淺談CAXA在中職《機械制圖》課程中的應(yīng)用

王颯颯

摘要：在中職機械專業(yè)中教師運用CAXA制造工程師軟件作為輔助教學軟件解決《機械制圖》課程中教學難點和重點，激發(fā)學生學習興趣，提高學生空間想象能力，達到理想的教學效果。

關(guān)鍵字：CAXA；制造工程師軟件；《機械制圖》；教學

中圖分類號：G718 文獻標識碼：B 文章編號：1672-1578（2016）06-0012-01

《機械制圖》課程是中等專業(yè)學校機械類各專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是機械專業(yè)的核心課程。其主要任務(wù)是培養(yǎng)學生畫圖及看圖的能力，圍繞這一核心任務(wù)，在整個教學過程中還應(yīng)注意培養(yǎng)學生的自主學習能力、動手能力、表達能力、空間想象能力、創(chuàng)新能力、審美能力，從而提高學生的綜合素質(zhì)。學生如果在掌握該課程上存在較大困難，就會直接影響到后續(xù)專業(yè)課的學習，甚至會對學生今后的崗位能力產(chǎn)生較大影響。所以學好《機械制圖》十分重要?！稒C械制圖》是一門非常傳統(tǒng)的課程，教學內(nèi)容、教學順序幾十年來一直未有改變，近年來隨著多媒體輔助教學手段的深入推廣，使得教學內(nèi)容直觀性大大加強，但整個教學模式并沒有太大的改變，學生空間想象能力培養(yǎng)仍然存在較大不足。因此，需對傳統(tǒng)的教學方法和手段進行全面改革，運用新技術(shù)建立符合職業(yè)學校學生認知規(guī)律的教學體系。

1.傳統(tǒng)《機械制圖》課程教學方式

1.1 學生基礎(chǔ)知識薄弱。中職學生都是剛從初中畢業(yè)，沒有任何專業(yè)背景，缺乏空間想象能力。因此，在學習《機械制圖》時，學生普遍反映該課程難學難懂，對《機械制圖》有恐懼感，很多人在學習中感覺枯燥乏味，知難而退。

1.2 教學內(nèi)容直觀性、互動性較差。在中職學校的傳統(tǒng)《機械制圖》課程教學中，教師只注重知識的傳授，教學手段主要通過"粉筆加黑板，板書加掛圖"來完成。這樣不但浪費了時間，學生對視圖的變化規(guī)律也難以理解，尤其在講解復雜視圖和剖視圖時更顯不足，通過多媒體教學的介入可以部分解決直觀性的問題，但互動性的問題并不能很好的解決。

1.3 教與學效率低下。由于受到教學內(nèi)容和教學方式的限制，以教師講授為主的教學模式，缺乏學生的主動性，難以形成"教師主導、學生為主體"的教學環(huán)境。學生的練習需要通過大量的手工儀器來完成，要消耗大量的課堂時間，教學反饋周期長，教師不能及時處理學生遇到的問題，易出現(xiàn)厭學、棄學的現(xiàn)象。

基于以上的問題，為幫助學生克服畏難情緒，樹立信心，盡快建立起空間想象力，有必要研究新的教學手段、教學方法。

目前，市場上銷售的繪圖軟件很多，例如CATIA、UG、 Pro/E、AutoCAD等。 雖然這些軟件功能強大，可以很好地進行三維模型設(shè)計，但是對于基礎(chǔ)薄弱的中職學生來說，其操縱較為復雜，不利于《機械制圖》課程自身的學習，因而需要一種功能強大、操作簡單、入門容易的三維設(shè)計軟件。

2.CAXA制造工程師軟件

CAXA制造工程師是北航海爾軟件有限公司研制開發(fā)的全中文、面向數(shù)控銑床和加工中心的三維CAD/CAM軟件。CAXA制造工程師基于微機平臺，采用原創(chuàng)Windows菜單和交互方式，全中文界面，便于輕松學習和操作，使學生能快速掌握該軟件的操作，給《機械制圖》的教學改革提供了新思路。

CAXA制造工程師軟件的優(yōu)點：

2.1 易學、易用、操作過程直觀簡單、功能強大。

2.2 具有強大的實體造型功能，可以利用三維設(shè)計和繪圖手段，將傳統(tǒng)的教學內(nèi)容以三維模型的形式呈現(xiàn)出來，并由三維設(shè)計圖直接轉(zhuǎn)化為二維圖形。

2.3 可使用造型的實體零件進行仿真裝配，動態(tài)觀察可運動零部件的運動情況。

根據(jù)CAXA制造工程師軟件的特點，現(xiàn)將該軟件引入到《機械制圖》課程教學中來，利用軟件自身的特有功能，進行了與之相適合的《機械制圖》課程改革。

3.CAXA制造工程師軟件在中職《機械制圖》教學中的應(yīng)用

3.1 制圖的基本知識與CAXA基本指令相結(jié)合?！稒C械制圖》的第一章主要講解繪圖的國家標準和各類手工繪圖工具的使用，現(xiàn)將這部分內(nèi)容與軟件基本指令對應(yīng)起來講授，如圖框與標題欄選擇、各類線型、字體、尺寸標注標準、直線與圓弧相關(guān)知識點等，如此不但節(jié)約課時，而且提高了教學效率。

