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摘 要：为更好地实现高职《机械制图CAD技术》新的课程标准，调动学生动手学习的积极性，弥补学生实践经验不足的缺点，对民办高校的机械制图CAD技术实验室的建设提出了新的设想：实施三层次教学体系实验内容及方法，合理优化的配置和管理实验设备，构建理论实践一体化课堂，拓展实验室功能，提高实验教学质量等。
关键词：高职教育 机械制图课程 实验室建设
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007—3973（2012）009—158—03
1 引言
实验实训室是民办高职院校培养技术应用型人才重要的校内场所，而《机械制图CAD技术》课程设计和实验教学，面向我院l5个专业、2000多名学生授课，是机电、汽车、交通类学生必修的技术基础课，其专业覆盖面约占工科专业的80%，具有较强的理论性、实践性、综合性和创新性，在培养和增强学生对机械技术工作的适应能力方面具有举足轻重的作用。制图是大一新生最先接触到的专业课，好奇激发了学习兴趣，但抽象、难学历来是高职学生对本课程的主要评价。
2 实验教学预计达到的目标
目前我院已有的制图模型室承担了该课程的实验教学任务，但是作为以汽车和交通类专业为主的民办高职院校，教学目标不但是本课程知识的掌握，更重要的是动手实践和创新设计能力的培养。培养应用型人才就是要提高学生的动手能力，在原有模型观察实验的基础上，构建多层次实验教学体系，引导学生进行有目的、有步骤的实践学习，提高学生应用能力。
（1）培养学生的工程实践与动手操作能力。在理论课程中使用实物、模型，甚至录相，对形体进行拆解分析增加学生的直观认识。在机械制图实验室教学让学生自己动手操作和绘制图形，能够充分调动学生的学习积极性和学习兴趣，并加深理对论课程的理解和应用。
（2）培养学生的创新思维和综合设计能力。在理论教学中要提出各种设计问题，引导并培养学生解决问题的能力和创新意识。比如，教材中零件图是教学的核心内容，由于其实践性强和设计灵活的特点，曾经是理论教学和课程设计的难点。现在开设“零件测绘实验”，通过三维建模可帮助学生理解零件的结构、组成和技术要求，使理论上抽象、模糊的东西变得具体而清晰，易学易懂。
（3）培养学生进行实验的基本技能。通过测绘实验，学生可以掌握使用不同测量工具的方法，对各种机械零件测量、采集数据和处理的过程。开设械制图实验课，使课堂和实验室有机地结合、使理论和实践有机结合，既培养学生的综合素质，又促进教师的科研教改活动，也成为大学生“制图技能竞赛”的实验场所。
3 建设思路
3.1 实验课程建设
机械制图CAD技术已经建设成为校级精品课，目前要加大实验课程建设，将其建成市级或省级重点精品课程。因此，根据机械制图实验教学要求，编写“基于工作过程”的实践性机械制图教材。在教材中将实验项目与理论知识相结合，使理论与实践一体化；将理论课堂搬到实验室进行，使教室与实验室一体化；将理论讲授、示范演示、实践操作放在一起完成教学过程，使“教、学、做”一体化。
3.1.1 三层次体系实验教学方法的实施
（1）基础实验教学——网络虚拟实验室展示模型与分解示范。
平面图绘制实验是最基本的基础实验教学，教师先展示实验任务图纸，再提出实验要求，讲解运用到的相关知识，最后示范实验过程。然后要求学生自己动手绘制平面图，在实践中掌握绘图的GB要求、绘制技巧和仪器的使用方法。通过分组讨论互动的方式，提出设计方案并对其进行优劣的比较，充分调动学生的积极性，使学生更好地理解投影原理。
（2）综合实验教学——任务驱动工作过程引导实践与分节检查。
教师展示并分发需要学生测绘的不同汽车零件作为实验任务，再提出应用的基本知识点，要求学生按照实验指导书自行完成，收集实验相关知识资料、拟定实验方案步骤、测量汽车零件数据、绘制零件投影图形最后撰写实验报告，强调学生实验过程的“全自主性”；教师可按完成时间或设计环节进行设置检查节点，及时发现问题并引导学生提出解决方案，进行修正。
（3）创新实验教学——科研课题驱动任务指导合作与设计创新。
