中職機械的CAD制圖教學有效性研究

何舜亮

[摘? ? ? ? ? ?要]? 中職學校的機械類專業教學中，CAD繪圖作為其重要的教學課程，其不僅有助于學生自身的三維設計力提升，還能使學生形成二維平面的繪圖能力，基于此，主要對中職機械的CAD繪圖教學的必要性及其教學問題進行分析，并提出中職機械CAD制圖的教學策略，以促進中職機械CAD教學效果的提高。

[關? ? 鍵? ?詞]? 中職機械;CAD制圖;教學;有效性;研究

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2022）04-0109-03

機械制圖課是中職機械專業學生必學的一門基礎性課程，其主要就是對學生的空間想象力、空間分析力、讀圖和繪圖、處理問題等各項能力的培養與鍛煉。隨著社會的不斷進步，計算機技術與科學技術的迅速發展，特別是CAD水平的不斷提升，中職機械CAD制圖教學面臨著新挑戰與機遇，因此，機械教師需注重教育觀念的更新，促進教學內容與教學方式的優化，積極開展中職機械的CAD制圖教學，以促使機械CAD制圖與新技術的相關要求相符的同時，培養出與時代發展相符的高素質、實踐性人才。

一、中職機械的CAD制圖教學必要性

首先，CAD能夠呈現直觀圖形，讓學生直觀感知。CAD制圖的關鍵是學生能夠理解圖形，并能夠對圖形有直觀的感知。在運用CAD進行制圖的過程中，不僅能夠使學生更好地形成空間概念，還能使學生做到體和面之間的互相轉換[1]。由此可知，學生對圖形具有良好感知與認識通常是極其重要的。中職機械的CAD制圖教學當中，僅依賴于傳統的模型、掛圖、繪制圖紙等是無法滿足學生感知與認識圖形的。而通過CAD制圖的技術運用，則能使機械CAD制圖的教學效率得到有效提升。

其次，有助于學生繪圖能力的增強。中職機械CAD制圖的教學中，掌握圖形的繪制，熟練地操作CAD軟件進行制圖是教學的重點，通過實際操作，鍛煉學生制圖的能力，能夠通過CAD軟件制作出實際的圖形，提高學生的軟件使用能力和作圖技巧。信息技術的發展轉變了尺規作圖的方式，CAD矢量軟件能夠更精確、更便捷地制作出高精度的圖形，因此在企業、工業中被廣泛應用。尤其是一些大型的、復雜的圖形，更能夠突顯出CAD軟件的優勢，學生能夠在軟件中實現圖形的拆裝、拼接，有效提高制圖的質量[2]。

二、中職機械的CAD制圖教學的問題

（一）理論與實踐教學缺乏緊密結合

中職院校經過相應的市場調查，其對CAD制圖的運用重要性已經有了一定認識，在中職機械的CAD制圖教學當中，其培養學生的計劃也產生了相應的改變，這就使學生在CAD軟件的學習上也有所傾斜，但機械教師在課堂教學時，沒有充分認識到該變化，課堂的教學方式以及教學進度等沒有任何改變，在教學模式上，仍舊使用知識細化的講解方式，缺乏機械CAD制圖的理論講解與教學實踐的有效結合，這不僅會影響到學生課堂學習效率提高，還會在無形中增加教學課時，導致教師的教學負擔增加[3]。

（二）CAD軟件更新快，教材版本落后

CAD軟件更新都是將年作為單位，每年都會有新版本，且每隔兩三年都會進行一次更新或升級，而與其相配套的教材更新與出版與軟件升級相比較為滯后，這就出現了許多的問題。如紙質的教材與CAD版本二者不相配，學生無法通過電腦依據教材上的描述進行預習與復習的實踐操作，再加上教學用到的CAD版本和市場上所流行的版本存有較大差異，這種狀況下，就會影響到機械CAD制圖教學的效果與發展。

（三）課程內容的通用性高而專業性低

中職機械的CAD制圖是機械專業的一門基礎性課程，其講解的內容通常是相同的大綱，即不同專業對CAD軟件內容的學習是一致的。但是，在實際教學中，不同專業的CAD制圖各有側重，對CAD制圖的要求也是不一樣的[4]。例如，制冷和冷藏專業，更偏向于學生學習Auto CAD的相關知識，一般只需要進行標注和平面制圖，對于CAD三維建模方面卻很少涉及，制圖內容也相對簡單;機電一體化的專業則側重Solid works軟件的學習，零部件設計、工程圖出圖、裝配體設計、工程圖打印等相關技能是學生需要掌握的重點內容。由此可知，中職機械的各專業講解同個軟件相同內容時，是無法滿足專業要求的。