3.2 將點、線、面的投影和基本體投影相結(jié)合。傳統(tǒng)教學中投影幾何的內(nèi)容占用大量的課時，學生難以掌握。點、線、面雖然是基本體與組合體的基礎(chǔ)，但它們的前后邏輯關(guān)系并不緊密，在真正繪圖與識圖中的應(yīng)用較少，完全可以穿插在基本體的教學中，并減少投影幾何的內(nèi)容，使原本抽象的內(nèi)容具體化。

3.3 利用CAXA制造工程師實體造型完成基本體和組合體的教學。利用CAXA制造工程師軟件的拖放功能或拉伸、旋轉(zhuǎn)等基本操作形成三維實體造型，進行并集、差集、交集等編輯操作，最后由三維模型生成二維三視圖，使學生在大腦中初步形成空間立體與平面圖的對應(yīng)關(guān)系，有效地提高空間想象能力和思維能力。

3.4 利用截切和分割功能完成各類剖視圖的教學。剖視圖是《機械制圖》中的重點和難點，對空間想象要求較高，傳統(tǒng)的各類教學方法都不能很好解決這一問題。現(xiàn)在可以利用軟件的指令，先將零件的三維模型建立出來，然后利用截切和分割去除遮擋的部分，這樣就能清楚看到零件的內(nèi)部形狀。

3.5 利用軟件完成復雜裝配圖的繪制?！稒C械制圖》的最后一個章節(jié)，要求學生能夠繪制一張完整的裝配圖，在以前的教學中由于受到各類硬件條件的限制以及學生缺乏實踐經(jīng)驗，學生難以理解裝配體的工作原理，零件裝配、聯(lián)接關(guān)系，更不能對裝配體進行獨立分析。CAXA制造工程師軟件中，可動態(tài)仿真產(chǎn)品的裝配關(guān)系，還可以旋轉(zhuǎn)、剖切、模擬拆分零件，對學生理解裝配圖中各零件之間的裝配位置關(guān)系極為有利。

4.CAXA 實體設(shè)計應(yīng)用在技工《機械制圖》教學中的意義

4.1 有利于培養(yǎng)學生的空間想象能力。對于剛從初中畢業(yè)進入中職技工學校學習的學生來說其空間想象能力較為薄弱。而技工專業(yè)學生要學好對《機械制圖》中投影理論方面的知識，就必須具備一定的空間想象能力。因此，在教授《機械制圖》課程的過程中，必須采取行之有效的措施來培養(yǎng)和提高中職技工專業(yè)學生的空間想象能力。教授《機械制圖》課程的老師根據(jù)本課教材的內(nèi)容，并通過利用 CAXA制造工程師軟件能夠繪制出相應(yīng)的三維實體模型，從而便于中職技工專業(yè)學生從不同角度對形體進行觀察，進而有利于拓展中職技工專業(yè)學生的思路，最終有利于其空間想象能力的培養(yǎng)和提高。

4.2 有利于激發(fā)中職技工專業(yè)學生學習的興趣和積極性。《機械制圖》是一門理論性較強的學科，會給中職技工專業(yè)學生帶來一定的枯燥感，從而降低其對本課程學習的興趣，進而不利于課堂教學任務(wù)的完成和中職技工專業(yè)學生對相關(guān)知識的掌握。 因此，如何激發(fā)技工專業(yè)學生學習的興趣已成為必須解決的重要問題之一。而CAXA制造工程師軟件的教學模式彌補了傳統(tǒng)教學模式的不足，能夠有效激發(fā)中職技工專業(yè)學生的求知欲和好奇心，從而有利于其學習興趣和積極性的提高。同時，將CAXA制造工程師中的實體設(shè)計應(yīng)用到課堂教學中，還能夠充分地將關(guān)鍵點突出體現(xiàn)出來，從而提高了課堂教學的質(zhì)量和效率。

5.結(jié)束語

綜上所述，將CAXA制造工程師軟件運用到《機械制圖》課程教學中，能夠克服傳統(tǒng)課程結(jié)構(gòu)的單一化，使課堂教學更加靈活多樣，使學生們能夠在同一時間內(nèi)既能掌握基礎(chǔ)知識，又能適應(yīng)現(xiàn)在的科技社會。CAXA輔助教學有利于激發(fā)學生的學習興趣和欲望，有利于學生積極主動地學習；有利于強化學生的創(chuàng)新能力，提高學生的綜合素質(zhì)。

參考文獻：

[1] 劉申立，郭友寒，劉繼鵬.三維實體設(shè)計與工程制圖課程的改革[J].鄭州航空工業(yè)管理學院學報，2002（4）.

[2] CAD/CAM 實訓 -CAXA 軟件應(yīng)用 李超 編 高等教育出版社，2008，6