提升中職機械CAD 課程教學效率之策略

王奕黠

（陽泉煤礦高級技工學校， 山西 陽泉 045000）

引言

CAD 技術的普遍運用促進了機械制圖行業的快速發展，為工程類的行業注入高效、直觀及動態的全方位、立體型的效率與效果。中職的機械CAD 課程，在課程教學的設計以及教學手段的創新上需要進行改革與發展，以此促進中職學生學習的興趣，提升機械CAD 課程教學效率。

1 中職機械CAD 教學的現狀與問題分析

1.1 中職學生的基礎理論知識儲備不足

大部分中職學生的知識儲備有限，尤其是在數理方面的基礎理論儲備不足，理解有限，故在機械CAD 教學的過程中，中職學生常常想象不出來，理解不了，以及對空間的幾何解析等概念不能消化，由于基礎的數理知識儲備不足、掌握不牢，導致中職機械CAD 的教學效率受到影響。

1.2 課程體系的課程設置滲透不足

CAD 課程是一門具有較高要求的技術課程，其所涉及的學科較為廣泛、復雜，主要有數控技術、計算機的仿真與圖形學，以及計算機的信息集成技術、有限單元分析方法等學科內容，同時也是一門實踐與理論性強的課程。就中職學校而言，在教學內容相關知識的完整性、系統性以及實用性等方面，仍然存在不足。除此之外，課程體系的設置大體上是根據專業縱向劃分的，而對于橫向的滲透、聯系不足，不利于CAD 教學的長遠發展[1]。

1.3 培養目標與社會需求的結合不足

中職培養目標和方向雖說與實踐接軌，但在課程設置上考慮到中職學生的特點，仍舊是以基礎知識為重，在實踐方面偏重于普通高中的學生，但是知識點的更新速度不夠，導致學習的理論與實踐不能與社會的需求進行有效地結合，在機械CAD 行業中，機械設備更新淘汰較快，對專業技術人員的要求標準較高，不僅要有完備的基礎，同時更要能夠較快地適應新的機械設備更新速度，從而在機械CAD 的制作上才能得心應手。

2 以《正投影和三視圖》教學設計為例闡述教學效率的提升

2.1 通過研磨教學內容提升教學效率

圖樣表達是通用技術學科的核心內容。圖樣表達是指運用圖形樣式對意念中或客觀存在的技術對象加以描述和交流。學生能識讀一般的機械加工圖及控制框圖等常見技術圖樣；能分析技術對象的圖樣特征，會用手工或二維、三維設計軟件繪制簡易三視圖、草圖、框圖等；能通過圖樣表達實現有形與無形、抽象與具體的思維轉換。三視圖是按正投影法得到的，它是繪制和識讀三視圖的理論基礎，是學生學習識讀和繪制圖樣的前提。三視圖是技術圖樣的重要組成部分，也是后續知識“形體的尺寸標注”和“機械加工圖”的基礎。教材通過案例分析、馬上行動、討論、閱讀、鏈接等介紹正投影的原理，三視圖的形成和投影規律、三視圖的識讀，以及如何繪制簡單的三視圖等內容。

2.2 通過分析學情與教學方法提升教學效率

中職學生在學習機械CAD 之前，已經在數學中接觸過有關三視圖的知識。識讀簡單形體的三視圖，對中職學生來說難度不大，可以在教學中利用學生已有的概念來引導教學。但是中職學生在數學中掌握的是簡單幾何體的三視圖，規范性要求不高，基礎不牢，所以在通用技術課程中，要學會繪制三視圖去表達產品的加工圖樣，兩者在內容和規范性上都有所區別。中職學生對動手繪制三視圖好奇心強、積極性高，但往往缺乏細致、嚴謹的態度。可設置情境法、實物與多媒體結合演示法、練習法。教師通過實物教具展示，FLASH 動畫演示（見下頁圖1），安排學生根據三視圖選立體圖，找錯誤，學生動手繪制等多種途徑漸漸深入。在學習中培養學生細致、嚴謹的學習態度[2-3]。

2.3 通過教學過程設計提升教學效率

教師需進行課前的任務引入，要求設計一張便攜式小凳，建議批量生產，工廠需要產品的加工圖樣，引出學習三視圖的需求。中職學生觀察加工圖樣的同時，教師進行提問：什么是圖樣？三視圖是加工圖樣的重要組成部分。用故事中的任務，激發學生學習的熱情和求知的欲望，活躍氣氛，拉近與學生的距離，同時引出正投影和三視圖。簡單介紹投影三要素：投影中心、投射線、投影面；投影類型：中心投影和平行投影，平行投影又分斜投影和正投影，同時教師進行提問：觀察三種投影方法，滿足什么條件的是正投影？平行投影線垂直于投影面是正投影。在教學開始前，教師提前準備一塊木料，用來加工成凳面，請中職學生畫出木板從前往后的正投影所得的圖形。學生繪制視圖。講解時區分投影（影子）和視圖，并實物模擬影子和視圖的區別。視圖是運用投影原理得到的圖形，能更好地反映物體的結構形狀。通過簡單比較中心投影、斜投影、正投影。讓學生理解什么是正投影。運用任務驅動有助于學生的理解，提高學習效率，也提升學生的學習愿望。用具體任務展開為線索，并提出問題，引導學生思考。兩塊不同形狀木料的投影，把抽象的概念具體化。把相同的一塊木料，放置不同的角度，進行三視圖的剖析，得到向視圖的概念，如圖2 所示。

圖2 向視圖的概念講解示意圖

3 結語

在中職機械CAD 教學中，要全面考慮中職學生及課程最終的培養目標，在課程的教學設計上輔以三維動畫及實體教具，同時結合實際的社會需求，即工廠所需來進行教學，讓中職學生真正能夠看得清、聽得懂、做得出、想象得到，從三維的想象中落地實際的生產需求中，提升機械CAD 的教學效率，為社會培養更優秀的中職機械CAD 專業技能人才。