机械制图与CAD课程的整合

机械制图与CAD课程的整合[摘要]机械制图是中职学校机械类专业重要的专业基础课，担当着培养学生机械工程素质的重要任务，是一门理论与实践相结合的课程，教学目的是培养学生的空间想象力、读机械图和绘制机械图的能力。

CAD则是培养学生计算机绘图技能的课程。

这两门课在中等职业教育中，对培养适应现代机械工业的应用型、技能型人才都具有重要作用。

探索机械制图教学理念、教学技术、教学手段和教学方法的改革，将机械制图和CAD整合在一起，形成一门新课程《机械制图CAD》，是我们教研教改之课题。

[关键词]机械制图CAD 课程整合一、问题的提出全国职业教育工作会议上指出，中国特色的职业教育，必须服务于社会主义现代化建设，着力培养适应经济社会发展需要的高素质劳动者和技能型人才。

同时国务院七部委就如何全面落实科学发展观，系统阐述了促进职业教育发展的工作方针和具体举措。

“职业教育要以就业为导向，大力提倡‘定单’培训，努力做到教学与岗位之间‘零距离’，二者不仅要‘对口’还要‘接口’”。

这对于推动我国职业教育快速健康发展将产生重要影响。

职业教育必须以市场为导向，为学生就业服务。

更好更快地为企业培养适用型、技能型人才，加快教学改革的任务就显得尤为重要。

机械制图是研究绘制和阅读工程图样的原理和方法的一门学科，既具有系统的理论，又有较强的实践性。

它研究的对象是机械图样，而图样被称为工程界的“工程语言”，掌握和运用好这样的特殊语言，对于机械加工、模具制造、数控技术等机械类专业的中职学生来说至关重要。

它将为学生后续专业课的学习提供有力的前期准备，同时对于培养学生的工程实践能力以及使学生形成较强的创新意识和职业能力奠定坚实的基础。

而“机械制图”教学就承担着这一重要使命。

机械制图是一门专业基础课，主要是以正投影法为基础，研究三维立体与平面视图之间的投影规律，内容十分抽象。

中职学校机械制图教学难度较大，主要原因一是学生文化理论基础较差，缺乏空间想象能力；二是学生的自学能力、自我约束力较差；三是制图课程相对抽象、偏难。

这门课程历史上曾是画法几何与工程制图分离，各自单独设课，形成了图学课程的两大版块。

八十年代以后引入计算机绘图，形成了图学课程的第三个版块。

一直以来，机械制图与CAD是两门独立的课程，中职学校机加、模具、数控等机械类专业在第一学年开设机械制图，第二学年开设CAD。

这种分段式、独立式的开设课程方式，导致了教学内容庞杂，重复与脱节，学时浪费，教学效率不高。

为了适应新时期培养高技能人才的需要，将机械制图与CAD有机结合，整体优化、全面整合势在必行。

将课程与培养目标以及专业能力有机地结合，不单纯追求学科的系统性和完整性，而是根据培养目标的能力因素和岗位需求，重构专业知识，优化实践环节。

因此，在教学内容设置上，必须坚持以能力为重点，以职业岗位目标需求为原则，从课程结构上重新组织知识点，围绕着画图、看图这一总的目标，将机械制图和CAD 融合编排，组成新的课程体系，把CAD软件作为绘图平台注入传统三视图与机械制图的基本理论与知识注重培养学生的识图能力、空间构思能力和绘图能力。

同时改革教学手段，将机械制图实例讲解过程在CAD 环境下进行合理采用多媒体辅助教学手段。

在实践性教学环节上拓宽训练方式，加强素质的培养和能力的塑造二、国内外关于同类课程改革的研究综述世界各国的课程改革都将课程功能的改变作为首要目标，力争使新一代的国民具有适应新世纪社会、科技、经济发展所必备的素质。