科研创新实验是与本校科研优势相结合，与其它发动机、地盘、汽车电气等实验室合作，让学生参与专业相关的科研课题，给予必要的指导，让学生利用模型、积木、三维软件、虚拟实验室等进行创新设计，并根据所设计的模型绘制出图样，加工出零件并进行应用型实验。独立思考或通过团队小组共同讨论解决遇到的难题和应用缺陷，这种基于任务的研究性实践学习，极大地提高了学生实践能力、创新能力和综合素质，培养了学生发现问题、分析问题与解决问题的能力。
3.1.2 应用基于工作过程的实验教学内容（见表1）
（1）提高制图实验课的比重。开设独立实验的方式，如“模型绘制”、“模型制作”、“部件测绘”、“CAD训练”、“三维建模”等单独开课，相比原来附属于制图理论课的模型和绘图实验教学学生更加重视，提高了实验教学效果。
（2）制图实验教学的内容应加强与生产实践、科学研究的密切联系。与奇瑞、比亚迪、东风等汽车生产企业合作，认识学习生产图纸、设计样图等；成立兴趣科研小组将科学研究引入到实验教学中，将其转化为图纸、模型甚至是样品，替代传统的实验教学内容。
（3）增加汽车零件测绘、发动机装配图拆分等综合性实验内容，设置汽车变速箱设计等研究探索性实验项目，培养学生的创新能力。
（4）组织各类技能培训，增强学生的工程技能。对于社会上需求旺盛，有利于拓宽学生就业渠道和学生综合能力的技能，如制图大赛、CAD等级证等，开展培训与考核。
（5）参与和开展大学生科技竞赛活动，提高学生的综合能力。如机械制图大赛、模型制作大赛、三维设计大赛等，积极鼓励学生开展个性化实验与制作。
3.2 实验设备建设
力求用有限的经费，创出最大的特色。在机械制图理论教学中首先应将抽象的图形形象化，让学生从空间想象转化为感性认知。这就要求机械制图理论课走出教室，在兼具模型室功能的实验室中进行，在经费有限的情况下，不求规模、档次，但求齐全。首先应尽量配置或收集齐全常用机构和通用零件的模型或实物，甚至是模型积木或橡皮泥等模型制作材料，让学生有机会见多识广、动手实践。其次，应根据课程大纲对实验教学的要求，配置足够数量的常规仪器、工具、设备。例如：制图实验台，出图仪器等。 （1）设备共享（见表2）。
机械制图实验室可实现跨系、跨专业设备共享，如交通工程系的《道路制图》、《建筑制图》，机电系、信息系的《电子制图》等。制图实验室可使用已有的模型陈列室，并且陈列模型可与其他机械课程（如：《机械基础》、《机械设计基础》、《机械原理》、《工程力学》、《公差与配合》等）共享使用，甚至于机械制图实验可共享汽车专业的减速器等设备。CAD制图设备可使用计算机中心电脑及制图软件。
（2）设备布局。
机械制图CAD技术理论课老师带模型虽然为了让学生直观的认识，但校区的扩大，实验教学设备的借还制度，后排学生的远距离，都使其不再现实，因此我们针对民办高职院校资金不足等方面，机械制图实验室的建设布局提出以下构想：
利用原有制图模型陈列室进行改建，构建教学和实验一体的多媒体实验教学课堂。将实验室前添置投影仪，中间摆放工程制图桌，每桌旁边放CAD制图用电脑，将教学模型及零件展示柜环形分布于教室三面靠墙，使学生在学习理论的同时，可以随时观察各种机构模型和常用零件实物，达到“身临其境”的效果。
为了与工作实践接轨，通过学生的好奇心理激发学生的学习兴趣，可以借助Web 精品课件以AUTOCAD、SOLIDWORKS、FLASH等软件为平台，通过校园网络为渠道，搭建出机械制图虚拟实验室，学生在系统中找到所需要的模块进行自主学习，并针对教学任务设置网络实验项目，展开学生实践操作，网络提交检验，真正做到“教、学、做”一体化。
4 实验室管理
采用开放式实验室管理制度。例如，对于科技兴趣活动或技能大赛等兴趣小组，学生希望能通过预约方式随时进入实验室现场。以校内教师和校外工程技术人员为实训指导将测绘改变为开放式的实践训练，即让学生自己利用模型、积木、三维软件、虚拟实验室等进行创新设计并绘制出图样，开放性的与车、钳工实训车间联合作业，由学生完成部分零件的生产，从中学习加工技术要求和尺寸标注，熟悉机件加工过程中所涉及到的制图知识，增强学生成就感。利用网络技术建立的开放型虚拟实验室，做到实验时间开放、内容开放和设备开放。
参考文献：
[1] 高巍.基于三维CAD平台的机械制图课程改革探索[J].职业教学研究，2009（11）：146—147.
[2] 丛文静，朱玺宝.工程制图虚拟实验室的建设及应用[J].实验技术与管理，2011（11）.
[3] 王洪欣，李爱军.机械基础系列实验教学体系的构建[J].实验科学与技术，2010（1）：141—143.
