基于CAXA系列软件的工程图学教学实践的尝试

赵晓山

摘 要 CAXA系列软件与工程图学教学的有机结合是教学改革的尝试。本文从该软件在课堂教学应用上作了浅略的探讨。

关键词 CAXA电子图板 三维建模 教学改革

中图分类号：G613 文献标识码：A

工程图学是我院电气和测控专业必修的一门具有较强理论性、实践性、趣味性的技术基础课。突出能力，注重实用是工程图学课程教学的特色。随着科学技术的迅猛发展和计算机的广泛应用，时代对制图教学提出了强有力地挑战，传统的教学内容体系、教学方法、教学手段的改革势在必行。笔者在几年的《工程图学》教学中，变换思维方式，结合计算机技术进行了一些改革尝试，取得了较好的教学效果。

1把CAXA系列软件引入工程图学课程教学的必要性

1.1时代对人才需求发生改变

随着知识经济的高速发展，社会对人才的要求已不再是简单的从单一具有较高知识水平和文化素质这一方面来衡量，而是要具有较高的知识创新能力和具有厚实的文化素质。这些促使今天的学生必须为将来的“自谋职业”而更好地充实自己。为了将来更好地顶岗工作，大多数学生加强了实践技能的深层次学习，客观要求图学课程教学必须改革传统教学内容和教学方式。

1.2学生培养目标的改变

当前本科的培养目标是造就一批具备多种综合技能的高层次技术型应用人才。面向21世纪，要求本科图学课程教学方法更应贴近客观实际需要，本着“注重基础、拓宽范围、加强技能训练、提高总体能力”的指导思想，培养应用型、开发型和复合型三者相结合的实践人才。

1.3 CAXA软件为图学教学改革提供了千载难逢的机遇和良好的环境

CAXA软件以其良好的界面，完善的功能以及简便的操作赢得广大使用者的赞许，其设计符合国情、国标与制图课程的教学内容融会贯通，把CAXA软件引入制图教学中，使教学活动处于愉快、活泼的环境下，能激发学生学习的兴趣，能充分调动学生学习的主动性和积极性，能为课程的教学创造出最佳的教学效果。同时CAXA软件的普及应用也是适应当前制造业对“甩图板”工程的迫切需要。

2把CAXA系列软件引入工程图学课堂的构想和尝试

CAXA电子图板、CAXA实体设计、CAXA制造工程师等软件是北京数码大方科技股份有限公司开发的具有我国自主知识产权的知名品牌系列软件，以其良好的界面，完善的功能以及简便的操作赢得了广大使用者的赞许，其设计符合国情、国标，使用者处于愉快、轻松、活泼的环境下，能激发灵感，能充分调动其创新的主动性和积极性。根据我院现有条件，我从2012年始将CAXA软件引入到本科制图教学中，并于2014年在机械和非机械各专业的制图课中全面推广。一般学生经过3-5小时的听课和上机实习，就可以达到“入门”和“动手”的程度，很容易的就能在计算机上绘制出工程图，学生都有一种成就感，这样又极大地提高了学生学习制图的积极性。经过几年的教学整合尝试，取得了较好的教学效果。现总结如下：

（1）机械制图国家标准与CAXA电子图板基本命令操作相结合。制图上的标准较多也很繁琐，把这部分内容与电子图板软件指令的操作对应起来讲授，如图幅的设置、标题栏的调用和填写、字体的选择、图线的使用、尺寸的标注等，能节约课时并且教学效果较好。

（2）三視图的投影与CAXA电子图板的“导航”功能操作相结合。有了一定量的手工绘制三视图和尺寸标注训练后，我们把三视图的绘制用计算机来完成，利用CAXA软件的“导航”、编辑修改功能快速绘图。不仅提高了作图效率，而且学生完成自己的“作品”后，很有成就感，会激发学生学习制图的兴趣。

（3）标准件、常用件的讲授与CAXA软件的图库操作相结合。CAXA电子图板提供了丰富的参量化图库，共有二十大类，一千多种，两万多个规格的标准图符，可满足多方面的绘图要求。讲到这部分内容时，利用CAXA软件提供的符合国标的图库，每讲到一个零件就把它的有关图库调出，当然还可对其进行修改，这样课堂讲授既省时又有效。

（4）零件图、装配图的绘制与CAXA软件特有的绘制、装配及标注编辑功能相结合。例如：轴类零件的绘制，CAXA 软件提供了简捷实用的“轴/孔”操作命令，学生能通过输入直径和长度完成轴的绘制，再利用过渡编辑和标注功能快速绘图；用CAXA软件绘制装配图时，可以采用利用零件图拼画装配图方法，它还具有很好的二维消隐功能，比较完善的文本输入功能（如自动生成序号、明细表、零件属性的填写等），高效完成装配图的设计。

（5）利用CAXA软件的可视化实体建模功能丰富3D虚拟模型库，以弥补实物模型数量的不足，以“零成本”的代价补充和扩大模型库，且可以利用其旋转功能，多角度观察模型，更好地辅助课堂教学，有效地帮助学生提高空间想象能力和思维能力。

（6）利用CAXA软件的二维、三维的关联性，可有效帮助初学者从三维到二维的过渡。

（7）利用CAXA软件的截切和分割功能辅助切割体、相贯体、剖视图的教学。这几部分是机械制图教学重点和难点，对空间想象能力要求较高。我们可以课前或课堂上构建三维模型，现场进行截切和分割演示，让学生弄清楚其内外结构形状。

（8）利用CAXA软件对三维模型自由拖动操作手柄，可视化修改智能图素的几何尺寸，动态观察曲面或平面立体的表面相贯线或截交线的空间形状，随尺寸改变形状的变化情况。

（9）利用CAXA软件的拉伸、旋转、除料、倒角、抽壳等三维造型功能的课堂演示操作，可以清晰表达出组合体的组合形式，各部分的实际形状和连接关系，而且还可以利用它的旋转功能多角度观察形体结构，有效突破组合体教学中“知二补三”这一教学难点。

（10）利用CAXA软件的动画仿真功能可以清楚地描述装配体的工作原理和各零件的装拆顺序。

以上是本人几年来工程图学教学实践的几点尝试。图学教学改革是一个系统工程，任重而道远，紧跟时代，坚持改革的方向 ，才能培养出适应社会需要的具有较强实际技能的高素质劳动者。

参考文献

[1] 叶琳.工程图学基础教程（第3版）[M].北京：机械工业出版社，2014.

[2] 繆凯歌.机械制图与CAXA电子图板[M].辽宁：辽宁科学技术出版社，2012.

[3] 尚凤武.CAXA创新三维CAD教程（第2版）[M].北京：北京航空航天大学出版社，2015.endprint