零部件測繪與CAD成圖技術在機械教學中的應用

陳發鳳

（三明技師學院，福建 永安 366000）

職業技能大賽是我國職業教育的一項重大制度設計和創新，在推動職業教育高質量發展方面發揮了重要作用。技工院校要通過大賽平臺的引領作用，緊跟比賽方向，不斷推動教育教學改革與創新，為經濟社會發展提供強有力的技能人才支撐。零部件測繪與CAD成圖技術賽項結合“中國制造2025”對機械制造類行業與產業“強基工程”要求以及企業用人需求設置，適用于技工院校所有機械類專業。本文以零部件測繪與CAD成圖技術賽項為引導，以大賽為依據，落實技能大賽的要求，做到“以賽促教，以賽促學”，探討該賽項5個模塊在技工院校機械類專業教學的應用。

1 零部件測繪與CAD成圖技術賽項的指導意義

職業技能競賽倡導“以賽促教，以賽促學”，結合生產實際，考核學生職業綜合能力，注重學生創新意識和動手能力的培養，并對技能人才培養起到示范指導作用。零部件測繪與CAD成圖技術賽項是一個綜合性強的賽項，2018年正式成為全國職業院校技能大賽中職組的新增項目，近年又由團隊賽改成了個人賽，參賽選手需在7.5h內獨立完成零部件測繪與質量檢測、工程圖審核與結構優化、機械產品工程圖設計、機械產品三維模型設計和職業素養評定等5個競賽模塊，更是對選手的專業技能水平和綜合素質有了更大的考驗。因此，在技工院校機械專業教學中，以零部件測繪與CAD成圖技術賽項為引領，對機械專業課程的建設與改革具有很大的指導意義。

2 技工院校機械專業教學現狀

2.1 課程安排不夠科學

技工院校學生的培養模式與普通高等院校存在著較大的差異，普通高等院校培養的是學術型人才，而技工院校則更注重培養技能型和應用型人才，更加注重培養學生的專業能力和綜合素質。但目前大多數技工院校在課程設置、課程學時安排上還不夠合理，理論的課時多于實訓課時。機械的理論知識比較枯燥，生澀，較難理解。學生在理論課堂上花的時間多，真正吸收的知識卻很少，效率相對較低。

2.2 教師專業能力不足

在技工院校機械專業當中，學生需要學習多門專業課程，如機械制圖、極限配合與測量基礎、機械制造工藝基礎、金屬材料熱處理等。很多老師不能積極運用新的教學方法和現代信息化手段將各專業知識點進行融會貫通，更不能做到結合行業發展的新知識、新技術、新工藝、新方法，仍在用傳統的教學方法一味地進行理論教學，無法指導學生應用理論知識進行實踐，教學方法老套、單一，導致學生對機械專業理論知識的學習興趣不高，其所學也無法滿足實際工作的需要。

3 零部件測繪與CAD成圖技術賽項對機械專業教學的指導作用

3.1 促進學生制圖水平的提高

《機械制圖》是技工院校機械類專業學生必修的一門核心專業基礎課，識圖和繪圖技能也是車工、鉗工、模具工等職業工種必備的專業技術技能。零部件測繪與CAD成圖技術賽項M1、M2模塊有三個競賽任務，分別為零部件測繪、零件質量檢測、機械工程圖審核與優化，通過模擬情境，參賽選手以測繪員、三維造型師、制圖員、審圖員的角色完成任務。因此將零部件測繪與CAD成圖技術賽項融合到機械制圖與CAD繪圖中，對于提高學生繪圖能力和空間想象能力有很大的促進作用。在上機械制圖與CAD課程中，教師可以將競賽的內容融入到課堂當中。例如，在“機械工程圖審核與優化”競賽任務中，競賽選手要找出零件圖和裝配圖上存在的錯誤點，這就要求選手要懂得國家機械標準，能夠讀懂機械工作原理，并能夠對零件圖和裝配圖進行修改優化。教師在授課時可以將歷年省賽、國賽的內容融入進機械制圖課堂，讓學生通過練習鞏固知識，激發學生學習興趣，達到學以致用，知行合一。