[4] 瓮丽芬.大学城开放实验室建设研究[J].科教文汇，2008（9）：29—31.
[5] 肖莉，陈雪.《工程制图》课程开放式教学改革的研究及实践[J].轻工科技，2012（2）.
关键词：高职教育 机械制图课程 实验室建设
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007—3973（2012）009—158—03
1 引言
实验实训室是民办高职院校培养技术应用型人才重要的校内场所，而《机械制图CAD技术》课程设计和实验教学，面向我院l5个专业、2000多名学生授课，是机电、汽车、交通类学生必修的技术基础课，其专业覆盖面约占工科专业的80%，具有较强的理论性、实践性、综合性和创新性，在培养和增强学生对机械技术工作的适应能力方面具有举足轻重的作用。制图是大一新生最先接触到的专业课，好奇激发了学习兴趣，但抽象、难学历来是高职学生对本课程的主要评价。
2 实验教学预计达到的目标
目前我院已有的制图模型室承担了该课程的实验教学任务，但是作为以汽车和交通类专业为主的民办高职院校，教学目标不但是本课程知识的掌握，更重要的是动手实践和创新设计能力的培养。培养应用型人才就是要提高学生的动手能力，在原有模型观察实验的基础上，构建多层次实验教学体系，引导学生进行有目的、有步骤的实践学习，提高学生应用能力。
（1）培养学生的工程实践与动手操作能力。在理论课程中使用实物、模型，甚至录相，对形体进行拆解分析增加学生的直观认识。在机械制图实验室教学让学生自己动手操作和绘制图形，能够充分调动学生的学习积极性和学习兴趣，并加深理对论课程的理解和应用。
（2）培养学生的创新思维和综合设计能力。在理论教学中要提出各种设计问题，引导并培养学生解决问题的能力和创新意识。比如，教材中零件图是教学的核心内容，由于其实践性强和设计灵活的特点，曾经是理论教学和课程设计的难点。现在开设“零件测绘实验”，通过三维建模可帮助学生理解零件的结构、组成和技术要求，使理论上抽象、模糊的东西变得具体而清晰，易学易懂。
（3）培养学生进行实验的基本技能。通过测绘实验，学生可以掌握使用不同测量工具的方法，对各种机械零件测量、采集数据和处理的过程。开设械制图实验课，使课堂和实验室有机地结合、使理论和实践有机结合，既培养学生的综合素质，又促进教师的科研教改活动，也成为大学生“制图技能竞赛”的实验场所。
3 建设思路
3.1 实验课程建设
机械制图CAD技术已经建设成为校级精品课，目前要加大实验课程建设，将其建成市级或省级重点精品课程。因此，根据机械制图实验教学要求，编写“基于工作过程”的实践性机械制图教材。在教材中将实验项目与理论知识相结合，使理论与实践一体化；将理论课堂搬到实验室进行，使教室与实验室一体化；将理论讲授、示范演示、实践操作放在一起完成教学过程，使“教、学、做”一体化。
3.1.1 三层次体系实验教学方法的实施
（1）基础实验教学——网络虚拟实验室展示模型与分解示范。
平面图绘制实验是最基本的基础实验教学，教师先展示实验任务图纸，再提出实验要求，讲解运用到的相关知识，最后示范实验过程。然后要求学生自己动手绘制平面图，在实践中掌握绘图的GB要求、绘制技巧和仪器的使用方法。通过分组讨论互动的方式，提出设计方案并对其进行优劣的比较，充分调动学生的积极性，使学生更好地理解投影原理。
（2）综合实验教学——任务驱动工作过程引导实践与分节检查。
教师展示并分发需要学生测绘的不同汽车零件作为实验任务，再提出应用的基本知识点，要求学生按照实验指导书自行完成，收集实验相关知识资料、拟定实验方案步骤、测量汽车零件数据、绘制零件投影图形最后撰写实验报告，强调学生实验过程的“全自主性”；教师可按完成时间或设计环节进行设置检查节点，及时发现问题并引导学生提出解决方案，进行修正。
（3）创新实验教学——科研课题驱动任务指导合作与设计创新。
科研创新实验是与本校科研优势相结合，与其它发动机、地盘、汽车电气等实验室合作，让学生参与专业相关的科研课题，给予必要的指导，让学生利用模型、积木、三维软件、虚拟实验室等进行创新设计，并根据所设计的模型绘制出图样，加工出零件并进行应用型实验。独立思考或通过团队小组共同讨论解决遇到的难题和应用缺陷，这种基于任务的研究性实践学习，极大地提高了学生实践能力、创新能力和综合素质，培养了学生发现问题、分析问题与解决问题的能力。
