中职机械的CAD制图教学有效性研究

何舜亮

[摘           要]  中职学校的机械类专业教学中，CAD绘图作为其重要的教学课程，其不仅有助于学生自身的三维设计力提升，还能使学生形成二维平面的绘图能力，基于此，主要对中职机械的CAD绘图教学的必要性及其教学问题进行分析，并提出中职机械CAD制图的教学策略，以促进中职机械CAD教学效果的提高。

[关    键   词]  中职机械;CAD制图;教学;有效性;研究

[中图分类号]  G712                    [文献标志码]  A                  [文章编号]  2096-0603（2022）04-0109-03

机械制图课是中职机械专业学生必学的一门基础性课程，其主要就是对学生的空间想象力、空间分析力、读图和绘图、处理问题等各项能力的培养与锻炼。随着社会的不断进步，计算机技术与科学技术的迅速发展，特别是CAD水平的不断提升，中职机械CAD制图教学面临着新挑战与机遇，因此，机械教师需注重教育观念的更新，促进教学内容与教学方式的优化，积极开展中职机械的CAD制图教学，以促使机械CAD制图与新技术的相关要求相符的同时，培养出与时代发展相符的高素质、实践性人才。

一、中职机械的CAD制图教学必要性

首先，CAD能够呈现直观图形，让学生直观感知。CAD制图的关键是学生能够理解图形，并能够对图形有直观的感知。在运用CAD进行制图的过程中，不仅能够使学生更好地形成空间概念，还能使学生做到体和面之间的互相转换[1]。由此可知，学生对图形具有良好感知与认识通常是极其重要的。中职机械的CAD制图教学当中，仅依赖于传统的模型、挂图、绘制图纸等是无法满足学生感知与认识图形的。而通过CAD制图的技术运用，则能使机械CAD制图的教学效率得到有效提升。

其次，有助于学生绘图能力的增强。中职机械CAD制图的教学中，掌握图形的绘制，熟练地操作CAD软件进行制图是教学的重点，通过实际操作，锻炼学生制图的能力，能够通过CAD软件制作出实际的图形，提高学生的软件使用能力和作图技巧。信息技术的发展转变了尺规作图的方式，CAD矢量软件能够更精确、更便捷地制作出高精度的图形，因此在企业、工业中被广泛应用。尤其是一些大型的、复杂的图形，更能够突显出CAD软件的优势，学生能够在软件中实现图形的拆装、拼接，有效提高制图的质量[2]。

二、中职机械的CAD制图教学的问题

（一）理论与实践教学缺乏紧密结合

中职院校经过相应的市场调查，其对CAD制图的运用重要性已经有了一定认识，在中职机械的CAD制图教学当中，其培养学生的计划也产生了相应的改变，这就使学生在CAD软件的学习上也有所倾斜，但机械教师在课堂教学时，没有充分认识到该变化，课堂的教学方式以及教学进度等没有任何改变，在教学模式上，仍旧使用知识细化的讲解方式，缺乏机械CAD制图的理论讲解与教学实践的有效结合，这不仅会影响到学生课堂学习效率提高，还会在无形中增加教学课时，导致教师的教学负担增加[3]。

（二）CAD软件更新快，教材版本落后

CAD软件更新都是将年作为单位，每年都会有新版本，且每隔两三年都会进行一次更新或升级，而与其相配套的教材更新与出版与软件升级相比较为滞后，这就出现了许多的问题。如纸质的教材与CAD版本二者不相配，学生无法通过电脑依据教材上的描述进行预习与复习的实践操作，再加上教学用到的CAD版本和市场上所流行的版本存有较大差异，这种状况下，就会影响到机械CAD制图教学的效果与发展。

（三）课程内容的通用性高而专业性低

中职机械的CAD制图是机械专业的一门基础性课程，其讲解的内容通常是相同的大纲，即不同专业对CAD软件内容的学习是一致的。但是，在实际教学中，不同专业的CAD制图各有侧重，对CAD制图的要求也是不一样的[4]。例如，制冷和冷藏专业，更偏向于学生学习Auto CAD的相关知识，一般只需要进行标注和平面制图，对于CAD三维建模方面却很少涉及，制图内容也相对简单;机电一体化的专业则侧重Solid works软件的学习，零部件设计、工程图出图、装配体设计、工程图打印等相关技能是学生需要掌握的重点内容。由此可知，中职机械的各专业讲解同个软件相同内容时，是无法满足专业要求的。