尤其是美国、英国、德国、新加坡等国家目前对教育教学提出新的主题：（1）怎样构建新的能走向未来的课程价值观念？（2）怎样重选内容？（3）怎样重构模式？（4）怎样培养能够操作新课程模式的教师？由此可见课程改革是一种国际学习改革的共同趋势。

它以转变学生的学习方式为目的，强调一种主动探究和创新实践的精神，着眼于给学生终身受用的知识和能力，反映和回应了时代对教育的需求，是信息时代教育课程改革的必然选择。

上一个世纪国外已经将机械制图作为设计预备知识基础，与计算机三维绘图，三维成型技术相结合，形成了新的教学体系。

我国的高等院校在这方面也有了可喜的收获。

我国基础教育，课程改革也开展得如火如荼，取得了一定的成果和经验，现在已进入推广阶段。

然而中等职业教育中的课程体系的改革则是近几年的事情，特别是全国职教会议关于大力发展职业教育的决定以后，各地围绕着岗位职业能力的课程改革都在实践中进行，但由于各职业学校地域的不同、背景的不同、当地经济发展的要求不同，学生情况也不同，因此这方面的改革可以直接借鉴的经验与模式几乎没有。

在我校机加、数控类专业的教学实践中，通过校级课题的研究，我们认为必须根据目前学生的实际，打破课程的系统性、专业性，强调实用、够用的原则，将机械制图与CAD整合成《机械制图CAD 》，重组教材内容，优化教学模式，提高教学效果，将具有十分重要的意义。

三、课程改革研究的理论依据1、全国职教会议的精神，是本课题研究的指导思想。

中职以培养学生职业能力为出发点，突出实践；基础理论课以“适度、够用”为原则，以培养生产建设、三产服务、经营管理第一线的职业技术应用型和技能操作型人才为根本任务，主动适应社会发展的需求。

2、人本主义心理学认为：学习是一种源于人的潜能和天赋的高度自主性、自由性的选择行为，是人的潜在能力的释放过程；学习必须使学生感到学习材料的个人价值和意义，体现“知觉”的个体性、主观性的情感。

因此，必须坚持以能力为重点，以职业岗位目标需求为原则，有针对性地选择相关知识，充分调动学生的学习主动性、积极性。

3、建构主义认为：知识不是通过教师传授得到的，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得的。

它强调了以下几个方面的含义：（1）强调以学生为中心；（2）强调“情境”对意义建构的重要作用；（3）强调“协作学习”对意义建构的关键作用；（4）强调对学习环境的设计，认为学习环境是学习者进行自由探索和自主学习的场所。

因此，可以看出教师要为学习者提供各种信息资源（包括各种教学媒体资料），以支持学习者的主动探索和完成意义建构，教师要由知识的传授者、灌输者转变成为学生知识和能力建构的帮助者、促进者。

这就意味着教师应当在教学过程中采用适当的教学模式，加强实践性教学环节，不断适应新形势的需要。

四、课程教学改革方案机械制图与CAD课程的整合是以机械制图为主线，CAD是绘制机械图样的工具，将计算机绘图学习与图样画法整合一起，其整合点便是正确、标准的图样。

因此，在课程改革中，是以图样为目标进行课程整合穿插教学，以图样出发，实现学生掌握有用、必需的知识，并获得有关制图方面的新知识。

课程整合教学改革突出创新精神与实践能力的培养，从而深化课程改革，突出技工学校教学特色。

不再单纯强调以学科为中心，不再把学科的完整性、严密性作为第一标准，而是强调与现实的生产实践相联系，强调实际应用。

它要求教师的教学过程是让学生在生活经验和已有的感性认识中学习制图知识和理解专业概念与标准。

（一）课程培养目标培养学生看图和画图技能是制图课程的教学目标。

机械制图是研究绘制和阅读机械图样的原理和方法的一门专业基础课，主要培养学生画图和识图能力、空间想像能力，使其养成良好的工作作风与态度；而计算机绘图软件（AutoCAD）脱离制图知识，片面强调命令的学习方法，致使学生对平面图形的绘制较熟练，而机械图样则不能较好表达。