三、中職機械的CAD制圖教學有效策略

（一）教學思路優化

中職機械的CAD制圖教學中，教師需關注到教學中的各個環節，依據課堂教學的實際，引導學生準確把握課堂的教學時間，以促使學生充分掌握CAD制圖的相關知識。通過CAD制圖的講解，不僅能夠使學生更好地理解與掌握機械教學，還能強化機械教學的形象直觀性[5]。想要使中職機械的教學特性得到充分揮發，機械教師可將職業教學作為目標，這不僅能促進學生進行CAD制圖的能力提高，還能為其人生發展奠定夯實的基礎。因此，機械教師在具體教學時，需注重自身教學理念的轉變與教學思路優化，通過先進的教學方式進行課堂教學，以促使學生在學習中真正實現學以致用，并確保學生更好地理解機械CAD制圖教學的內涵。同時，教師需明確CAD制圖教學的目標，依據循序漸進的原則，引導學生不斷學習與掌握CAD制圖的方法與技巧，從而使學生的CAD制圖水平得以提升的同時，形成CAD制圖的技能[6]。例如，“線寬與線型”的教學時，機械教師不僅需引導學生充分掌握相關理論知識，還需培養學生的實踐能力，即教師在講解了粗實線與細實線的區分、線型種類及其作用等理論知識的同時，需注重規范學生在實踐操作時的行為，并給予學生相應的自主權，讓學生主動通過CAD軟件進行自主制圖，從而使學生形成相應的創造性思維。

（二）教學流程優化

想要確保機械課堂的教學效果，教師在教學中就需注重教學流程的優化，關注教學的點滴，準確把握教學的各個環節，以促使學生在學習中能通過課堂的教學時間確保學習效率提升。因此，機械制圖教師在課堂教學時，需立足于實際學情，與中職生的學習基礎、認知規律相結合，依據課堂的教學目標，把教學內容分成幾個部分，如基本體切割、平面圖形、組合體視圖各模塊，以確保學生在課堂的學習中能夠穩定開展，并為學生后期的學習奠定夯實的理論基礎[7]。機械的CAD制圖具體教學中，教師可分成三個步驟開展，第一，引導學生充分掌握相關理論知識，學生對CAD制圖的相關理論知識學習過程中，教師需注重學習難度的降低，避免讓學生接觸到太多難度高且較為復雜的知識，防止影響到學生學習的積極性，如CAD制圖的工具欄既是教學的基礎內容，又是學生必須掌握的內容。第二，學生需明確與掌握CAD制圖軟件各個工具的作用，教師在指導學生進行繪圖的時候，可讓學生先繪制些相對簡單的圖形，以促使學生充分掌握CAD制圖的基本方法。第三，讓學生進行實踐練習。經過大量實踐工作，學生在具體學習時，就能充分掌握正確制圖的方法。學生在實際制圖中，通常會遇到各種問題，面對這些問題，教師需給予學生相應的啟發，引導學生主動開動腦筋，找出問題的解決方法，從而強化學生應用CAD制圖軟件的意識。

（三）教學方式的優化

想要確保學生在機械CAD制圖的學習積極性，教師就需注重教學方式的優化，以促使學生在趣味性的學習中實現高效化學習。受中職生自身學情的影響，教師可以實施分層教學或是闖關教學，以優化教學過程，提高教學效率。

1.分層教學法

分層教學主要是依據學生的知識與技能水平，實施層次性教學，以滿足不同層次學生的學習需要，尊重學生的差異，促進機械CAD制圖的教學效率提高，并促使學生實現差異化、個性化成長。除了學生分層，教師還需對每節課的練習內容進行細化與分層，一般來說，教師可將課堂練習與學生分為三個層次，即A、B、C三層，其中，A層是基礎內容，主要是對學生學習的基礎知識進行鞏固，學生只需掌握CAD制圖的基礎流程，實現教學目標即可;B層是綜合內容，教師適當增添些練習內容，拓展學生的思維，以促使學生的學習能力超出新課標的要求;C層為自主探究的拓展內容，其主要是針對學習能力較強的優等生，學生依據自身的學習需求進行自主探究與練習[8]。例如，CAD制圖的教學當中，教師可依據具體教學內容進行分層教學，即A層學生學習與掌握基礎性的CAD制圖指令，可以獨立完成相對簡單的零件圖繪制;B層學生則能夠做到熟練應用，在A層的基礎上，學生需掌握CAD制圖的命令，能夠掌握常用的相關命令快捷方法，增強知識的應用，具備裝繪圖的繪制能力;C層學生可以通過自身的自主學習力以及創造性思維進行具有較強綜合性的繪圖，可靈活且熟練地應用繪圖指令，并能依據教學要求，獨立繪制有一定難度的零件，并獨立完成圖形繪制的打印，以促使學生綜合能力的提高。除此之外，機械教師在每節課的教學時，都會制定相應的教學目標，依據學生自身的學習能力以及思維能力設計多層次的教學任務，而學生則依據其自身的學習水平與能力進行選擇，從而使每個學生都學習到相應知識的同時，促進其自信心的提高。

