零部件测绘与CAD成图技术在机械教学中的应用

陈发凤

（三明技师学院，福建 永安 366000）

职业技能大赛是我国职业教育的一项重大制度设计和创新，在推动职业教育高质量发展方面发挥了重要作用。技工院校要通过大赛平台的引领作用，紧跟比赛方向，不断推动教育教学改革与创新，为经济社会发展提供强有力的技能人才支撑。零部件测绘与CAD成图技术赛项结合“中国制造2025”对机械制造类行业与产业“强基工程”要求以及企业用人需求设置，适用于技工院校所有机械类专业。本文以零部件测绘与CAD成图技术赛项为引导，以大赛为依据，落实技能大赛的要求，做到“以赛促教，以赛促学”，探讨该赛项5个模块在技工院校机械类专业教学的应用。

1 零部件测绘与CAD成图技术赛项的指导意义

职业技能竞赛倡导“以赛促教，以赛促学”，结合生产实际，考核学生职业综合能力，注重学生创新意识和动手能力的培养，并对技能人才培养起到示范指导作用。零部件测绘与CAD成图技术赛项是一个综合性强的赛项，2018年正式成为全国职业院校技能大赛中职组的新增项目，近年又由团队赛改成了个人赛，参赛选手需在7.5h内独立完成零部件测绘与质量检测、工程图审核与结构优化、机械产品工程图设计、机械产品三维模型设计和职业素养评定等5个竞赛模块，更是对选手的专业技能水平和综合素质有了更大的考验。因此，在技工院校机械专业教学中，以零部件测绘与CAD成图技术赛项为引领，对机械专业课程的建设与改革具有很大的指导意义。

2 技工院校机械专业教学现状

2.1 课程安排不够科学

技工院校学生的培养模式与普通高等院校存在着较大的差异，普通高等院校培养的是学术型人才，而技工院校则更注重培养技能型和应用型人才，更加注重培养学生的专业能力和综合素质。但目前大多数技工院校在课程设置、课程学时安排上还不够合理，理论的课时多于实训课时。机械的理论知识比较枯燥，生涩，较难理解。学生在理论课堂上花的时间多，真正吸收的知识却很少，效率相对较低。

2.2 教师专业能力不足

在技工院校机械专业当中，学生需要学习多门专业课程，如机械制图、极限配合与测量基础、机械制造工艺基础、金属材料热处理等。很多老师不能积极运用新的教学方法和现代信息化手段将各专业知识点进行融会贯通，更不能做到结合行业发展的新知识、新技术、新工艺、新方法，仍在用传统的教学方法一味地进行理论教学，无法指导学生应用理论知识进行实践，教学方法老套、单一，导致学生对机械专业理论知识的学习兴趣不高，其所学也无法满足实际工作的需要。

3 零部件测绘与CAD成图技术赛项对机械专业教学的指导作用

3.1 促进学生制图水平的提高

《机械制图》是技工院校机械类专业学生必修的一门核心专业基础课，识图和绘图技能也是车工、钳工、模具工等职业工种必备的专业技术技能。零部件测绘与CAD成图技术赛项M1、M2模块有三个竞赛任务，分别为零部件测绘、零件质量检测、机械工程图审核与优化，通过模拟情境，参赛选手以测绘员、三维造型师、制图员、审图员的角色完成任务。因此将零部件测绘与CAD成图技术赛项融合到机械制图与CAD绘图中，对于提高学生绘图能力和空间想象能力有很大的促进作用。在上机械制图与CAD课程中，教师可以将竞赛的内容融入到课堂当中。例如，在“机械工程图审核与优化”竞赛任务中，竞赛选手要找出零件图和装配图上存在的错误点，这就要求选手要懂得国家机械标准，能够读懂机械工作原理，并能够对零件图和装配图进行修改优化。教师在授课时可以将历年省赛、国赛的内容融入进机械制图课堂，让学生通过练习巩固知识，激发学生学习兴趣，达到学以致用，知行合一。

