導語：如何才能寫好一篇機械制圖的基本原則，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：機械制圖；電子類專業；課程教學

目前，機械制圖課程在各大院校中都有開設，是一門實踐性和理論性都很強的專業技術課程，其目的在于通過正投影法的運用，培養學生空間想象能力以及正確閱讀和繪制機械圖樣的能力，從而進一步培養學生的工程意識和能力。因此，對同樣屬于工科的高職電子類專業學生來說，自然也成為一門必不可少的課程。然而，在對電子類學生的實際教學過程中，存在一些問題導致教學效果很難得到保證。筆者將針對這些問題進行分析，并總結了教學實踐中的一些經驗，以供大家參考。

一、現行電子類專業機械制圖課程教學存在問題

以我校為例，電子類專業主要包括：電子信息工程、應用電子技術、電子工藝與管理等專業，由于機械制圖課程不是其主干課，在后續學習過程中，也難以看出其明顯作用。因此，無論從專業課程設置，還是學生學習角度來看，都存在一些問題。

1．課程學時不夠，難以保證教學效果

以我校為例，電子類專業通常只有30學時左右，其教學內容卻包含緒論、制圖的基本知識和技能、基本體及組合體的投影、表達方法、標準件的畫法以及零件圖、裝配圖等七個章節，內容多、時間短。盡管在教學過程中，老師會結合一些三維模型和動畫來加強學生立體思維的培養，但大量時間的練習仍是必需的，尤其是組合體讀圖等內容。因此，很多老師講完前面的投影基礎，后面幾章內容剩下的時間也就不多了，導致后面幾次課，信息量過大，進度過快，造成學生對知識消化不良，教學效果當然也就難以保障。

2．學生重視程度不夠，學習興趣不高

正由于不是主干課程再加上學時較少，很多電子類專業的學生就認為機械制圖課程跟他們沒多少關系，將來也不會有什么作用，從而放松對課程的學習。再加上課程理論性較強，缺少教學實驗設備和實踐環節，學生只能感性理解，不能動手操作，自然學習興趣難以激發。久而久之，不會的內容越來越多，就越來越沒有興趣繼續學下去，最終，造成惡性循環。

二、機械制圖課程改進措施

1．提高學生重視程度，培養學生興趣

“興趣是最好的老師”，所以在第一次上課時，就需要培養學生對機械制圖課程的興趣，要讓他們對課程重視起來。首先，在講述緒論時，要抓住學生對新鮮事物好奇的心理，向他們介紹講述一個欣欣向榮的行業，讓他們產生一種了解機械領域、拓展知識面的心理需求。其次，要培養學生的自信，要告訴他們，對所有同學來說，這都是一門全新的課程，只要自己努力，愿意花時間和功夫就都能學好。最后，結合學生專業發展和目前就業形勢深入分析機械制圖課程對他們的重要性。告訴學生，從學習角度來講，機械制圖課程是所有工科類學生都要學的一門必修課程，對立體思維的培養，非常重要。在后續學習過程中，他們常常需要畫電路圖等，而幾乎所有工程圖紙都遵循同樣的基本原則，這些原則在制圖課程中都有涉及。從行業發展角度來講，機電不分家，電只有跟機器有效結合起來，才能實現強大的功能和生產力，因此，需要學好機械制圖。從就業角度來講，他們將來可能進入制造企業從事電氣相關工作，在實際工作中，很有可能會閱讀機械圖紙和產品圖紙。因此，必須掌握一定的機械制圖基礎知識才行。總之，學好機械制圖課程對提高學生就業競爭力和崗位適應性都很有幫助，我們應該把它重視起來，增強學生的學習興趣，使他們有的放矢地學習。

2．根據教學目標，調整教學內容，詳略得當

與機械類專業的學生不同，電子類專業的學生將來工作中，不需要開發、加工機械產品，也不需要進行機械結構設計和模具設計，所以不需要能夠親手繪制復雜機械圖樣，只需要能夠讀懂一般的機械圖紙即可。所以，在教學內容的選擇上，要以“必須和夠用”為基本原則。對于主要培養學生空間想象能力的組合體讀圖等內容可以適當多講一些，并通過大量圖例分析和練習，來提高學生由圖想物、看物想圖的能力，而對軸測圖、換面法等內容可以完全省略不講。

3．加強信息化教學手段的應用

隨著計算機技術的發展，計算機輔助教學（CAI）在教學過程中的應用越來越多。機械制圖課程的教學難點即是二維圖紙和三維模型在學生腦海中的相互轉化。為幫助學生思考三維模型的空間構型和投影圖，可以引入三維建模軟件，如Solidworks、Pro／E等。利用這些軟件建立三維模型，可視化地將這些模型的空間結構、形成過程和視圖展示給學生，以幫助其更加高效準確地進行模型三維結構和二維圖紙的轉化，從而快速提高其空間想象能力。此外，大量動畫和電子模型的使用，更能提高學生的學習興趣和信心。4．將機械制圖理論知識與生產實踐結合起來由于機械制圖課程本身理論性較強，所以學生學習起來容易感到枯燥，喪失學習興趣。為加深電子類專業的學生對理論知識的理解，可以帶他們到實習工廠參觀，將電和機器怎樣有機結合起來工作的原理講解給他們，并且用視圖表達設備中的某個零部件，這樣，學生覺得學有所用，就會從制圖中得到成就感，從而加深知識理解并提高學習興趣。

三、總結

文章通過對高職院校電子類專業學生學習機械制圖課程中存在課時量較少，學生對課程重視程度不夠，學習興趣不高等問題的分析，結合教學實踐提出了一些教學中需要注意的問題和改革措施，但如何找到最適合高職電子類專業學生的教學方法和思路仍需進一步探索。

參考文獻：

［1］蒲娟，羅江麗，陳江瑜，陳勇．關于機械制圖課程教學對接策略的思考［J］．科技視界，2014，106（19）：209轉328．

［2］楊華，葉東，曹軼杰．關于管理類專業《機械制圖》課程教學的幾點思考［J］．桂林航天工業高等專科學校學報，2007，1：58－59．

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【關鍵詞】淺談 中職學校 機械制圖 有效 教學方法

中職學校《機械制圖》是一門專業基礎課，它和專業的相關課程以及生產實習有緊密的聯系，是培訓技術工人基本技能不可缺少的一門重要課程。因為《機械制圖》在教學計劃中起著承上啟下、貫穿始終的作用，因此《機械制圖》教學質量的好壞將直接影響到學生繼續專業課的學習。對中職學生來說，《機械制圖》主要是培養學生具有一定的識圖與繪圖能力。基于中職學生素質普遍較低、學習方法不當、學習能力差、學習目的不明確等特點，《機械制圖》的教學有一定的難度，筆者嘗試以下一些教學方法，使教學取得了較好的效果。

一、直觀性教學法

中職學校《機械制圖》是以“識圖為主，識圖與繪圖相結合”作為教學指導思想，其中重點是識圖，就是由平面圖形想象物體的空間形狀。直觀性教學對培養學生的空間想象力和空間思維能力有重要作用，任何具體的東西都比抽象的東西容易理解和認識，抓住學生的認知規律，施以直觀性教學，效果較好。老師可邊講授邊向學生展示各種實物、教具，進行示范性試驗，或通過現代教學手段，使學生獲得感性認識。直觀性教學有利于引起學生興趣、集中學生的注意力，使學生得到具體、生動、真實、鮮明的觀念和直接經驗，有利于理論聯系實際，有利于發展學生的觀察力和空間想象力，有利于減少學生學習中的困難。例如，在講剖視圖的畫法時，讓學生用橡皮泥或塑料泡沫制作模型進行剖切，并在與剖切平面接觸的部位畫剖面線，學生一看就會，降低了學習難度。組合體補畫第三視圖或補缺線是難點，因為需要學生有很強的空間想象力，我嘗試了以下方法：1、現場做泡沫模型，然后學生分組做；2、利用木模、多媒體展示；3、教學生徒手畫軸測圖。只有建立起立體圖，求平面圖的相關問題才會迎刃而解。