为全面提高学生读图与计算机绘图的能力，采用了以机械图样进行介绍命令，并要求所有的计算机绘图图样都必须经过传统的手工绘制，一者强调学生在抄绘过程中读懂图样；二者能让学生体会计算机绘图的高效；三者能调动学生学习兴趣，发挥学生的学习能动性。

（二）教学内容的安排随着计算机绘图的产生和日益普及，要求中职业学生必须掌握相关的知识和技能。

因此机械制图课首先要面对的就是压缩学时并增加反映现代科学技术的新内容。

根据课程设计的要求，《机械制图CAD》课的总学时为120，要求学生不仅要达到传统机械制图课的最终要求，还要掌握计算机绘图的技能技巧。

要用120学时的时间，学完原来要近300学时(60学时计算机绘图)的内容，如何进行教学，必须通过认真的分析研究，制定出科学的实施办法。

1、通过对相同专业就业学生的调查、访谈，结合用人单位的需要，我们按职业分类和岗位，整合课程教学内容。

把《机械制图CAD》课程考核与制图员职业技能鉴定结合起来，提升学生的职业技能和就业能力。

2、改革学生空间想象能力，培养的传统方式。

经过分析和研究我们决定改变培养学生空间想象能力和空间逻辑思维能力的方式，改直观性较差画法几何训练为三维形状训练为主。

由于立体的直观性较好，所以既大大的降低了难度，又能更紧密地与绘制和阅读机械图样相联系，大量的删除画法几何的内容，加强投影制图教学，既减少了学时，降低了难度，又加强了空间想象能力培养与绘制和阅读机械图样能力培养的效果。

3、把计算机绘图既作为教学内容，又作为改革传统机械制图的手段根据课程改革的要求，《机械制图CAD》要在120学时内进行讲课和上机，如果只从学时上看，确实是容量大、课时紧，但我们认真分析研究，认为把它作为改革传统画法几何及机械制图的一种重要手段和压缩学时的一种有力措施是可行的。

其由于有了计算机绘图这种现代化的先进手段，手工仪器绘图的训练可以适当削弱，压缩出一部分学时。

同时计算机绘图的三维绘图和三维实体造型技术可以进行三维曲线、曲面的绘制和组合体的三维造型，可以更有效地帮助学生掌握形体分析方法和训练空间想象能力，起到事半功倍的效果。

既可以节省学时，又可以加强空间想象能力培养的效果，还能使学生更全面的掌握计算机绘图的内容和技术。

4、组织教师自己编写、补充适合本校机械类专业教学使用的计算机绘图辅助参考资料，内容包括电子课件、考试题库、模型库等，不断完善教学系统，促进提高教学质量。

（三）改进教学方法为了培养学生的读图、绘图能力，使学生走上工作岗位后能加工出符合要求的图样或能正确测绘出简单零、部件图样，在教学过程中，除了采用多媒体教学、实物教学等教学方法外，特别强调加强机械制图与CAD课互动实践教学。

1、在3—4个学期的教学中多布置课程绘图作业，做到绘图训练不断线，从而巩固学生在制图课中所学到的知识，进一步帮助学生理解绘图原理和图形语言，提高学生读图和绘图的质量，使他们的绘图技巧也不断提高。

2、利用CAD创建大量的二维图形和三维模型。

传统制图教学中，要用到大量模型、挂图，但总满足不了教学的需要，利用CAD完全可以创建大量的仿真图形和模型，保存在校园网上，供师生随时调用学习。

CAD给提供了现代化的教学手段，充分利用CAD技术和多媒体教学手段、CAD课件等，既可以节约时间、资金，又可以加大信息量，同时又能形象直观地加强教学效果，提高了教学效率。