淺談CAXA在中職《機械制圖》課程中的應用

王颯颯

摘要：在中職機械專業中教師運用CAXA制造工程師軟件作為輔助教學軟件解決《機械制圖》課程中教學難點和重點，激發學生學習興趣，提高學生空間想象能力，達到理想的教學效果。

關鍵字：CAXA；制造工程師軟件；《機械制圖》；教學

中圖分類號：G718 文獻標識碼：B 文章編號：1672-1578（2016）06-0012-01

《機械制圖》課程是中等專業學校機械類各專業必修的專業基礎課程，是機械專業的核心課程。其主要任務是培養學生畫圖及看圖的能力，圍繞這一核心任務，在整個教學過程中還應注意培養學生的自主學習能力、動手能力、表達能力、空間想象能力、創新能力、審美能力，從而提高學生的綜合素質。學生如果在掌握該課程上存在較大困難，就會直接影響到后續專業課的學習，甚至會對學生今后的崗位能力產生較大影響。所以學好《機械制圖》十分重要。《機械制圖》是一門非常傳統的課程，教學內容、教學順序幾十年來一直未有改變，近年來隨著多媒體輔助教學手段的深入推廣，使得教學內容直觀性大大加強，但整個教學模式并沒有太大的改變，學生空間想象能力培養仍然存在較大不足。因此，需對傳統的教學方法和手段進行全面改革，運用新技術建立符合職業學校學生認知規律的教學體系。

1.傳統《機械制圖》課程教學方式

1.1 學生基礎知識薄弱。中職學生都是剛從初中畢業，沒有任何專業背景，缺乏空間想象能力。因此，在學習《機械制圖》時，學生普遍反映該課程難學難懂，對《機械制圖》有恐懼感，很多人在學習中感覺枯燥乏味，知難而退。

1.2 教學內容直觀性、互動性較差。在中職學校的傳統《機械制圖》課程教學中，教師只注重知識的傳授，教學手段主要通過"粉筆加黑板，板書加掛圖"來完成。這樣不但浪費了時間，學生對視圖的變化規律也難以理解，尤其在講解復雜視圖和剖視圖時更顯不足，通過多媒體教學的介入可以部分解決直觀性的問題，但互動性的問題并不能很好的解決。

1.3 教與學效率低下。由于受到教學內容和教學方式的限制，以教師講授為主的教學模式，缺乏學生的主動性，難以形成"教師主導、學生為主體"的教學環境。學生的練習需要通過大量的手工儀器來完成，要消耗大量的課堂時間，教學反饋周期長，教師不能及時處理學生遇到的問題，易出現厭學、棄學的現象。

基于以上的問題，為幫助學生克服畏難情緒，樹立信心，盡快建立起空間想象力，有必要研究新的教學手段、教學方法。

目前，市場上銷售的繪圖軟件很多，例如CATIA、UG、 Pro/E、AutoCAD等。 雖然這些軟件功能強大，可以很好地進行三維模型設計，但是對于基礎薄弱的中職學生來說，其操縱較為復雜，不利于《機械制圖》課程自身的學習，因而需要一種功能強大、操作簡單、入門容易的三維設計軟件。

2.CAXA制造工程師軟件

CAXA制造工程師是北航海爾軟件有限公司研制開發的全中文、面向數控銑床和加工中心的三維CAD/CAM軟件。CAXA制造工程師基于微機平臺，采用原創Windows菜單和交互方式，全中文界面，便于輕松學習和操作，使學生能快速掌握該軟件的操作，給《機械制圖》的教學改革提供了新思路。

CAXA制造工程師軟件的優點：

2.1 易學、易用、操作過程直觀簡單、功能強大。

2.2 具有強大的實體造型功能，可以利用三維設計和繪圖手段，將傳統的教學內容以三維模型的形式呈現出來，并由三維設計圖直接轉化為二維圖形。

2.3 可使用造型的實體零件進行仿真裝配，動態觀察可運動零部件的運動情況。

根據CAXA制造工程師軟件的特點，現將該軟件引入到《機械制圖》課程教學中來，利用軟件自身的特有功能，進行了與之相適合的《機械制圖》課程改革。

3.CAXA制造工程師軟件在中職《機械制圖》教學中的應用

3.1 制圖的基本知識與CAXA基本指令相結合。《機械制圖》的第一章主要講解繪圖的國家標準和各類手工繪圖工具的使用，現將這部分內容與軟件基本指令對應起來講授，如圖框與標題欄選擇、各類線型、字體、尺寸標注標準、直線與圓弧相關知識點等，如此不但節約課時，而且提高了教學效率。