二、精講多練，分層輔導

《機械制圖》是一門理論性和實踐性很強的專業理論課。面對中職生“雙能”偏差的客觀性，教學要體現“以實用為主、夠用為度”和“培養學生的實際能力”為原則。因此教師在教學中要根據學生自身情況和接受能力以及將來工作的實際需要，針對教材進行適度的精簡，達到把基本知識弄清弄懂為目標，其它知識在今后的實際工作中充實升華。為此在教學中老師切忌滿堂灌，而應精講多練、講練結合，充分發揮學生的主動性，使學生學有所得、學有所能。每次課我都會留一定時間安排學生做課堂作業，有針對性地結合講解課內容，幫助學生歸納和掌握教材要點。

在學生解題過程中，我會在教室中不斷巡視，發現學生遇到困難時，給予適當的啟發和幫助。

對學習能力較差的學生，在個別輔導過程中可多用啟發性和鼓勵性語言，讓學生順著老師的思路，逐步找到正確答案，建立學生的自信心，培養學生的學習興趣，培養他們的成就感；對于大多數學生，要督促他們獨立思考，學會自己分析解決問題，老師進行適當啟發；對學習能力較強的學生還可布置有一定難度的作業來提高他們，或者鼓勵他們幫助一些基礎差的學生，這樣不僅對基礎差的學生有所幫助，而且對他們自己也是一種提高。

三、總結歸納法

在教學過程中，老師通過認真揣摩知識中的規律并科學歸納，教學往往能收到事半功倍的效果。比如半剖視圖、局部剖視圖，可歸納為：半剖表示對稱件，點劃線作分界線，半邊圖形互推想，內外形狀就相見；局部內形要表現，局部剖視最方便，順著中心取剖向，范圍就看波浪線。通過口訣式的總結，兩種剖視圖的特點便一目了然。再比如螺紋畫法，可總結為：螺紋畫法兩種線，用手摸著來分辨，摸得著時粗實線，摸不著時細實線。口訣式的總結歸納，既瑯瑯上口又過目不忘，既能激發學生興趣又能活躍課堂氣氛，從而收到意想不到的效果。

四、啟發式教學法

啟發式教學的核心是以啟迪思維、培養和發展智能來提高學生素質為核心。實施啟發式教學法，能夠體現“學生為主體，老師為主導”的素質教育要求。這就要求教師吃透教材、精心備課，只有這樣，才能在教學設計上有的放矢，才能正確引導學生思維。啟發式教學對培養學生的空間想象力和思維能力以及培養創新精神與創新能力等方面都有至關重要的作用。

五、案例教學法

理論聯系實際是教學的一項基本原則。理論教學的目的是為生產實踐服務，因此，首先要注重課本理論的教學，理論教學主要是在課堂上進行。同時，《機械制圖》又是一門實踐性很強的課程，因此，在加強課本理論學習的同時，還必須與生產實際緊密聯系。條件允許的話，可先帶領學生參觀工廠的生產車間，面對一臺臺機床及機床旁紙架上的圖紙，再看到工人師傅依照圖紙加工零件的場面，學習制圖課的重要性就不言而喻了。教學中，既要讓學生看模型，又要讓他們看一些實物，二者結合起來使用。我根據專業特點拿一些工廠里用的圖紙進行教學，讓學生了解一些實際生產的知識，明確學制圖的目的，使理論知識與生產實踐緊密結合起來，加強了學生綜合素質的培養。

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關鍵詞：中職學校 機械制圖 有效 教學方法

中職學校《機械制圖》是一門專業基礎課，它和專業的相關課程以及生產實習有緊密的聯系，是培訓技術工人基本技能不可缺少的一門重要課程。《機械制圖》在教學計劃中起到承上啟下、貫穿始終的作用，《機械制圖》教學質量的好壞將直接影響到學生后續專業課的學習。對中職學生來說，《機械制圖》主要是培養學生具有一定的識圖與繪圖能力。基于中職學生素質普遍較低、學習方法不當、學習能力差、學習目的不明確等特點，《機械制圖》的教學有一定的難度，筆者嘗試以下一些教學方法，使教學取得了較好效果。

一、直觀性教學法

例如，在講剖視圖的畫法時，讓學生用橡皮泥或塑料泡沫制作模型進行剖切，并在與剖切平面接觸的部位畫剖面線，使學生一看就會，降低學習難度；組合體補畫第三視圖或補缺線是難點，因為需要學生很強的空間想象力，我嘗試以下方法：1.我現場做泡沫模型，然后學生分組做。2.利用木模、多媒體展示。3.教學生徒手畫軸測圖。只有建立起立體圖，求平面圖的相關問題才會迎刃而解。

二、精講多練，分層輔導法

中職《機械制圖》是一門理論性和實踐性很強的專業理論課。每次課我都留一定時間安排學生做課堂作業，有針對性地結合講課內容，幫助學生歸納和掌握教材要點。在學生解題過程中，我在教室不斷巡視，發現學生遇到困難時，給予適當的啟發和幫助。對學習能力較差的學生，在個別輔導過程中可多用啟發性和鼓勵性語言，讓學生順著老師的思路，逐步找到正確答案，建立學生自信心，培養學生學習興趣，培養他們的成就感；對于大多數學生，要督促他們獨立思考，學會自己分析解決問題，老師進行適當啟發；對學習能力較強的學生還可布置有一定難度的作業，來提高他們，或者鼓勵他們幫助一些基礎差的學生。這樣不僅對基礎差的學生有所幫助，而且對他們自己也是一種提高。

三、總結歸納法

在教學過程中，老師通過認真觀摩知識中的規律并科學歸納，教學往往能收到事半功倍的效果。比如，半剖視圖、局部剖視圖，可歸納為：半剖表示對稱件，點劃線作分界線，半邊圖形互推想，內外形狀就相見；局部內形要表現，局部剖視最方便，順著中心取剖向，范圍就看波浪線。通過口訣式的總結，兩種剖視圖的特點便一目了然。再比如，螺紋畫法，可總結為：螺紋畫法兩種線，用手摸著來分辨，摸得著時粗實線，摸不著時細實線。口訣式的總結歸納，既朗朗上口，又過目不忘，既激發學生興趣，又活躍課堂氣氛，從而收到意想不到的效果。

四、啟發式教學法

啟發式教學的核心是以啟迪思維、培養和發展智能來提高學生素質為核心。啟發式教學對培養學生的空間想象力和思維能力，以及培養創新精神與創新能力等方面都有至關重要的作用。在講解“點、直線和平面的投影”內容時，我主要將“點的投影”一節講透，在學生掌握好點的投影基礎上，啟發學生“兩點確定一條直線，那么直線的投影又如何求呢？”引導學生找到直線兩端點的投影，連接起來即是直線的投影，在根據不同位置直線的投影，引導學生分析、總結其空間位置，我說出不同位置直線的名稱，再引導學生對比不同位置直線的投影特點。同樣，“平面的投影”也是先提示“不在同一直線的三點確定一個平面”（一條直線和線外一點確定一個平面），再引導學生作平面的投影，總結不同位置平面的投影特點。通過這樣的教學過程，既引導學生主動思維，調動他們的學習主動性，又鍛煉了他們的空間想象力和思維能力，學生自然較為牢固地掌握所學內容。

五、案例教學法

理論聯系實際是教學的一項基本原則，理論教學的目的是為生產實踐服務，依此，首先要注重課本理論的教學，理論教學主要是在課堂上進行。同時，《機械制圖》又是一門實踐性很強的課程。因此，在加強課本理論學習的同時，還必須與生產實際緊密聯系，條件允許的話，先帶領學生參觀工廠的生產車間，面對一臺臺機床及機床旁紙架上的圖紙，再看到工人師傅依照圖紙加工零件的場面，學習制圖課重要性就不言而喻了。教學中，既要學生看模型，又要讓他們看一些實物，二者結合起來使用，我根據專業特點拿一些工廠里用的圖紙進行教學，使理論知識與生產實踐緊密結合起來，加強了學生綜合素質的培養。

六、多媒體教學法

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在零件識圖教學中引入項目教學法，有利于克服傳統教學方式中的“知識本位”弊端。學生通過具體參與，學習的興趣和熱情被極大地激發和釋放了出來，有利于鞏固所學的知識，增強解決實際問題的能力，培養學生的團隊意識、協作精神、人際交往能力和語言表達能力。