三、中职机械的CAD制图教学有效策略

（一）教学思路优化

中职机械的CAD制图教学中，教师需关注到教学中的各个环节，依据课堂教学的实际，引导学生准确把握课堂的教学时间，以促使学生充分掌握CAD制图的相关知识。通过CAD制圖的讲解，不仅能够使学生更好地理解与掌握机械教学，还能强化机械教学的形象直观性[5]。想要使中职机械的教学特性得到充分挥发，机械教师可将职业教学作为目标，这不仅能促进学生进行CAD制图的能力提高，还能为其人生发展奠定夯实的基础。因此，机械教师在具体教学时，需注重自身教学理念的转变与教学思路优化，通过先进的教学方式进行课堂教学，以促使学生在学习中真正实现学以致用，并确保学生更好地理解机械CAD制图教学的内涵。同时，教师需明确CAD制图教学的目标，依据循序渐进的原则，引导学生不断学习与掌握CAD制图的方法与技巧，从而使学生的CAD制图水平得以提升的同时，形成CAD制图的技能[6]。例如，“线宽与线型”的教学时，机械教师不仅需引导学生充分掌握相关理论知识，还需培养学生的实践能力，即教师在讲解了粗实线与细实线的区分、线型种类及其作用等理论知识的同时，需注重规范学生在实践操作时的行为，并给予学生相应的自主权，让学生主动通过CAD软件进行自主制图，从而使学生形成相应的创造性思维。

（二）教学流程优化

想要确保机械课堂的教学效果，教师在教学中就需注重教学流程的优化，关注教学的点滴，准确把握教学的各个环节，以促使学生在学习中能通过课堂的教学时间确保学习效率提升。因此，机械制图教师在课堂教学时，需立足于实际学情，与中职生的学习基础、认知规律相结合，依据课堂的教学目标，把教学内容分成几个部分，如基本体切割、平面图形、组合体视图各模块，以确保学生在课堂的学习中能够稳定开展，并为学生后期的学习奠定夯实的理论基础[7]。机械的CAD制图具体教学中，教师可分成三个步骤开展，第一，引导学生充分掌握相关理论知识，学生对CAD制图的相关理论知识学习过程中，教师需注重学习难度的降低，避免让学生接触到太多难度高且较为复杂的知识，防止影响到学生学习的积极性，如CAD制图的工具栏既是教学的基础内容，又是学生必须掌握的内容。第二，学生需明确与掌握CAD制图软件各个工具的作用，教师在指导学生进行绘图的时候，可让学生先绘制些相对简单的图形，以促使学生充分掌握CAD制图的基本方法。第三，让学生进行实践练习。经过大量实践工作，学生在具体学习时，就能充分掌握正确制图的方法。学生在实际制图中，通常会遇到各种问题，面对这些问题，教师需给予学生相应的启发，引导学生主动开动脑筋，找出问题的解决方法，从而强化学生应用CAD制图软件的意识。

（三）教学方式的优化

想要确保学生在机械CAD制图的学习积极性，教师就需注重教学方式的优化，以促使学生在趣味性的学习中实现高效化学习。受中职生自身学情的影响，教师可以实施分层教学或是闯关教学，以优化教学过程，提高教学效率。

1.分层教学法

分层教学主要是依据学生的知识与技能水平，实施层次性教学，以满足不同层次学生的学习需要，尊重学生的差异，促进机械CAD制图的教学效率提高，并促使学生实现差异化、个性化成长。除了学生分层，教师还需对每节课的练习内容进行细化与分层，一般来说，教师可将课堂练习与学生分为三个层次，即A、B、C三层，其中，A层是基础内容，主要是对学生学习的基础知识进行巩固，学生只需掌握CAD制图的基础流程，实现教学目标即可;B层是综合内容，教师适当增添些练习内容，拓展学生的思维，以促使学生的学习能力超出新课标的要求;C层为自主探究的拓展内容，其主要是针对学习能力较强的优等生，学生依据自身的学习需求进行自主探究与练习[8]。例如，CAD制图的教学当中，教师可依据具体教学内容进行分层教学，即A层学生学习与掌握基础性的CAD制图指令，可以独立完成相对简单的零件图绘制;B层学生则能够做到熟练应用，在A层的基础上，学生需掌握CAD制图的命令，能够掌握常用的相关命令快捷方法，增强知识的应用，具备装绘图的绘制能力;C层学生可以通过自身的自主学习力以及创造性思维进行具有较强综合性的绘图，可灵活且熟练地应用绘图指令，并能依据教学要求，独立绘制有一定难度的零件，并独立完成图形绘制的打印，以促使学生综合能力的提高。除此之外，机械教师在每节课的教学时，都会制定相应的教学目标，依据学生自身的学习能力以及思维能力设计多层次的教学任务，而学生则依据其自身的学习水平与能力进行选择，从而使每个学生都学习到相应知识的同时，促进其自信心的提高。