3.2 提高学生的设计能力

零部件测绘与CAD成图技术赛项M3、M4模块的竞赛任务为机械产品工程图设计和机械产品三维模型设计，选手要按任务书要求拆分指定机械产品装配图电子文件，生成设计二维装配工程图和非标零件机械工程图竞赛、构建零件和完成三维模型设计等内容。考察学生是否能够运用机械制图国家标准，读懂装配图、设计组件装配工程图、拆画指定零件图、设计零件工程图、构建零件三维模型、构建加工件三维模型、设计加工件夹具模型、生成产品爆炸图、设计产品仿真动画、产品模型渲染等。M3与M4模块注重学生设计能力的提高，考察学生的综合能力。目前技工院校很少有毕业设计和毕业答辩，基本以独立科目考察学生掌握知识的水平。因此，在学生就业的前一个学期鼓励学校增加零部件测绘与CAD成图技术课程，作为机械类高级工专业毕业设计之一，让学生通过课题完成毕业设计，同时要求必须进行答辩，让学生不仅能够完成毕业设计作品，还能够表达设计思路。综合考察学生专业设计能力和社会交往能力，使其能够更好地适应机械类岗位，为其今后步入工作岗位奠定基础。

3.3 强化专业理论知识，促进课程体系改革

通过技能大赛的引领作用，技工院校需不断加大改革课程力度。目前技工院校机械专业教学课时安排大部分还是理论课时多于实训课时，学生在理论课堂上的学到的知识在实训中又不能得到很好地运用，这就造成了学生的学习兴趣不高，学习的效率偏低。因此，对机械专业课程体系进行改革很有必要。在课程安排上，除了语数英等公共基础课外，将机械专业知识全部进行一体化教学，对于学生专业能力的提高有很大的促进作用。

（1）促进专业课程整合。零部件测绘赛项涉及到的专业课程内容多，如机械制图、极限配合与技术测量基础，机械基础，金属材料与热处理等课程。对应要求学生能够规范表达视图，掌握零部件视图表达与尺寸标注，掌握典型机构的工作传动原理、结构特点、极限与配合、几何公差标注方法等理论基础与专业知识。学生学太多理论知识，却不能学以致用等于白学，利用零部件测绘与CAD成图技术赛项强化机械专业理论知识，对各知识点通过模块化进行训练，不仅有利于技能的提升，还有利于学生对学生知识点的掌握，真正做到学懂弄懂。因此，将课程融合，进行一体化实训，对于学生能力的提高起到很大的促进作用。

技工院校可通过对照该赛项竞赛规程与若干标准，将各门课程按对应的竞赛要求整合，归纳形成若干个教学模块，同时保持各模块间的连续性和独立性，构成新的课程。将“机械制图”“机械基础”“极限配合与技术测量基础”“金属材料与热处理”“机械制造工艺基础”等基础课程重新整合为“机械设计与制造”课程。采用一体化教学，开发校本课程，课程设置学习任务，学习任务由简单到复杂，由单一到综合，学习难度递增，要求具有较强的综合性和实践性。

（2）开发零部件测绘与CAD成图技术工学一体化课程。技工院校可积极开发零部件测绘与CAD成图技术工学一体化课程，按照大赛模块化要求的工作流程转化成学习任务的实施流程，将大赛的技术标准转化成学习任务的课程标准和评价标准。开发校本课程，实训工单，选择典型任务。通过工作任务转化成学习过程，引导学生从工作角色而非学生角色去进行工作任务的实施，体验真实完整的零件图绘制工作过程。在企业真实生产环境和信息化的教学环境中，通过“做、学、教”任务驱动式的教学方法，对零部件测绘、识图能力、三维建模、质量控制、职业素养等能力进行全面训练，使学习者具备岗位所需要的综合技能。