【關鍵詞】

項目教學；零件圖；職業教育；應用

一、問題的提出

零件識圖是《機械制圖》課程中的的重要內容，它涉及的知識面廣，內容涵蓋量較多，傳統的教學方法遵循“知識本位”，強調課堂教師的系統傳授與學生的被動識記，注重學科知識的科學性、系統性以及新舊知識之間的聯系，學生的動手技能與創造性思維常常被忽視。教學中，學生由于缺乏實踐經驗和專業知識，加上空間想象力和形象思維能力較弱，學習起來普遍感到吃力，極易產生疲勞，提不起興趣，厭學，導致教學效果一直不盡人意。

在課程改革的激勵下，我們在零件識圖教學中引入“項目教學法”，讓學生直接參與項目活動的全過程，努力營造主動參與、自主協作、嘗試創新的氛圍，使學生成為教學活動的主體，由過去“被動接受知識”轉變為“主動探究知識”，由“讓我學”變成“我要學”，取得了良好的效果。

二、項目的確定

項目教學法是在老師的指導下，由學生相對獨立地完成項目任務而進行的教學方法。學生作為主體在處理一個項目的全過程中，需要運用自己所掌握的知識和經驗，發揮想象，通過親手操作，在真實的解決問題情境中了解并把握整個過程及其每一個環節中的基本要求，經過一定的實踐過程，最終得到結果，并進行展示和自我評價，從而達到掌握教學內容的效果。因此，項目教學法成功的關鍵是選擇和確定好項目。

零件圖作為機械制圖的重要內容，其主要學習內容包括一組圖形、完整的尺寸、技術要求和標題欄等。根據中職人才培養方案和企業用人的要求，在制圖課中，學生學完本部分內容之后，應能根據已有的零件圖，結合相關的工藝知識，分析和想象零件的結構、形狀，弄清全部尺寸和加工精度以及各項技術要求，同時還應了解零件的作用、材料、件數等內容。根據這個要求，我校結合企業的實際和專業人才培養方案的要求，以學生完成機械制圖中繪制典型零件為一個項目，完成從“實物草繪測量確定方案手繪計算機繪圖打印輸出零件圖樣”這樣一個工作過程為學習過程，將零件圖的學習內容融入其中，從而達到能識讀零件圖樣的目的。這個項目對學校的條件要求不高，實物為學生所常見，學習內容難度適中，耗時較少，容易激起學生的興趣。

為此，我們在零件圖中設置了6個項目。以“軸類零件識圖”項目為例，該項目的工作任務是繪制一張完整的軸類零件工作圖，并能將這張圖保留和提供給實習車間。其目的是方便后續課程的學習，如學習機械基礎課程中軸類零件的作用、各部分結構功能時可供參考，學習工藝課程時知道如何編制軸類零件的工藝，車間實習時可根據自己繪制的零件圖和自己編制的工藝過程進行加工零件等。這樣的一個項目設計，既融合了多門課程的學習，又達到了讓學生全程參與從圖紙到產品這樣一個真實的企業機械加工的全過程的目的。

三、項目實施

首先，各小組擬訂行動方案。各小組在組長的主持下，結合所學的知識討論成員分工和測繪的具體步驟，團隊間可進行相互交流、討論，以此培養相互合作和溝通的能力。

其次，組織實施（以減速器輸出軸為例）。各小組成員應分工協作，自行獨立測繪零件，完成對減速器輸出軸的測量，教師來回巡視、指導和解疑。在確定表達方案時，教師要結合專業知識給學生講解軸類零件主視圖的選擇原則及其它視圖的選擇原則，視圖的具體表達方法則由學生根據自己的理解，結合對減速器輸出軸的認知來確定。在涉及標注方面的知識時，教師要結合實際給學生講解軸類零件尺寸標注的基本原則、基準選擇的方法、表面粗糙度和形位公差的標注方法。學生根據本組討論后所確定表達方案，在規定的時間內，各同學獨立完成繪制零件草圖。教師對學生畫出的圖紙并不急于給出評價，而是讓他們分別介紹自己所畫的圖紙。對出現的問題，教師則作適時引導，并且不斷鼓勵，使學生能夠完善自己的作品。在確定零件草圖沒有問題后，學生再按照制圖的要求，將零件草圖用手工繪制出來，完成一張完整的零件工作圖，同時，可結合CAD知識，用計算機繪制出減速器輸出軸的零件工作圖。在零件圖繪制過程中，教師要提醒學生把書本知識和實物聯系起來，鼓勵學生大膽嘗試，幫助學生樹立信心，并對他們遇到的難題給予適時的指導。

第三，檢查評估。檢查和評估是項目教學法的重要環節，在完成軸類零件工作圖繪制后，先在小組內由學生講解圖紙，對自己的工作結果進行自我評價；然后再組織小組間學生互評，修改彼此的習作。最后由教師檢查評分，師生共同探討，評判在項目活動存在的問題，找出解決問題的方法。通過此項活動，不僅可以鞏固學生對所學知識的掌握，引導學生學習他人的長處，培養分析問題與解決問題的能力，而且使學生的人際交往能力、語言表達能力得到了提高。

第四，成果展示。檢查評估之后，由各小組負責人代表本組上臺介紹團隊及其工作成果，展示本團隊中的作品――減速器輸出軸的零件圖樣，總結項目教學活動的意義。

四、結束語

我們在零件識圖教學中引進項目教學法的嘗試，取得了明顯的效果。學生學習的積極性和討論的熱情被極大地激發和釋放了出來，學生的主體性和創新思維受到尊重，學習的信心明顯增強。以團隊的方式解決實際問題，培養了學生解決實際問題的能力，使學生的團隊意識和協作精神得到培養，有利于激發學生的集體責任感、榮譽感和成就感。通過自評、互評和成果展示，在鞏固所學專業知識的同時，培養了學生的人際交往能力和語言表達能力。我們相信，隨著項目教學法在教學實踐中不斷嫻熟，教學效果也會不斷得到改善。

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關鍵詞：快速制造；課程設置；師資隊伍建設；軟硬件設施；教學改革

中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）33-0217-02

一、快速制造技術概述

快速制造技術包括CAD三維設計、逆向工程測量技術、快速成型技術和快速模具制造技術等。

1.CAD三維設計。CAD三維設計是新一代數字化、虛擬化、智能化設計平臺的基礎。它是建立在平面和二維設計的基礎上，讓設計目標更立體化，更形象化的一種新興設計方法。目前專業軟件應用有：AutoCAD、CAXA、Pro/E、UG、MasterCAM、CATIA等。

2.逆向工程測量技術。逆向工程，又稱反求工程、反向工程，指通過各種測量手段和三維幾何建模方法，將已有實物原型轉化為計算機上的三維數字模型的過程，是工程測量技術、計算機軟硬件技術的綜合。目前該技術包括接觸式工程測量技術和非接觸式工程測量技術。接觸式工程測量技術主要以三維坐標測量儀為主，非接觸式工程測量技術主要包括工業近景攝影測量技術、三維光學面掃描技術、激光三維抄數技術等。

3.快速成型技術。快速成形技術又稱快速原型制造技術，它集機械工程、CAD、逆向工程技術、分層制造技術、數控技術、材料科學、激光技術于一身，可以自動、直接、快速、精確地將設計思想轉變為具有一定功能的原型或直接制造零件。快速成形技術就是利用三維CAD的數據，通過快速成型機，將一層層的材料堆積成實體原型。快速成型工藝方法主要有光固化成形、分層實體制造、選擇性激光燒結、熔融沉積成形等。

4.快速模具制造技術。多品種小批量時代的逐步來臨使得企業要求模具制造能保證新產品快速占領市場，開發快速經濟模具越來越引起人們的重視，例如用環氧聚脂或其中混入金屬、陶瓷、玻璃等增強材料制作的快速軟模，可用于上百件注塑成形以及汽車覆蓋件試制。將快速成型技術引入模具制造過程后的模具開發制造就是快速模具制造。目前已提出的眾多RMT方法，可分為由CAD數據及RP系統制作的快速原型或其他實物模型復制金屬模具的間接法，根據CAD數據直接由RP系統制造金屬模具的直接法兩大類。