3.2 提高學生的設計能力

零部件測繪與CAD成圖技術賽項M3、M4模塊的競賽任務為機械產品工程圖設計和機械產品三維模型設計，選手要按任務書要求拆分指定機械產品裝配圖電子文件，生成設計二維裝配工程圖和非標零件機械工程圖競賽、構建零件和完成三維模型設計等內容。考察學生是否能夠運用機械制圖國家標準，讀懂裝配圖、設計組件裝配工程圖、拆畫指定零件圖、設計零件工程圖、構建零件三維模型、構建加工件三維模型、設計加工件夾具模型、生成產品爆炸圖、設計產品仿真動畫、產品模型渲染等。M3與M4模塊注重學生設計能力的提高，考察學生的綜合能力。目前技工院校很少有畢業設計和畢業答辯，基本以獨立科目考察學生掌握知識的水平。因此，在學生就業的前一個學期鼓勵學校增加零部件測繪與CAD成圖技術課程，作為機械類高級工專業畢業設計之一，讓學生通過課題完成畢業設計，同時要求必須進行答辯，讓學生不僅能夠完成畢業設計作品，還能夠表達設計思路。綜合考察學生專業設計能力和社會交往能力，使其能夠更好地適應機械類崗位，為其今后步入工作崗位奠定基礎。

3.3 強化專業理論知識，促進課程體系改革

通過技能大賽的引領作用，技工院校需不斷加大改革課程力度。目前技工院校機械專業教學課時安排大部分還是理論課時多于實訓課時，學生在理論課堂上的學到的知識在實訓中又不能得到很好地運用，這就造成了學生的學習興趣不高，學習的效率偏低。因此，對機械專業課程體系進行改革很有必要。在課程安排上，除了語數英等公共基礎課外，將機械專業知識全部進行一體化教學，對于學生專業能力的提高有很大的促進作用。

（1）促進專業課程整合。零部件測繪賽項涉及到的專業課程內容多，如機械制圖、極限配合與技術測量基礎，機械基礎，金屬材料與熱處理等課程。對應要求學生能夠規范表達視圖，掌握零部件視圖表達與尺寸標注，掌握典型機構的工作傳動原理、結構特點、極限與配合、幾何公差標注方法等理論基礎與專業知識。學生學太多理論知識，卻不能學以致用等于白學，利用零部件測繪與CAD成圖技術賽項強化機械專業理論知識，對各知識點通過模塊化進行訓練，不僅有利于技能的提升，還有利于學生對學生知識點的掌握，真正做到學懂弄懂。因此，將課程融合，進行一體化實訓，對于學生能力的提高起到很大的促進作用。

技工院校可通過對照該賽項競賽規程與若干標準，將各門課程按對應的競賽要求整合，歸納形成若干個教學模塊，同時保持各模塊間的連續性和獨立性，構成新的課程。將“機械制圖”“機械基礎”“極限配合與技術測量基礎”“金屬材料與熱處理”“機械制造工藝基礎”等基礎課程重新整合為“機械設計與制造”課程。采用一體化教學，開發校本課程，課程設置學習任務，學習任務由簡單到復雜，由單一到綜合，學習難度遞增，要求具有較強的綜合性和實踐性。

（2）開發零部件測繪與CAD成圖技術工學一體化課程。技工院校可積極開發零部件測繪與CAD成圖技術工學一體化課程，按照大賽模塊化要求的工作流程轉化成學習任務的實施流程，將大賽的技術標準轉化成學習任務的課程標準和評價標準。開發校本課程，實訓工單，選擇典型任務。通過工作任務轉化成學習過程，引導學生從工作角色而非學生角色去進行工作任務的實施，體驗真實完整的零件圖繪制工作過程。在企業真實生產環境和信息化的教學環境中，通過“做、學、教”任務驅動式的教學方法，對零部件測繪、識圖能力、三維建模、質量控制、職業素養等能力進行全面訓練，使學習者具備崗位所需要的綜合技能。