3.4 建设一体化教学中心

在教育过程中，要促使技工院校机械专业的学生形成自主学习的意识，一体化实训场地的构建就显得十分关键。一体化教学要求学校必须配备一定现代化设备。强化校企合作，坚持产教融合，双方通过合作模式建立机械一体化实习基地，企业专业与学校教师共同对合作方案进行制定。同时通过校企合作建立校内外实习基地，也可以使技工院校的机械学科教师直接与企业合作单位进行技术交流。学校将定期组织教师到工厂开展操作技能培训，教师还能够为企业员工开展培训课程。通过企业与技工院校之间的合作交流可以让教学深度提升，更好地对双师型教师进行培训，推动机械学科一体化课程更好的发展。

零部件测绘一体化实训场地建设要以学生为中心，按照安全生产要求、规章制度和技术发展趋势，运用真实零件、测量工具、贴合真实车间工作情境测绘零件，运用中望CAD软件替代传统手工尺规作图和CAD二维绘图，来完成零件的建模出图，侧重专业设计创新能力，为日后工作岗位做好充足的技能准备，让学生乐学、想学。对接测绘岗位要求，培养学生识读零件图样。以需求为导向，充分考虑企业产品的转型升级，让学生学有所获，掌握一技之长的学生能精准地服务社会，实现自我价值。

3.5 融入工匠精神，培养质量意识

随着我国制造业转型升级，产品质量越来越受到企业重视。在企业实际生产过程中，产品质量检验是产品即将交付使用前必不可少的重要环节。“中国制造2025”行动纲领中将“质量为先”列入基本方针，足以说明产品质量的重要性。

在零部件测绘与CAD成图技术赛项中，M1模块其中一项任务即是零件质量检测，选手以质量检验员的角色完成竞赛任务。近几年来，该赛项质检的任务大部分为轴类零件的质量检测。因此，在机械数控加工专业教学中，教师可以融入竞赛内容，根据竞赛的要求强化对轴类零件的质量检验的学习，进一步培养学生的综合职业能力，提升学生的质量意识，也为后续复杂零件的检验打下基础。同时，为了使培养出的学生能够与企业质检岗位对接，技工院校机械加工类专业要强化校企岗位对接，结合岗位职业标准，按照一体化培养模式，与教学团队和企业专家共同开发了相对独立、完整的质量检测学习工作页。与企业共同开发典型性微任务，符合企业质检岗位用人需求，体现了制造业技术发展方向，符合企业用人需求。所选微任务融入了企业元素和评价标准，培养学生的质量意识，提升学生产品质量意识及敬业的工匠精神。

3.6 促进学生综合素质的素养

利用校内实训基地对学生进行基本技能和专业技能训练是培养学生职业素养的重要途径。随着现代产业升级和个性化定制的需求，企业对技能人才提出了更高的要求，不仅要有更高的专业技能，还必须具有良好的职业习惯和综合素养。零部件测绘与CAD成图技术竞赛中M5模块即是考察学生的职业素养。竞赛要求学生要按照安全生产规范，现场文明、有序完成任务，且具备合理应对赛场各类问题，保持赛位整洁等。这就说明学生具备扎实的专业技能还不够，还应该要有包含健康向上的拼搏精神,爱岗敬业的职业道德,精诚合作的团队意识，勇于开拓的创新精神，系统的专业理论知识，扎实的专业基本技能，先进的职业规划理念的职业素养。

技工院校机械教学一体化实训基地在做好专业设备设施建设的同时，也要注重实训环境建设。实训基地内可引入企业安全生产规范、企业制度和企业文化，营造浓厚的企业文化氛围。让学生在实训过程中明白安全生产的重要性，在企业真实情境中进行实训，提高学生在职业精神、职业规范和职业素质等方面认识。通过教学环境和生产环境的高度融合，使学生在培养学生专业知识的同时，提升学生的职业素养。

4 结语

职业技能竞赛是职业教育的有效载体，通过技能大赛引领，促进技工教育教学改革，对职业教育提质培优具有重大的意义。“以赛促教、以赛促学”，能够加快工学结合人才培养和课程改革与创新的步伐，引导职业教育关注行业机械制造方面的发展趋势及新技术应用，为经济社会发展培养高质素技能人才作出积极的贡献。