2.闖關教學法

顧名思義，闖關教學法就是依據CAD制圖教學的內容，設計由簡到難的一系列關卡，每個關卡都體現一項或多項CAD制圖技能或方法，旨在通過闖關卡的方式激發學生的興趣，鍛煉學生的制圖能力，讓學生更好地掌握CAD制圖知識，由簡到難地逐步掌握教學內容。在完成一個關卡后，依據學生的操作時間、完成效果等給學生進行評級，獎勵學生一定的學豆，讓學生能夠對自己的闖關成果有清晰的認識，并可以用學豆兌換一些小禮物作為獎賞。學生之間也可以通過排行榜看到自己的闖關“成果”，激發學生積極向上、勇于探索CAD技術的熱情，實現教學的高效性。在實施闖關教學中，教師可設置如下的流程，讓學生在闖關中經歷“具體—抽象—再具體”的過程，深化學生對CAD制圖的理解，能夠從理性和感性兩方面認識CAD制圖軟件。（1）對所設置關卡的任務，所用到的制圖技術進行展示，讓學生對關卡的整體難度有所了解，掌握學習的重點內容。（2）設置一些學生生活中常見的圖形，讓學生運用CAD制圖的方法將實際物體通過軟件展示出來，讓學生經歷實物到制圖的過程，激趣勵學。（3）對于一些難度比較大的關卡，可以在前面設計一些小的關卡，給學生一些提示和技術積累，讓學生循序漸進地掌握知識，繪制完整的圖形。（4）教師可以跟蹤學生的闖關情況，對于大多數學生不容易通過的關卡，教師可以給予及時的指導和講解。（5）在闖關活動中，要求學生運用CAD制圖原理獨自完成，必要的時候可以借助闖關秘籍，但是闖關秘籍具有次數限制，學生只能在關鍵的時候用。（6）教師進行提問，對學生學習的知識實施查漏補缺。（7）對學生的闖關結果進行分析，對于在規定時間內完成闖關任務的學生給予晉級。（8）開展闖關教學的評價活動，學生之間互相分享CAD制圖的經驗和過程，實現教學效益的最大化。

例如，在CAD制圖闖關教學當中，教師設置由簡到難的闖關任務，第一級任務主要是CAD的各項基本操作，如新建文件、菜單欄的操作、視窗操作等方面，目的是讓學生熟悉CAD繪圖軟件的功能。第二級任務可以設置一些基本的制圖操作，如畫一條長為5 cm的直線、一個直徑為10 cm的圓、一個邊長為12 cm的菱形等。第三級任務可以收對圖形的組合，如兩條5 cm長的平行線、一個正方形和圓的組合等。第四級任務可以是一些簡單的三維建模操作，這樣學生進行闖關操作的同時，也有效學習了知識。當完成了闖關任務后，教師可依據學生的完成狀況給予相應的補充，并進行晉級闖關。經過闖關，學生就能充分理解與掌握相關知識。

綜上所述，中職機械專業通常具有較強的專業性與實踐性，而中職院校的具體教學中，其更偏向于實踐能力的培養，而忽略了機械專業教學的專業性。因此，在中職機械CAD制圖的教學中，教師需注重教學思路的優化，明確課堂的教學目標，優化課堂教學流程與教學方式，合理設置教學內容，從而使中職機械的CAD教學效果得到有效提高的同時，促進學生的CAD制圖操作能力提高，并為社會與企業提供更多具有夯實理論基礎與實踐能力的人才。

參考文獻：

[1]謝青萍.中職機械CAD繪圖教學方法分析[J].科學大眾（科學教育），2020（3）：1.

[2]劉龍春.中職機械CAD教學與機械制圖的結合核心探尋[J].科技經濟導刊，2019（8）：174.

[3]黃立超.淺談中職“機械制圖與CAD”課程教學改革與實踐[J].科技展望，2017（11）：224.

[4]王蓬萊.試論中職機械制圖與機械CAD課程教學的整合[J].數字通信世界，2020（4）：2.

[5]章銀照.中職機械制圖與CAD課程教學改革的探索與實踐[J].內燃機與配件，2020（9）：289-290.

[6]陳含.簡析中職校機械制圖與CAD課程教學改革的探索與實踐[J].科技展望，2017（2）.

[7]覃意梅.淺析如何構建中職Auto CAD機械繪圖教學高效課堂[J].好日子，2021（5）：1.

[8]劉才志.中職機械制圖與CAD課程融合的教學實踐研究[J].西部素質教育，2019，5（14）：2.

編輯 馬燕萍