3.1.2 应用基于工作过程的实验教学内容（见表1）
（1）提高制图实验课的比重。开设独立实验的方式，如“模型绘制”、“模型制作”、“部件测绘”、“CAD训练”、“三维建模”等单独开课，相比原来附属于制图理论课的模型和绘图实验教学学生更加重视，提高了实验教学效果。
（2）制图实验教学的内容应加强与生产实践、科学研究的密切联系。与奇瑞、比亚迪、东风等汽车生产企业合作，认识学习生产图纸、设计样图等；成立兴趣科研小组将科学研究引入到实验教学中，将其转化为图纸、模型甚至是样品，替代传统的实验教学内容。
（3）增加汽车零件测绘、发动机装配图拆分等综合性实验内容，设置汽车变速箱设计等研究探索性实验项目，培养学生的创新能力。
（4）组织各类技能培训，增强学生的工程技能。对于社会上需求旺盛，有利于拓宽学生就业渠道和学生综合能力的技能，如制图大赛、CAD等级证等，开展培训与考核。
（5）参与和开展大学生科技竞赛活动，提高学生的综合能力。如机械制图大赛、模型制作大赛、三维设计大赛等，积极鼓励学生开展个性化实验与制作。
3.2 实验设备建设
力求用有限的经费，创出最大的特色。在机械制图理论教学中首先应将抽象的图形形象化，让学生从空间想象转化为感性认知。这就要求机械制图理论课走出教室，在兼具模型室功能的实验室中进行，在经费有限的情况下，不求规模、档次，但求齐全。首先应尽量配置或收集齐全常用机构和通用零件的模型或实物，甚至是模型积木或橡皮泥等模型制作材料，让学生有机会见多识广、动手实践。其次，应根据课程大纲对实验教学的要求，配置足够数量的常规仪器、工具、设备。例如：制图实验台，出图仪器等。 （1）设备共享（见表2）。
机械制图实验室可实现跨系、跨专业设备共享，如交通工程系的《道路制图》、《建筑制图》，机电系、信息系的《电子制图》等。制图实验室可使用已有的模型陈列室，并且陈列模型可与其他机械课程（如：《机械基础》、《机械设计基础》、《机械原理》、《工程力学》、《公差与配合》等）共享使用，甚至于机械制图实验可共享汽车专业的减速器等设备。CAD制图设备可使用计算机中心电脑及制图软件。
（2）设备布局。
机械制图CAD技术理论课老师带模型虽然为了让学生直观的认识，但校区的扩大，实验教学设备的借还制度，后排学生的远距离，都使其不再现实，因此我们针对民办高职院校资金不足等方面，机械制图实验室的建设布局提出以下构想：
利用原有制图模型陈列室进行改建，构建教学和实验一体的多媒体实验教学课堂。将实验室前添置投影仪，中间摆放工程制图桌，每桌旁边放CAD制图用电脑，将教学模型及零件展示柜环形分布于教室三面靠墙，使学生在学习理论的同时，可以随时观察各种机构模型和常用零件实物，达到“身临其境”的效果。
为了与工作实践接轨，通过学生的好奇心理激发学生的学习兴趣，可以借助Web 精品课件以AUTOCAD、SOLIDWORKS、FLASH等软件为平台，通过校园网络为渠道，搭建出机械制图虚拟实验室，学生在系统中找到所需要的模块进行自主学习，并针对教学任务设置网络实验项目，展开学生实践操作，网络提交检验，真正做到“教、学、做”一体化。
4 实验室管理
采用开放式实验室管理制度。例如，对于科技兴趣活动或技能大赛等兴趣小组，学生希望能通过预约方式随时进入实验室现场。以校内教师和校外工程技术人员为实训指导将测绘改变为开放式的实践训练，即让学生自己利用模型、积木、三维软件、虚拟实验室等进行创新设计并绘制出图样，开放性的与车、钳工实训车间联合作业，由学生完成部分零件的生产，从中学习加工技术要求和尺寸标注，熟悉机件加工过程中所涉及到的制图知识，增强学生成就感。利用网络技术建立的开放型虚拟实验室，做到实验时间开放、内容开放和设备开放。
参考文献：
[1] 高巍.基于三维CAD平台的机械制图课程改革探索[J].职业教学研究，2009（11）：146—147.
[2] 丛文静，朱玺宝.工程制图虚拟实验室的建设及应用[J].实验技术与管理，2011（11）.
[3] 王洪欣，李爱军.机械基础系列实验教学体系的构建[J].实验科学与技术，2010（1）：141—143.
[4] 瓮丽芬.大学城开放实验室建设研究[J].科教文汇，2008（9）：29—31.
[5] 肖莉，陈雪.《工程制图》课程开放式教学改革的研究及实践[J].轻工科技，2012（2）.