浅谈CAXA在中职《机械制图》课程中的应用

王飒飒

摘要：在中职机械专业中教师运用CAXA制造工程师软件作为辅助教学软件解决《机械制图》课程中教学难点和重点，激发学生学习兴趣，提高学生空间想象能力，达到理想的教学效果。

关键字：CAXA；制造工程师软件；《机械制图》；教学

中图分类号：G718 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2016）06-0012-01

《机械制图》课程是中等专业学校机械类各专业必修的专业基础课程，是机械专业的核心课程。其主要任务是培养学生画图及看图的能力，围绕这一核心任务，在整个教学过程中还应注意培养学生的自主学习能力、动手能力、表达能力、空间想象能力、创新能力、审美能力，从而提高学生的综合素质。学生如果在掌握该课程上存在较大困难，就会直接影响到后续专业课的学习，甚至会对学生今后的岗位能力产生较大影响。所以学好《机械制图》十分重要。《机械制图》是一门非常传统的课程，教学内容、教学顺序几十年来一直未有改变，近年来随着多媒体辅助教学手段的深入推广，使得教学内容直观性大大加强，但整个教学模式并没有太大的改变，学生空间想象能力培养仍然存在较大不足。因此，需对传统的教学方法和手段进行全面改革，运用新技术建立符合职业学校学生认知规律的教学体系。

1.传统《机械制图》课程教学方式

1.1 学生基础知识薄弱。中职学生都是刚从初中毕业，没有任何专业背景，缺乏空间想象能力。因此，在学习《机械制图》时，学生普遍反映该课程难学难懂，对《机械制图》有恐惧感，很多人在学习中感觉枯燥乏味，知难而退。

1.2 教学内容直观性、互动性较差。在中职学校的传统《机械制图》课程教学中，教师只注重知识的传授，教学手段主要通过"粉笔加黑板，板书加挂图"来完成。这样不但浪费了时间，学生对视图的变化规律也难以理解，尤其在讲解复杂视图和剖视图时更显不足，通过多媒体教学的介入可以部分解决直观性的问题，但互动性的问题并不能很好的解决。

1.3 教与学效率低下。由于受到教学内容和教学方式的限制，以教师讲授为主的教学模式，缺乏学生的主动性，难以形成"教师主导、学生为主体"的教学环境。学生的练习需要通过大量的手工仪器来完成，要消耗大量的课堂时间，教学反馈周期长，教师不能及时处理学生遇到的问题，易出现厌学、弃学的现象。

基于以上的问题，为帮助学生克服畏难情绪，树立信心，尽快建立起空间想象力，有必要研究新的教学手段、教学方法。

目前，市场上销售的绘图软件很多，例如CATIA、UG、 Pro/E、AutoCAD等。 虽然这些软件功能强大，可以很好地进行三维模型设计，但是对于基础薄弱的中职学生来说，其操纵较为复杂，不利于《机械制图》课程自身的学习，因而需要一种功能强大、操作简单、入门容易的三维设计软件。

2.CAXA制造工程师软件

CAXA制造工程师是北航海尔软件有限公司研制开发的全中文、面向数控铣床和加工中心的三维CAD/CAM软件。CAXA制造工程师基于微机平台，采用原创Windows菜单和交互方式，全中文界面，便于轻松学习和操作，使学生能快速掌握该软件的操作，给《机械制图》的教学改革提供了新思路。

CAXA制造工程师软件的优点：

2.1 易学、易用、操作过程直观简单、功能强大。

2.2 具有强大的实体造型功能，可以利用三维设计和绘图手段，将传统的教学内容以三维模型的形式呈现出来，并由三维设计图直接转化为二维图形。

2.3 可使用造型的实体零件进行仿真装配，动态观察可运动零部件的运动情况。

根据CAXA制造工程师软件的特点，现将该软件引入到《机械制图》课程教学中来，利用软件自身的特有功能，进行了与之相适合的《机械制图》课程改革。

3.CAXA制造工程师软件在中职《机械制图》教学中的应用

3.1 制圖的基本知识与CAXA基本指令相结合。《机械制图》的第一章主要讲解绘图的国家标准和各类手工绘图工具的使用，现将这部分内容与软件基本指令对应起来讲授，如图框与标题栏选择、各类线型、字体、尺寸标注标准、直线与圆弧相关知识点等，如此不但节约课时，而且提高了教学效率。