二、中職學校“快速制造”專業培養目標

通過本專業的學習，能適應機械制造向高科技、高精度、高質量發展需要，能適應生產、管理一線需要，能熟練編制金屬、塑料等制品的成型工藝規程，熟悉快速模具的設計和制造過程，熟悉三維光學面掃描系統設備、真空注型機和激光快速成型機的調試和使用方法，解決生產現場模具制造工藝及裝備的技術問題，能熟練應用模具CAD/CAM技術，具備專業應用綜合能力和一定創新能力，能從事生產一線的管理工作等方面的工程技術人才。

三、主要課程設置及要求

“快速制造”專業是模具設計與制造專業體系中的一個分支，從大類來講，它仍然是機械制造專業，因此在課程設置上應基于現代模具制造來開設專業課程。

1.專業理論基礎課。《機械制圖》、《公差配合與技術測量》、《金屬材料與熱處理》、《機械設計基礎》、《機械CAD》。①《機械制圖》：掌握制圖的基本知識，組合體的三面投影圖，標準件、常用件及機件的圖形表達，零件圖和裝配圖的繪制方法等。②《公差配合與技術測量》：掌握尺寸公差、形位公差及表面粗超度的基本概念，各種極限配合的選擇及查表使用，掌握常用量具、量儀的使用方法。③《金屬材料與熱處理》：了解常用模具材料的性能和常見熱處理的一般原則、工藝與應用。④《機械設計基礎》：掌握常用機械傳動和其他常用機構，以及通用的機械零件的工作原理、特點和基本原則基本設計計算方法。⑤《機械CAD》：通過計算機繪圖，熟練掌握常用繪圖、編輯、修改、尺寸標注、塊的創建、塊插入等命令的使用以及操作技巧；能根據中華人民共和國《機械制圖》國家標準的規定，繪制零件圖、裝配圖和三維圖形。通過上述專業理論基礎課的學習為專業課程打好基礎。

2.專業理論課。《模具工程技術基礎》、《沖壓模具與設備》、《塑料成型模具與設備》、《壓鑄模具設計》、《模具數控加工技術》、《模具CAD/CAM》。①《模具工程技術基礎》、《沖壓模具與設備》、《塑料成型模具與設備》、《壓鑄模具設計》：掌握模具制造的一般方法和加工技術，能正確制定模具零件的機械加工工藝，熟悉模具制造中的各種加工方法及常用設備。掌握模具制造必須的基礎理論知識及基本技能，具有較強的模具設計、制造及調試維修的動手能力，能較好地運用所學知識解決模具制造和安裝、調試及維修的實際問題。②《模具CAD/CAM》：通過模具CAD/CAM的學習，掌握CAD／CAM集成系統軟件對零件進行幾何造型，形成零件的三維幾何信息，確定零件的加工工藝參數，自動進行有關數據的計算，生成刀具軌跡，并進行刀具軌跡的編輯與仿真，生成G代碼，數據傳輸到數控機床進行加工等知識。

3.通用技能課。《模具鉗工工藝與技能訓練》、《模具制造及維修技能訓練》。①《模具鉗工工藝與技能訓練》：掌握鉗工基礎知識、鉆床與鉆床夾具知識、孔加工技能訓練、銼配技能訓練、常用精密量具和量儀、裝配工藝知識。②《模具制造及維修技能訓練》：熟悉常用沖壓機床、塑料成型機床以及壓鑄機床的操作方法，了解線切割、電火花加工方法，掌握各類常用沖壓模具、塑料模具的安裝及調試方法，掌握各類模具的修理與修復技術、維修技巧等。

4.專業技能課。《反求工程技術實訓》、《快速成型技術實訓》、《快速模具制造技術實訓》。①《反求工程技術實訓》：掌握三維光學面掃描系統設備的使用、操作、維護和安裝，以及點云的后處理技術和簡單的逆向建模流程。②《快速成型技術實訓》：快速成型技術的原理及目前快速成形主要的工藝方法，掌握激光快速成型機的結構、安裝維護和操作方法，并通過數據處理軟件，正確合理處理零件的模型。掌握快速成型件的后處理工藝流程。③《快速模具制造技術實訓》：掌握硅橡膠模具的制作工藝，真空注型件的制作和后處理工藝，并對模具和零件缺陷問題分析。

四、師資隊伍建設

1.快速制造專業教師應具備的基本條件：①模具制造專業或數控專業畢業，具有相關理論和實作教學經驗。②具有沖壓模、塑料模及壓鑄模專業理論知識。③熟悉模具設計流程。④專業軟件應用能力：AutoCAD、CAXA、Pro/E、UG、MasterCAM、CATIA等。⑤專業實作技能：線切割、電火花、數控、模具拆裝及修配、模具零件測繪及計量。

2.通過考試從具備基本條件的教師隊伍中選拔教師：①理論考試：《模具工程技術基礎》、《模具數控加工技術》。②軟件操作能力考試：AutoCAD、CAXA、Pro/E、UG、MasterCAM、CATIA，任選其一。③實作考試：車、銑、刨、磨、鉗，任選其一。

3.教師的再培養。通過競考選的教師，向國內外具備“快速制造”設備和教學條件的院校和科研單位進行輸送和培養。

五、軟硬件設施

1.成立“快速制造”教研組，選拔出教研組長，明確各成員的職責和分工協作關系，構建一個引導教學改革，相互學習的交流平臺。

2.成立“快速制造”中心，該中心應具備：場地：CAD三維設計室、逆向工程測量技術室、快速成型技術室和快速模具制造技術室。①CAD三維設計室：一套教學投影儀，40臺以上高配置臺式電腦及相應的輔助設施。②逆向工程測量技術室：3臺以上三維光學面掃描儀及相應的輔助設施和耗材。③快速成型技術室：2臺以上激光快速成型機及相應的輔助設施和耗材。④快速模具制造技術室：1臺以上真空澆注成型機及相應的輔助設施和耗材。

3.專業理論基礎課和專業理論課應配備多媒體教室，采用音像、動畫、3D軟件對復雜的模具進行三維演示和講解，增強學生的感性認識。

4.專業理論課應配備模具模型及模具生產設備模型，通過模型的展示，把復雜的模具結構和工作原理變成直觀認識。

5.通用技能課應配備仿真模具和模具生產設備，把工廠的實際生產過程展示在學生面前。

六、教學改革

1.以工作過程為導向的課程開發。本課程基于模具設計及制造，進行“快速制造”課程體系的開發。

2.理實一體化的教學方法。①理實一體化教材的開發；②教學方法與過程的設計；③注重學生主觀能動性的發揮；④師資力量建設和教師積極性的調動；⑤教學效果的正確評價。

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Key words： reconstruction；teaching mode；teaching method；the stereo teaching package

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）21-0169-02

0 引言

《互換性與技術測量》是機械類專業必修的一門專業基礎課，是聯系專業技術基礎課與專業課的橋梁，同時也是聯系機械設計類課程與機械制造工藝類課程的紐帶。本課程包括“公差配合”與“技術測量”兩大部分：前者屬于標準化范疇，側重理論應用；后者屬于計量學范疇，側重實際操作。如何將抽象的理論知識與具體的實際操作緊密結合，培養學生的產品設計能力和檢測技能，一直是我們研究的重點和目標。結合大連科技學院的實際情況，我們從教學模式、教學內容、教學方法等方面對此課程做了一些嘗試性的改革，目前已取得了一定的成效。

1 課程教學現狀分析

就該校而言，從本課程的現實教學效果看，學生對精度設計與互換性標準的實際應用能力普遍較弱。在課程設計、畢業設計中，不知道怎樣正確地運用國家標準進行精度設計；圖樣標注五花八門、漏洞百出，或者照葫蘆畫瓢，知其然不知其所以然。造成這種狀況的原因很多，比如說，在傳統的教學模式上，理論課與實驗課的教學是分開進行的；在實施程序上是先上理論課，后上實驗課；教師采用的教學方法是“灌輸式”教學，學生屬于被動學習；課程包含的知識面廣，涉及了很多公差、配合標準，有許多概念、名詞術語、符號、數值表格和原則規定，對于沒有生產實踐經驗而且嚴重缺乏感性認識的學生來說，普遍感到枯燥無味，影響他們的學習興趣和積極性；教學手段相對單一，雖然有多媒體課件，但有些知識過于抽象，需要多種媒介展示，比如說動畫、視頻等；教師的多媒體課件制作水平有待提高；由于受學時數限制，課堂教學只能講一些精度設計與標準運用的基本原則，教學內容缺乏應用性實踐環節，學生對所學知識綜合應用能力的鍛煉，主要靠課程設計、畢業設計等后續教學環節，而后續教學環節隨著教學內容與重點的轉移，無論是教師還是學生都難以對先開課程給予特別的關注等等。以上種種凸顯出本課程教學改革的必要性。