3.4 建設一體化教學中心

在教育過程中，要促使技工院校機械專業的學生形成自主學習的意識，一體化實訓場地的構建就顯得十分關鍵。一體化教學要求學校必須配備一定現代化設備。強化校企合作，堅持產教融合，雙方通過合作模式建立機械一體化實習基地，企業專業與學校教師共同對合作方案進行制定。同時通過校企合作建立校內外實習基地，也可以使技工院校的機械學科教師直接與企業合作單位進行技術交流。學校將定期組織教師到工廠開展操作技能培訓，教師還能夠為企業員工開展培訓課程。通過企業與技工院校之間的合作交流可以讓教學深度提升，更好地對雙師型教師進行培訓，推動機械學科一體化課程更好的發展。

零部件測繪一體化實訓場地建設要以學生為中心，按照安全生產要求、規章制度和技術發展趨勢，運用真實零件、測量工具、貼合真實車間工作情境測繪零件，運用中望CAD軟件替代傳統手工尺規作圖和CAD二維繪圖，來完成零件的建模出圖，側重專業設計創新能力，為日后工作崗位做好充足的技能準備，讓學生樂學、想學。對接測繪崗位要求，培養學生識讀零件圖樣。以需求為導向，充分考慮企業產品的轉型升級，讓學生學有所獲，掌握一技之長的學生能精準地服務社會，實現自我價值。

3.5 融入工匠精神，培養質量意識

隨著我國制造業轉型升級，產品質量越來越受到企業重視。在企業實際生產過程中，產品質量檢驗是產品即將交付使用前必不可少的重要環節。“中國制造2025”行動綱領中將“質量為先”列入基本方針，足以說明產品質量的重要性。

在零部件測繪與CAD成圖技術賽項中，M1模塊其中一項任務即是零件質量檢測，選手以質量檢驗員的角色完成競賽任務。近幾年來，該賽項質檢的任務大部分為軸類零件的質量檢測。因此，在機械數控加工專業教學中，教師可以融入競賽內容，根據競賽的要求強化對軸類零件的質量檢驗的學習，進一步培養學生的綜合職業能力，提升學生的質量意識，也為后續復雜零件的檢驗打下基礎。同時，為了使培養出的學生能夠與企業質檢崗位對接，技工院校機械加工類專業要強化校企崗位對接，結合崗位職業標準，按照一體化培養模式，與教學團隊和企業專家共同開發了相對獨立、完整的質量檢測學習工作頁。與企業共同開發典型性微任務，符合企業質檢崗位用人需求，體現了制造業技術發展方向，符合企業用人需求。所選微任務融入了企業元素和評價標準，培養學生的質量意識，提升學生產品質量意識及敬業的工匠精神。

3.6 促進學生綜合素質的素養

利用校內實訓基地對學生進行基本技能和專業技能訓練是培養學生職業素養的重要途徑。隨著現代產業升級和個性化定制的需求，企業對技能人才提出了更高的要求，不僅要有更高的專業技能，還必須具有良好的職業習慣和綜合素養。零部件測繪與CAD成圖技術競賽中M5模塊即是考察學生的職業素養。競賽要求學生要按照安全生產規范，現場文明、有序完成任務，且具備合理應對賽場各類問題，保持賽位整潔等。這就說明學生具備扎實的專業技能還不夠，還應該要有包含健康向上的拼搏精神,愛崗敬業的職業道德,精誠合作的團隊意識，勇于開拓的創新精神，系統的專業理論知識，扎實的專業基本技能，先進的職業規劃理念的職業素養。

技工院校機械教學一體化實訓基地在做好專業設備設施建設的同時，也要注重實訓環境建設。實訓基地內可引入企業安全生產規范、企業制度和企業文化，營造濃厚的企業文化氛圍。讓學生在實訓過程中明白安全生產的重要性，在企業真實情境中進行實訓，提高學生在職業精神、職業規范和職業素質等方面認識。通過教學環境和生產環境的高度融合，使學生在培養學生專業知識的同時，提升學生的職業素養。

4 結語

職業技能競賽是職業教育的有效載體，通過技能大賽引領，促進技工教育教學改革，對職業教育提質培優具有重大的意義。“以賽促教、以賽促學”，能夠加快工學結合人才培養和課程改革與創新的步伐，引導職業教育關注行業機械制造方面的發展趨勢及新技術應用，為經濟社會發展培養高質素技能人才作出積極的貢獻。