3.2 将点、线、面的投影和基本体投影相结合。传统教学中投影几何的内容占用大量的课时，学生难以掌握。点、线、面虽然是基本体与组合体的基础，但它们的前后逻辑关系并不紧密，在真正绘图与识图中的应用较少，完全可以穿插在基本体的教学中，并减少投影几何的内容，使原本抽象的内容具体化。

3.3 利用CAXA制造工程师实体造型完成基本体和组合体的教学。利用CAXA制造工程师软件的拖放功能或拉伸、旋转等基本操作形成三维实体造型，进行并集、差集、交集等编辑操作，最后由三维模型生成二维三视图，使学生在大脑中初步形成空间立体与平面图的对应关系，有效地提高空间想象能力和思维能力。

3.4 利用截切和分割功能完成各类剖视图的教学。剖视图是《机械制图》中的重点和难点，对空间想象要求较高，传统的各类教学方法都不能很好解决这一问题。现在可以利用软件的指令，先将零件的三维模型建立出来，然后利用截切和分割去除遮挡的部分，这样就能清楚看到零件的内部形状。

3.5 利用软件完成复杂装配图的绘制。《机械制图》的最后一个章节，要求学生能够绘制一张完整的装配图，在以前的教学中由于受到各类硬件条件的限制以及学生缺乏实践经验，学生难以理解装配体的工作原理，零件装配、联接关系，更不能对装配体进行独立分析。CAXA制造工程师软件中，可动态仿真产品的装配关系，还可以旋转、剖切、模拟拆分零件，对学生理解装配图中各零件之间的装配位置关系极为有利。

4.CAXA 实体设计应用在技工《机械制图》教学中的意义

4.1 有利于培养学生的空间想象能力。对于刚从初中毕业进入中职技工学校学习的学生来说其空间想象能力较为薄弱。而技工专业学生要学好对《机械制图》中投影理论方面的知识，就必须具备一定的空间想象能力。因此，在教授《机械制图》课程的过程中，必须采取行之有效的措施来培养和提高中职技工专业学生的空间想象能力。教授《机械制图》课程的老师根据本课教材的内容，并通过利用 CAXA制造工程师软件能够绘制出相应的三维实体模型，从而便于中职技工专业学生从不同角度对形体进行观察，进而有利于拓展中职技工专业学生的思路，最终有利于其空间想象能力的培养和提高。

4.2 有利于激发中职技工专业学生学习的兴趣和积极性。《机械制图》是一门理论性较强的学科，会给中职技工专业学生带来一定的枯燥感，从而降低其对本课程学习的兴趣，进而不利于课堂教学任务的完成和中职技工专业学生对相关知识的掌握。 因此，如何激发技工专业学生学习的兴趣已成为必须解决的重要问题之一。而CAXA制造工程师软件的教学模式弥补了传统教学模式的不足，能够有效激发中职技工专业学生的求知欲和好奇心，从而有利于其学习兴趣和积极性的提高。同时，将CAXA制造工程师中的实体设计应用到课堂教学中，还能够充分地将关键点突出体现出来，从而提高了课堂教学的质量和效率。

5.结束语

综上所述，将CAXA制造工程师软件运用到《机械制图》课程教学中，能够克服传统课程结构的单一化，使课堂教学更加灵活多样，使学生们能够在同一时间内既能掌握基础知识，又能适应现在的科技社会。CAXA辅助教学有利于激发学生的学习兴趣和欲望，有利于学生积极主动地学习；有利于强化学生的创新能力，提高学生的综合素质。

参考文献：

[1] 刘申立，郭友寒，刘继鹏.三维实体设计与工程制图课程的改革[J].郑州航空工业管理学院学报，2002（4）.

[2] CAD/CAM 实训 -CAXA 软件应用 李超 编 高等教育出版社，2008，6