2 課程教學改革模式分析

目前，本課程在國內各高校有三種不同的教學改革模式：一是在原來《互換性與技術測量》課程內容基礎上拓展提高、組合后仍單獨設課；二是將課程提高到機械精度設計的高度組合、拓展設置成一門課程；三是把教學內容分成幾塊，穿插到《機械制圖》、《金工實習》、《機械設計》等課程中合作完成教學任務。

其中，第二種改革模式是針對本課程的教學內容改革而重新拓展設置成《幾何精度設計與檢測》課程。該課程已有多種版本的教材，但大部分章節與原教材體系沒有實質性變化，僅僅是在緒論中強化了幾何精度設計的相關內容，并增加一些典型零件幾何精度設計綜合應用實例，有待于進一步提高。第三種模式把教學內容分成幾塊，穿插到《機械制圖》、《金工實習》、《機械設計》等課程中合作完成教學任務。盡管該模式解決了原模式中各相關課程之間的交叉與重復問題，但同時也打破了本課程的系統性和完整性，增加了各相關課程之間的協調與配合難度，無法保證分塊教學后的內容銜接與教學質量。

綜合比較來看，第一種模式基本上保持了原課程體系的主要內容，把標準化與計量學領域有關知識緊密結合在一起，保持了自身的系統性和完整性。

3 課程教學改革實施

該校采用的是第一種教學改革模式，即單獨設課，保持課程的系統性和完整性。但如何做到在原課程內容基礎上拓展提高，將理論聯系實際，做到學以致用，舉一反三，我們主要從以下幾方面入手：

3.1 教學內容整合

隨著新教學要求的提出及課程教學學時的減少，原模式中認知性內容多、創造性內容少、以介紹基礎公差標準為主的教學體系已不能完全適應發展要求，必須進行改革和創新。在有限的學時內要想獲得良好的教學效果，必須優化教學內容。

根據課程任務和特點，目前已經對教學內容進行適當的取舍重構，并重新編寫教學大綱。充分地考慮到本校學生的實際情況，堅持“實用為主、夠用為度”的原則，以生產需要為基礎將內容進行精簡，具體分為：重點講解、一般講解、簡單介紹和自學四部分。通過整合課程內容，使之既能自成體系，又能與《機械制圖》、《機械原理》、《機械設計》等機械專業基礎課緊密銜接，解決該課程與其他幾門專業基礎課程內容交叉重復，甚至相互沖突等問題。

3.2 教學模式轉變

打破傳統的“先上理論課，后上實驗課”的教學模式，使理論環節與實驗環節交叉進行。通過實驗環節來夯實理論知識，加深對理論知識的理解；同時也利用理論知識指導具體實驗過程，兩者相互印證、緊密結合。而且在進行教學時，也可以將原本在不同章節的理論知識和檢測技術融合在一起進行講授。

3.3 教學方法改革

傳統的“灌輸式”教學已經不能適應現有的教學要求，“以學生發展為本”才是時展對教育的要求，所以必須突出學生在教育過程中的主體地位。我們開展了課堂討論的“互動式”教學，有效激發了師生雙方知識感受。原來被動接受知識的學生，不但成為知識流通的參與者，而且成為知識經驗的主動發現者。通過討論可以使整個課堂處于積極思維狀態，師生在共同努力下找出解決問題的好方法。同時，學生的積極表現還會激發教師的教學熱情，彼此相互作用，達到良好的教學效果。如圖1所示。

3.4 教學手段多樣化

采取多樣化的教學手段，比如加強多媒體課件的建設和提供相關檢測技能的視頻短片，改善課堂效果，使教學內容更加形象、直觀，便于掌握。積極開發立體化教學包，實現教師和學生的“雙贏”。教學包中包括學習指導、教學素材資料庫、多媒體課件和試題庫等等。一方面為學生提供多種學習資源，學生可以通過教學包了解學習進度、各階段的學習重點，還可以通過其中的習題庫檢查自身的知識掌握情況，查缺補漏，自我完善；另一方面也可以方便教師利用資料庫的素材，開發出具有個性化的多媒體課件來豐富教學過程，同時也便于教師進行標準化組卷。

4 效果

該校以2013級機械類專業學生為對象，實施了課程改革實踐。為分析課程改革對學生成績的積極作用，我們抽取其中46名學生的成績與同專業2012級46名學生的成績進行對比分析，結果如表1所示。

從表1中可以看出，對照組的卷面成績平均值為61.91，實驗組的卷面成績平均值為73.56，兩組平均成績差值達到11.65。而且，實驗組卷面成績達到70分以上者占56%，對照組卻只占30%。說明教學改革對提高教學效果和質量有顯著作用。主要體現在：一方面，激發了學生的學習熱情和學習自主性；另一方面，提高了學生運用理論知識解決實際問題的基本能力。

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根據中等職業學校的學生個性張揚、動手能力強、接受新事物快、社會性突出等特點，作為職業學校的教師，我們不妨在課堂上為他們搭建一個展現自我的舞臺。在教師正確的引導下，學生變被動為主動，充滿自信地施展自己的才華，這就要求我們孜孜不倦地找到與之對應的教學方法。經過多年的教學探索和實踐，筆者找到了一種頗有成效的方法，那就是“以任務帶知識，以知識解決問題”教學法。

一、采用“以任務帶知識，以知識解決問題”教學法的必要性

所謂“以任務帶知識，以知識解決問題”教學法，就是學生的學習活動必須與任務或問題相結合，以探索問題來引起學習者的學習興趣和動機。

1.有利于調動學生的學習興趣，激發學生的學習動力

近幾年來，職業學校生源質量越來越差，大部分學生都是因為對課堂上學習理論知識不感興趣，導致厭學或棄學，但他們喜歡動手實踐，希望通過在職業學校學到技術，盡快就業。在教學過程中，如果我們仍讓這些好“動”的學生坐在教室里被動地接受繞口難懂的理論知識，被動地接受題海戰術等，豈不讓學生對選擇職業院校而感到后悔。如果我們采用適合學生特點和教育目的的教學模式，以任務為導向，以解決問題為主線，在實踐與理論之間架起一座知識聯系的橋梁，讓學生邊動手、邊思考、邊學習，變“苦學”為“樂學”，學生的學習熱情自然會高漲，學習興趣自然會有增無減，學習動力自然會持續不衰。

2.有利于激發學生對新奇事物的探索欲望

只有抓住職業學校學生的心理特征，才能達到教學目的。例如，截交線的畫法是制圖教學的重點問題、也是難點問題，截平面截切平面體后，截交線是什么形狀，大部分學生都想象不出來。在課堂上，圍繞這個問題，教師如果讓學生現場用小刀切六棱柱或圓柱體，切四棱柱的橡皮，就可以引導、啟發學生發現截交線的形狀是什么樣，形狀為什么是這樣。最終讓學生自己發現其中的奧秘，實質上就是截平面截切平面體時產生的交點? 各交點形成的封閉線框? 封閉線框從不同方向看的投影問題。這樣，教師“深入淺出”讓學生產生了一種懸而未決的求知欲，從而激發了學生的求知熱情。

3.有利于培養學生的團隊合作精神

在當今的競爭時代，不是論個人英雄主義精神，而是論團隊合作精神。該教學法可以培養學生在模擬工作環境中互相學習、取長補短，在競爭中合作、在合作中自學的良好品德。比如，在學習圓弧連接時，筆者先把學生按數學基礎和繪圖質量兩個條件進行穿插分組，然后讓各組成員合作完成各組的題目，最后進行評比。教師讓學生以組為單位進行交流、討論，齊心協力一起解決問題。他們在完成學習任務的同時，感到彼此之間不僅是競爭的對手，還是促進學習的幫助者。教師通過這樣的方法使學生的學習活動更加生動，同時也培養了學生的團結合作精神。