3.2 將點、線、面的投影和基本體投影相結合。傳統教學中投影幾何的內容占用大量的課時，學生難以掌握。點、線、面雖然是基本體與組合體的基礎，但它們的前后邏輯關系并不緊密，在真正繪圖與識圖中的應用較少，完全可以穿插在基本體的教學中，并減少投影幾何的內容，使原本抽象的內容具體化。

3.3 利用CAXA制造工程師實體造型完成基本體和組合體的教學。利用CAXA制造工程師軟件的拖放功能或拉伸、旋轉等基本操作形成三維實體造型，進行并集、差集、交集等編輯操作，最后由三維模型生成二維三視圖，使學生在大腦中初步形成空間立體與平面圖的對應關系，有效地提高空間想象能力和思維能力。

3.4 利用截切和分割功能完成各類剖視圖的教學。剖視圖是《機械制圖》中的重點和難點，對空間想象要求較高，傳統的各類教學方法都不能很好解決這一問題。現在可以利用軟件的指令，先將零件的三維模型建立出來，然后利用截切和分割去除遮擋的部分，這樣就能清楚看到零件的內部形狀。

3.5 利用軟件完成復雜裝配圖的繪制。《機械制圖》的最后一個章節，要求學生能夠繪制一張完整的裝配圖，在以前的教學中由于受到各類硬件條件的限制以及學生缺乏實踐經驗，學生難以理解裝配體的工作原理，零件裝配、聯接關系，更不能對裝配體進行獨立分析。CAXA制造工程師軟件中，可動態仿真產品的裝配關系，還可以旋轉、剖切、模擬拆分零件，對學生理解裝配圖中各零件之間的裝配位置關系極為有利。

4.CAXA 實體設計應用在技工《機械制圖》教學中的意義

4.1 有利于培養學生的空間想象能力。對于剛從初中畢業進入中職技工學校學習的學生來說其空間想象能力較為薄弱。而技工專業學生要學好對《機械制圖》中投影理論方面的知識，就必須具備一定的空間想象能力。因此，在教授《機械制圖》課程的過程中，必須采取行之有效的措施來培養和提高中職技工專業學生的空間想象能力。教授《機械制圖》課程的老師根據本課教材的內容，并通過利用 CAXA制造工程師軟件能夠繪制出相應的三維實體模型，從而便于中職技工專業學生從不同角度對形體進行觀察，進而有利于拓展中職技工專業學生的思路，最終有利于其空間想象能力的培養和提高。

4.2 有利于激發中職技工專業學生學習的興趣和積極性。《機械制圖》是一門理論性較強的學科，會給中職技工專業學生帶來一定的枯燥感，從而降低其對本課程學習的興趣，進而不利于課堂教學任務的完成和中職技工專業學生對相關知識的掌握。 因此，如何激發技工專業學生學習的興趣已成為必須解決的重要問題之一。而CAXA制造工程師軟件的教學模式彌補了傳統教學模式的不足，能夠有效激發中職技工專業學生的求知欲和好奇心，從而有利于其學習興趣和積極性的提高。同時，將CAXA制造工程師中的實體設計應用到課堂教學中，還能夠充分地將關鍵點突出體現出來，從而提高了課堂教學的質量和效率。

5.結束語

綜上所述，將CAXA制造工程師軟件運用到《機械制圖》課程教學中，能夠克服傳統課程結構的單一化，使課堂教學更加靈活多樣，使學生們能夠在同一時間內既能掌握基礎知識，又能適應現在的科技社會。CAXA輔助教學有利于激發學生的學習興趣和欲望，有利于學生積極主動地學習；有利于強化學生的創新能力，提高學生的綜合素質。

參考文獻：

[1] 劉申立，郭友寒，劉繼鵬.三維實體設計與工程制圖課程的改革[J].鄭州航空工業管理學院學報，2002（4）.

[2] CAD/CAM 實訓 -CAXA 軟件應用 李超 編 高等教育出版社，2008，6