能力；（3）具備運用CAD三維軟件Solid works進行三維建模的能力。

知識目標 （1）鞏固和掌握測繪的基本知識；（2）熟悉和掌握CAD二維軟件繪圖環境及設置；（3）熟悉和掌握CAD三維軟件Solid works繪圖環境及設置；（4）掌握CAD二維繪圖命令；（5）掌握CAD三維軟件Solid works繪圖思路及知識。

素質目標 （1）制圖嚴謹，圖紙準確無誤，可用于加工；（2）加工零件嚴格遵守機床操作規程，能夠保證零件的加工精度；（3）具有團隊精神，能通過協作高效快速地完成繪圖任務；（4）具有創新精神，勇于探索能夠更好更快地解決問題的新方法。

項目設計

本課程采用貫穿課程始終的綜合項目——制造齒輪泵。齒輪泵作為機械行業普遍存在的部件結構，包括了軸類零件、盤蓋類零件和箱體類零件及標準件與常用件等典型的機械零件，從而能夠全面、系統地向學生傳授知識，并可實現學生學習內容與企業的良好對接。

該項目根據課程能力訓練目標層次具體劃分為三個模塊：模塊一涵蓋每一個項目的子項目1，主要是針對二維繪圖能力的基本能力訓練項目；模塊二涵蓋每一個項目的子項目2，主要是針對三維建模能力的提高能力訓練項目；模塊三涵蓋每一個項目的子項目3，主要是針對零件加工能力的提升能力訓練項目，具體如圖1所示。

對應三大學習模塊，本課程圍繞齒輪泵的設計加工，根據齒輪泵包括泵體、泵蓋、齒輪軸等結構特點，將整體項目具體劃分為6個分項目，除第一個分項目為 “選擇標準件及常用件”外，其他5個分項目都具體劃分為3個子項目，其中項目2為加工齒輪軸，具體劃分為2-1繪制齒輪軸加工圖紙，2-2繪制齒輪軸三維模型，2-3加工齒輪軸；項目3為加工齒輪泵右端蓋，具體劃分為3-1繪制齒輪泵右端蓋加工圖紙，3-2繪制齒輪泵右端蓋三維模型，3-3加工齒輪泵前蓋；項目4為加工齒輪泵左端蓋，具體劃分為4-1繪制齒輪泵左端蓋加工圖紙，4-2繪制齒輪泵左端蓋三維模型，4-3加工齒輪泵左端蓋；項目5為加工齒輪泵泵體，具體劃分為5-1繪制泵體加工圖紙，5-2繪制泵體三維模型，5-3加工泵體；項目6為“產品”介紹說明會，具體劃分為6-1繪制齒輪泵總成圖紙，6-2繪制齒輪泵三維模型裝配圖及爆炸圖，6-3齒輪泵“產品”介紹說明會。其中第2～5個項目為具體零件的圖紙繪制及加工能力訓練，第6個項目為總成圖紙及三維零件裝配能力訓練，通過“產品”介紹說明會可培養學生的邏輯思維能力、表達能力及團結協作完成工作任務的能力。

圖1 能力訓練項目圖

在課程學習過程中，每一個子項目都有具體的成果，模塊1訓練學生的二維繪圖能力，學習內容為相應的二維零件加工圖紙，具體為標準件、常用件零件圖、齒輪軸加工圖紙、齒輪泵前蓋加工圖紙、齒輪泵泵體加工圖紙、齒輪泵后蓋加工圖紙、齒輪泵總成圖紙等；模塊2訓練學生的三維繪圖、建模能力，學習內容為相應的三維模型，具體為標準件、常用件三維模型、齒輪軸三維模型、齒輪泵前蓋三維模型、齒輪泵泵體三維模型、齒輪泵后蓋三維模型、齒輪泵總成三維模型等；模塊3訓練學生的三維零件加工能力，內容為實際零件，具體為齒輪軸零件、齒輪泵前蓋零件、齒輪泵泵體零件、齒輪泵后蓋零件、齒輪泵等。

課程進度設計

本課程共計60學時，每周4學時，4節課連續，具體進度如表1所示。

課程實施情況及成果

本課程經我院批準，于2011年3月進行項目化教學課程改革立項，并在保證知識系統性及教學合理性的前提下，初步將項目化教學引入課堂，主要完成了子項目3-1繪制泵前蓋加工圖紙、5-1繪制泵體加工圖紙及5-2繪制泵體三維模型的教學。

表1 課程進度表

本學期項目化教學的初步嘗試取得的成果“齒輪泵前蓋零件圖、齒輪泵泵體零件圖及齒輪泵泵體三維模型”如圖2所示。

項目化教學的效果與意義

圖2 齒輪泵泵體三維模型圖

通過初步的項目化教學嘗試，提高了教學效果，主要可概括為以下三個方面：學生的學習積極性得到了明顯提高，項目化教學通過項目、任務進行驅動，可使學生積極思考，親自動手，主動探索，充分參與學習；知識掌握的牢固性得到明顯提高，項目化教學通過實際項目及動手操作加深了學生對知識的認識程度，提高了學生的實際操作能力，克服了以往學完即忘的弊端；理論與實踐的結合性得到了明顯提高，齒輪泵作為機械行業的典型部件將校園里的學生與工廠里的工人的實際工作恰當地結合起來，通過模擬實際工作任務，解決了過去CAD課堂教學與實際工作相脫節的問題。

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