二、如何實施“以任務帶知識，以知識解決問題”教學法

在實際教學中，一個完整的教學過程是學生認知學習的過程，是掌握技能、技巧、培養綜合能力和工作作風的主要途徑。為達到預期的教學效果，教師必須對整個教學過程進行整體規劃和設計。筆者以職業學校機械制圖課程中相貫線的投影一節為例，進行教學過程的整體設計。教學過程流程如圖1所示。

圖1 教學過程流程圖

1.成立合作小組，營造合作氛圍

教師應根據自己對學生的了解和掌握情況，綜合考慮學生的知識基礎、學習能力、組織能力、交際能力、表達能力、性格特長、遵規守紀等多方面因素進行分組，成立相對固定的合作小組。

為了使每個合作小組達到結構的最優化，教師要結合學生的具體情況，將小組的成員按照一定的選擇標準，劃分為不同的職務，如組長、記錄員、繪圖員、講解員等，要安排具體、分工明確，使得小組成員各有其職，各負其責。

各合作小組還可以制定自己團隊的名稱、標志和口號，每次答題或講完題后，小組成員粘貼各隊的標志，喊著各隊的口號，為本隊助威、加油，如下表。

表 合作小組的名稱、標志及口號

名稱 標志 小組口號

棱柱隊 棱柱，棱柱，步步高升

太陽隊 太陽，太陽，永放光芒

圓柱隊 圓柱，圓柱，團結奮進

月亮隊 月亮，月亮，加油沖刺

2.整合知識，創設情境、導入任務

一個沒有合作價值的問題，不僅達不到合作的效果，而且還容易使學生厭倦，為此教師必須設計出滿足合作學習目標的問題。教師要在總體學習目標的框架下，將要講授的知識整合為一個與當前學習主題密切相關、需要學生立即去解決的任務。比如，在講相貫線的投影時，用多媒體演示、教具展示的方法來激發學生的好奇心。在演示內容上要巧設懸疑，引起學生的態度體驗和情感共鳴，讓學生意識到在自己的日常生活中經常會遇到幾何體表面相交的情況，相交后表面會產生不同形狀的交線，那么，我們如何將表面產生的交線畫出來呢？經過這樣一番引導，學生就能很快地明確學習目標，掌握學習方向。

3.任務分析，帶出知識點

掌握相關知識點是順利完成學習任務的基本前提。比如，兩圓柱（直徑不等）正交相貫，其相貫線是平面曲線還是空間曲線呢？相貫線的已知投影在哪個視圖上呢？只有解決了這些問題，才能完成任務――相貫線的畫法。學生這就必須認真地學習相關知識點，如相貫線的概念及性質、相貫線的求法（圖2）。在這個環節，教師可以采用啟發式、示范式教學，小組交流討論等方法，以活躍課堂氣氛，提高教學效果。

圖2 直徑不等兩圓柱正交

4.擴展延伸，設置疑點

在先前設置任務時，任務不僅要符合學生的實際，還要具有典型性、科學性、合作性和拓展性。教師要讓學生能夠觸類旁通，舉一反三，開闊思路，增加學生完成類似“任務”的能力，提高其自主學習能力。

比如，經過前面的講解，學生掌握了兩個圓柱直徑不相等時相貫線的畫法。如果兩個圓柱直徑相等，那表面產生的相貫線是什么形狀呢？如何求穿孔圓柱表面的相貫線呢？

在這一環節，教師首先安排學生以小組為單位，觀察三視圖，分析其特點，理解相貫線的已知條件，依據分析觀察教師的繪圖方法，思考繪制方法，并總結規律；其次讓每一小組的講解員上講臺講解自己組的做題思路，繪圖員在黑板上繪出答案；最后通過自評、互評和教師的點評，以得分最多為優勝組，激勵學生積極、主動、愉快地參與到活動中來。這樣學生可以高質、高效地完成學習任務，學有章法、學而不厭。這不僅培養了學生的團隊合作意識，還培養了學生的社會責任感，使得學生踏上工作崗位之后就能更快更好地融入社會，接受社會的檢驗，如圖3、圖4所示。

圖3 直徑相等兩圓柱正交 圖4 穿孔圓柱表面的相貫線

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[關鍵詞]線切割編程 數字圖像處理矢量化 刀位信息

電火花線切割加工(Wire cut Electrical Discharge Machining,簡稱 WEDM),有時又稱線切割。20世紀中期,蘇聯拉扎林科夫婦研究開關觸點受火花放電腐蝕損壞的現象和原因時,發現電火花的瞬時高溫可以使局部的金屬熔化、氧化而被腐蝕掉,從而開創和發明了電火花加工方法,線切割放電機也于 1960年發明于蘇聯。其基本工作原理是利用連續移動的細金屬絲(稱為電極絲)作電極,對工件進行脈沖火花放電蝕除金屬、切割成型。它主要用于加工各種形狀復雜和精密細小的工件,例如沖裁模的凸模、凹模、凸凹模、固定板、卸料板等,成形刀具、樣板、電火花成型加工用的金屬電極,各種微細孔槽、窄縫、任意曲線等,具有加工余量小、加工精度高、生產周期短、制造成本低等突出優點,已在生產中獲得廣泛的應用,目前國內外的電火花線切割機床已占電加工機床總數的 60%以上。

一、系統總體設計的依據原理

實際工程中由于產品結構復雜,圖像的曲線關系復雜、線型種類繁多等特點,導致了繪制圖像的難度。掃描矢量化是解決圖像數字化難題的必然途徑,所以利用掃描柵格數據的可視化,有效地提取關系復雜的線條,并確保矢量數據的質量滿足要求,是本圖像掃描矢量化編程軟件系統的依據原理。采用計算機的圖形學原理和圖形處理技術,實現圖像柵格化數據處理,有效地實現了掃描柵格圖像數據的快速可視化,對圖像進行二值化和濾波消噪,利用數學形態學原理對圖像進行細化,在 Freeman鏈碼基礎上進行線條矢量跟蹤,可以極大地提高線條識別的精度和效率。根據畫法幾何中的原理對線素拓撲關系進行分析和校正,確保矢量數據的質量。在矢量化處理的數據的基礎上根據線切割加工中的實際情況對零件輪廓進行偏移和修改,建立描述刀具路徑節點坐標信息和左右關系的節點表,將圍成加工區域的輪廓分解為單調鏈并建立單調鏈表,通過單調鏈表建立刀具路徑節點的前后關系,最后按照一定鏈接原則鏈接所有節點從而生成刀具路徑。

二、系統總體設計的基本原則

根據軟件開發者和使用者的實際情況,下面是設計和建立基于圖像掃描矢量化線切割編程系統總體結構的基本原則:

1.實用性原則。要滿足生產實際對線切割加工提出的要求,使掃描和編程系統能完成所要求的各項輸入輸出、數據管理和編程功能,實現實時控制和多任務。

2.有效性原則。在保證線切割加工編程和數據管理控制的功能和特點的前提下,簡化系統結構,使得設計和建立的系統穩定可靠而有效。

3.通用性原則。軟件的設計和開發要具有通用性,易于移植、擴展和修改。另一方面,軟件的使用要簡單易學,因此人機界面要友好,符合使用者的水平和要求,美觀、簡潔、易懂和操作方便的人機界面是系統開發的一個重要方面。

4.可擴展性原則。隨著科學技術的發展,生產實際對線切割加工的功能會越來越多,所以,這里設計和建立的系統要能方便地擴展,以適應新的需求。

5.可靠性原則。產品設計和生產中,對數據來源的準確性要求比較高。因此對掃描的圖像信息處理過程要保證其正確不失真。

6.采用結構化、模塊化的設計方法。在軟件系統設計過程中把軟件劃分成具有各種功能的模塊。模塊程序的編寫要采用結構化程序設計的方法,保證系統結構的清晰,提高程序的可讀性。