2.闯关教学法

顾名思义，闯关教学法就是依据CAD制图教学的内容，设计由简到难的一系列关卡，每个关卡都体现一项或多项CAD制图技能或方法，旨在通过闯关卡的方式激发学生的兴趣，锻炼学生的制图能力，让学生更好地掌握CAD制图知识，由简到难地逐步掌握教学内容。在完成一个关卡后，依据学生的操作时间、完成效果等给学生进行评级，奖励学生一定的学豆，让学生能够对自己的闯关成果有清晰的认识，并可以用学豆兑换一些小礼物作为奖赏。学生之间也可以通过排行榜看到自己的闯关“成果”，激发学生积极向上、勇于探索CAD技术的热情，实现教学的高效性。在实施闯关教学中，教师可设置如下的流程，让学生在闯关中经历“具体—抽象—再具体”的过程，深化学生对CAD制图的理解，能够从理性和感性两方面认识CAD制图软件。（1）对所设置关卡的任务，所用到的制图技术进行展示，让学生对关卡的整体难度有所了解，掌握学习的重点内容。（2）设置一些学生生活中常见的图形，让学生运用CAD制图的方法将实际物体通过软件展示出来，让学生经历实物到制图的过程，激趣励学。（3）对于一些难度比较大的关卡，可以在前面设计一些小的关卡，给学生一些提示和技术积累，让学生循序渐进地掌握知识，绘制完整的图形。（4）教师可以跟踪学生的闯关情况，对于大多数学生不容易通过的关卡，教师可以给予及时的指导和讲解。（5）在闯关活动中，要求学生运用CAD制图原理独自完成，必要的时候可以借助闯关秘籍，但是闯关秘籍具有次数限制，学生只能在关键的时候用。（6）教师进行提问，对学生学习的知识实施查漏补缺。（7）对学生的闯关结果进行分析，对于在规定时间内完成闯关任务的学生给予晋级。（8）开展闯关教学的评价活动，学生之间互相分享CAD制圖的经验和过程，实现教学效益的最大化。

例如，在CAD制图闯关教学当中，教师设置由简到难的闯关任务，第一级任务主要是CAD的各项基本操作，如新建文件、菜单栏的操作、视窗操作等方面，目的是让学生熟悉CAD绘图软件的功能。第二级任务可以设置一些基本的制图操作，如画一条长为5 cm的直线、一个直径为10 cm的圆、一个边长为12 cm的菱形等。第三级任务可以收对图形的组合，如两条5 cm长的平行线、一个正方形和圆的组合等。第四级任务可以是一些简单的三维建模操作，这样学生进行闯关操作的同时，也有效学习了知识。当完成了闯关任务后，教师可依据学生的完成状况给予相应的补充，并进行晋级闯关。经过闯关，学生就能充分理解与掌握相关知识。

综上所述，中职机械专业通常具有较强的专业性与实践性，而中职院校的具体教学中，其更偏向于实践能力的培养，而忽略了机械专业教学的专业性。因此，在中职机械CAD制图的教学中，教师需注重教学思路的优化，明确课堂的教学目标，优化课堂教学流程与教学方式，合理设置教学内容，从而使中职机械的CAD教学效果得到有效提高的同时，促进学生的CAD制图操作能力提高，并为社会与企业提供更多具有夯实理论基础与实践能力的人才。

参考文献：

[1]谢青萍.中职机械CAD绘图教学方法分析[J].科学大众（科学教育），2020（3）：1.

[2]刘龙春.中职机械CAD教学与机械制图的结合核心探寻[J].科技经济导刊，2019（8）：174.

[3]黄立超.浅谈中职“机械制图与CAD”课程教学改革与实践[J].科技展望，2017（11）：224.

[4]王蓬莱.试论中职机械制图与机械CAD课程教学的整合[J].数字通信世界，2020（4）：2.

[5]章银照.中职机械制图与CAD课程教学改革的探索与实践[J].内燃机与配件，2020（9）：289-290.

[6]陈含.简析中职校机械制图与CAD课程教学改革的探索与实践[J].科技展望，2017（2）.

[7]覃意梅.浅析如何构建中职Auto CAD机械绘图教学高效课堂[J].好日子，2021（5）：1.

[8]刘才志.中职机械制图与CAD课程融合的教学实践研究[J].西部素质教育，2019，5（14）：2.

编辑 马燕萍