經過實際考察線切割加工編程的過程,查閱相關的資料,結合線切割加工行業的發展要求,分析軟件編程的可行性,并結合掃描矢量化在其他領域中的應用,將本文研究的基于圖像掃描矢量化的線切割編程系統的功能和特點總結如下:

首先,它是一個簡單易用的圖形矢量化軟件。它把光柵圖轉換成可供AutoCAD編輯的矢量圖形,可以處理圖像信息,按照用戶的需要設置參數,對光柵圖像進行方向變換、清理、加粗線條等編輯功能,還可以結合外部編輯器對通過設置參數進行更進一步的處理,以獲得更完美的效果。

其次,它是一個線切割編程系統。根據電火花走絲原理,可以把圖像處理后的信息生成加工路線,進行必要的處理后以語言的形式表達出加工的全部內容,生成可以直接用于數控機床的 NC加工程序。本系統的圖像信息可以通過現在廣泛使用的各種硬件設備進行采集,如數字化儀、掃描儀、攝影測量設備等,隨著科技水平的不斷提高,其信息采集手段也不斷提高和擴展,保證圖像信息來源的質量。

另外系統圖標命令及菜單功能、自動編程系統的基本操作方法簡單易學,智能化和集成化的操作命令使得軟件使用起來也方便快捷。

基于以上系統功能和特點分析及設計依據和原則,設計出了基于圖像掃描矢量化的線切割編程系統的總體結構框圖如下:

圖1 基于圖像掃描矢量化的線切割編程系統的總體結構框圖

1.通過了解開發基于掃描圖像矢量化的線切割編程系統的研究現狀,指出它是推動線切割技術進一步發展的需要,它的成就將是推動整個自動編程技術向更高層次發展的重要手段,提高機床的應用層次,也是現階段必須突破的關鍵技術,是機械制造領域的重要方面,并引出本文研究的主要內容,即:(1)信息掃描輸入;(2)信息預處理;(3)矢量化跟蹤處理;(4)數據質量的檢驗和數據優化整理;(5)刀具路徑生成。

2.主要討論了基于掃描圖像矢量化的線切割編程系統的設計依據和原則及其主要功能,根據掃描圖像矢量化的線切割編程系統功能的需求和結構特點,劃分了系統的各個模塊,從而構建系統的結構,分析了該系統總體工作的流程,給軟件開發提供了參照和方向指導。

3.主要研究了計算機圖形學中的圖像的存儲和管理特點,初步提出了圖形矢量化的原理,闡明了圖像信息預處理的的主要方法及其解決方案,闡述了其運算和處理過程,并用VC++語言實現了圖像處理的功能。比較不同圖元處理的各種方法,選擇較優的和適合本系統的方法,完成了圖像的灰度變換、二值化處理和濾波去噪及圖形細化的功能。

4.介紹了圖像矢量跟蹤的原理和方法,實現了圖像的矢量化處理,Freeman鏈表和矢量化使得矢量化后的圖像分支點、交叉點、切點等處仍很好保持了原圖中的拓撲關系,為后續曲線的擬合及線段拼合等處理提供了有利條件。通過研究圖形元素的特征和屬性,利用最小二乘化方法進行曲線的擬合,并進一步進行圖元的識別,擬合的精度高,提高了機械工程圖形矢量處理的水平。

5.針對圖像預處理和矢量化過程中產生的數據信息偏差,結合人機界面交互的方式,系統通過對圖形信息的智能化驗證和修改和優化整理,使得圖元間的拓撲關系忠實于設計圖像,減少錯誤的產生,最終使圖形矢量化信息達到準確性、一致性、完整性。

6.討論了基于矢量化圖形的線切割編程模塊的實現原理和方法,研究了圖形輪廓排序的方法和步驟及軌跡生成中轉接情況的判別算法。給出了系統設計的主要步驟和流程,實現了根據用戶輸入的零件設計參數,根據數控代碼的編制規則生成機床加工所需要的數控代碼。

7.用簡單的實例說明系統操作的界面和基本功能,主要包括系統運行的主界面、圖形預處理和矢量化操作界面及其結果、軌跡生成界面、程序代碼生成界面。界面的操作簡單、易學,界面簡潔,對使用者的技術水平和知識水平要求不高,有助于系統的普及。

線切割編程與加工技術在機械制造中的應用非常廣泛,同時掃描圖像矢量化以圖像形式輸入,以富含邏輯關系和結構特征及屬性的矢量模型輸出,因此它在線切割行業的中有一定的應用前景。

基于此目的,研究了基于掃描圖像矢量化的線切割編程系統的設計和實現方法,主要要進行了以下研究工作:

1.研究了計算機圖形學中的圖像的存儲和管理特點,并在此基礎上指導圖像信息的處理和變換。

2.研究了圖像信息預處理的方法,用程序語言實現了運算和處理過程。完成了用浮點法處理圖像的灰度變換;采用最大類間方差法求最佳閾值,完成了圖像的二值化處理和濾波去噪功能;為了得到圖像的輪廓和結構信息,結合數學形態學的原理對圖像信息進行了圖形細化和圖像輪廓的提取。

3.實現了圖像的矢量化跟蹤,用Freeman鏈表存儲和矢量化處理,使圖像由一個沒有邏輯聯系的圖像點陣圖片變成一個有著自己的特征和屬性的可識別和追蹤的矢量圖像。

4.研究了圖形元素的識別和調整方法,利用最小二乘化方法進行了直線、圓弧等曲線的擬合,并對圖元進行了識別和校正。

5.總結了圖像矢量化過程中導致誤差產生的各種因素,針對這些情況對矢量后的數據進行后處理,對數據進行檢驗和優化整理,對圖元間的拓撲關系進行識別和修正,使得圖元自身更加精確,使它們之間的邏輯關系符合機械制圖的一般規律,滿足了編程的基本要求。

6.最后在矢量化圖形數據信息的基礎上,根據實際線切割加工的情況,對圖形輪廓進行了排序,形成適合實際加工的刀具路徑,最后用數控代碼實現線切割編程,形成數控代碼。

雖然本系統已經基本達到了所必需的功能,但是還有許多工作需要去做,從而使系統更完善,以適應更多的需求和發展。主要有以下幾方面:

1.隨著線切割加工技術的發展,它所加工的零件也在不斷變化,圖像圖線的結構變化過多,之間的拓撲關系也越來越復雜,要隨著技術的發展不斷更新和改進。

2.編程過程中所面臨的困難是實際加工時情況復雜,將本編程系統與數據庫技術相結合在大量試驗基礎上建立數據庫和知識庫,引入專家系統等技術以獲得最佳的綜合加工指標,最大限度地發揮本線切割編程功能,其實際應用價值將是巨大的。

3.在充分發揮自身特點的基礎上應采用集成的概念。充分開放各自的開發技術平臺,允許并歡迎各種其他領域的軟件共同實現集成,集成各個軟件的優秀功能。

4.另外加強對文件的組織管理以及引入遠程郵件管理等,以擴展該系統的應用范圍,使其功能提高一個檔次。

三、本文小結

本文主要討論了基于圖像掃描矢量化的線切割編程系統的設計依據和原則及其主要功能,根據圖像掃描矢量化的線切割編程系統功能的需求和結構特點,劃分了系統的各個模塊,從而構建系統的結構。分析了該系統總體工作的流程,給軟件開發提供了參照和方向指導。

參考文獻:

[1]李京江.Windows系統下的線切割編程控制軟件的設計[J].計算機輔助設計與制造,2000(11): 50-51.

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關鍵詞 技能高考 考試大綱 設計策略

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2015.03.013

Vocational Colleges Admissions Skill-oriented College

Entrance Examination Syllabus Design Studies

CHEN Yifeng

（Wuhan Institute of Shipbuilding Technology， Wuhan， Hubei 430030）

Abstract The establishment of secondary vocational school graduates entering higher school "knowledge and skills" college entrance examination is an important measure to promote the development of vocational education reform， This paper analyzes the basic design principles of higher vocational college entrance examination outline of skills， the implementation of the strategy of the college entrance examination skills， It has important significance to improve the skills of the entrance examination regulations.

Key words skill-oriented college entrance examination; outline of the examination; design strategy

1 “技能高考”考試大綱制定的基本原則

技能高考是采用“文化素質+職業技能”的招生考試辦法，以技能考試為主（占70%）、文化考試為輔（占30%），重點考查學生的動手實踐能力，既要考慮用簡單有效的技能試題評價考生的現有能力和專業發展能力，又不能忽視對學生應知知識的考核，“技能高考”考試大綱制定要遵循以下基本原則。

1.1 遵循中職教學大綱

各學科應知知識是學生可持續性發展的原動力，對于各學科的考試目標、知識點范圍、能力要求和樣題都必須依據教育部中等職業學校的專業課程教學大綱，它是高考命題的依據。以招考電子類中職畢業生為例，對應中等職業學校《電工技術基礎》和《電子線路》教學大綱（見教職成[2009]8號文）。

1.2 遵循國家職業標準初級技工的標準

對于應會知識的考試內容，要遵循國家職業標準初級技工的標準，考查考生對初級工掌握的程度及考生技能的規范化，而且全面結合中職畢業生就業需要，以形成中職畢業生從業技能為立足點，使招生考試內容與中職畢業生從業技能需要相互兼容。

各類別（專業）技能考試的主要內容可以分別設計為：（1）機械類：專業知識考試內容為機械制圖與識圖、機械基礎、機械制造工藝基礎和相應工種工藝知識。技能操作考試內容設車工、銑工、鉗工三項，由考生從中選擇一項考試。（2）電子類：專業知識考試內容為電工基礎、電子線路等基礎知識。技能操作考試內容設維修電工、電子裝配兩項，由考生從中選擇一項考試。（3）會計專業：專業知識考試內容為會計基本理論和方法、會計憑證與工業企業常見經濟業務事項的處理、財產清查、成本計算、會計賬簿、會計報告、會計法律制度、支付結算法律制度和稅收法律制度。技能操作考試內容為原始憑證的閱讀、填寫和審核，記賬憑證的填制和審核，賬簿的設置、登記、對賬和結賬，會計報表的編制。（4）計算機類：專業知識考試內容為計算機基礎知識。技能操作考試內容為中英文錄入，操作系統的使用，文字處理，電子表格處理，幻燈片制作，計算機網絡應用和C語言程序設計。（5）旅游類：旅游類技能考試分為酒店服務和導游服務兩個工種，由考生從中選擇一項考試。酒店服務專業知識考試內容為酒店服務相關知識。技能操作考試內容為前廳服務和客房服務技能操作（這2項為必考項目），中餐和西餐服務技能操作（選考項目2選1）;導游服務專業知識考試內容為導游基礎知識、導游實務。技能操作考試內容為模擬導游景點講解和才藝展示。（6）護理專業：專業知識考試內容為住院環境及護理、醫院內感染的預防和控制、患者清潔護理、患者飲食護理、生命體征的評估及護理、排泄護理、藥物療法和過敏試驗法、靜脈輸液和輸血。技能操作考試內容為鋪無菌盤（半鋪半蓋法）（必考項目），徒手心肺復蘇（成人）和戴無菌手套（抽考項目2抽1），密閉式靜脈輸液技術、鋪備用床和測量血壓法（選考項目3選1）。（7）農學類：農學類技能考試分為種植類和養殖類，由考生從中選擇一項考試。種植類專業知識考試內容為植物學基礎知識、農作物生產基本知識、植物病蟲害防治及常見農具的使用和保養。技能操作考試內容為嫁接（切接）技術、小麥種子活力的測定（紅墨水法）（這2項為必考項目），大田作物常見病蟲害識別與診治、園藝植物軟枝扦插技術（選考項目2選1）;養殖類專業知識考試內容為動物學基礎知識、畜禽飼養和防疫基本知識。技能操作考試內容為細菌革蘭氏染色與觀察、種蛋的選擇與鑒別（這2項為必考項目），動物器官組織切片觀察與識別、消毒劑的選擇與配制（選考項目2選1）。（8）學前教育專業：專業知識考試內容為幼兒衛生保健、幼兒心理、幼兒教育、幼兒園教育活動設計與實踐。技能操作考試內容為幼兒園教育案例分析（必考項目），器樂演奏、歌曲演唱、舞蹈表演、命題簡筆畫（選考項目4選1）。

2 技能高考考試大綱設計的策略

2.1 考試內容要覆蓋全面

充分發揮技能高考對中職教育的引導作用，在技能高考考試大綱里對應知考試內容的覆蓋要全面，不能忽視文化內容的考查，杜絕只顧應付技能操作考試而忽視對文化知識的學習，因而各應知知識點要按照一定的比例組題和配分，才能促使中職教師講授全面的基礎知識，學生也會主動去學習基礎知識，防止教師和學生急功近利的現象。隨著社會進步和科技的發展，任何一項技能都很難做到長期有用，要保證學生在未來職場的可持續發展就必須有接受新技能的能力，而學校里的文化基礎知識是技能發展的源泉。

2.2 技能考試和知識內容要融合，防止盲目進入考試誤區

技能高考是技能操作為主，文化為輔，可引導著中職學校在人才培養中突出實踐教學，重視技能培養，為防止盲目進入考試誤區，只訓練技能而忽視文化知識的學習陷入招考僵局。則應在在技能考試題型設計上要體現出基礎知識的融合，有機地巧妙地將知識滲透到操作過程中去，學生只有重視基礎知識的學習才能更好地完成技能操作，使之知其然，也知其所以然。我們在實行“技能高考”改革的同時，應該通過大綱來明確體現文化考試的重要性，防止高考改革偏離正確的軌道。

2.3 組考試題可操作性強，體現企業崗位標準

隨著技能高考模式的推出，越來越多的高職院校專業在招生中采取技能高考來招收生源，則在組題上要注意以下三點：一是技能題型設計要考慮可行性、安全性、環保性，不能在考試過程中出現電擊，火災，動物疫病傳染等。二是技能題不但要按照初級工標準，還要按照企業典型崗位技能的要求來命題，既要充分考慮學生升學的需求，還要考慮滿足學生就業的需要。

2.4 細化技能考試評分

要求考生在規定時間內選擇恰當的工具、設備、方法及運用正確的基礎知識和基本技能，按照正確的操作規范和流程，遵循尺度原則，體現評分客觀性，制訂相應的評分細則，避免評分過程的主觀性和隨意性，從而失去考試的公平性;遵循過程與結果考核相結合的原則，過程的考核表現出對考生平時學習的各知識點的考核，判斷出考生的掌握程度，而結果考核體現出幾種技能綜合運用的能力。

3 結語

技能考試大綱的合理制定有利于較好發揮“技能高考”的“雙向作用”，一方面促進中職學校對學生進行規范化的技能夠培養，另一方面有助于高等學校招收合格的生源，其次也有助于中高職課程的銜接，打通中高職培養人才的通道。

基金項目：湖北省教育科學“十二五”規劃2013年度立項課題《激光加工技術專業建設標準研究》;課題編號2013B344， 主持人：陳一峰

參考文獻

[1] 詹嘉儀.“技能高考”：高職院校招生改革論述――以湖北省為例[J].教育與考試，2012（3）：20-24.

[2] 丁建洪.高職院校自主招生實施“技能高考”制度的思考[J].職教研討，2012（5）：8-10.

[3] 張德新，許文祥.高職院校單獨組織“技能高考”的設計與實施[J].十堰職業技術學院學報，2012（5）：1-3.

篇10

關鍵詞：技工院校；數控專業；一體化教學

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1001-828X（2012）02-0-01

結合我院的實際情況，我們在數控專業教學改革上進行大膽嘗試，從以往傳統的教學模式向模塊式一體化教學方法轉變，真正實現了專業教學的理論實踐一體化。在教學的實踐過程中，我們轉變思想，更新觀念，重新構建課程體系，以專業工種為模塊，實施模塊式一體化教學方法，把專業理論和操作技能有機、系統地結合在一起，找出理論學習和操作技能訓練之間最佳的切入點，注重教學內容的實用性。通過模塊教學方法的實施，強化了學生的技能訓練，提高了學生的動手能力，收到了事半功倍的效果。

一、模塊設置的基本原則

要以就業為導向，堅持正確的辦學指導思想。要以能力為本位，努力滿足崗位實際需要。要實行產教結合，推行“訂單”培養模式等新型的校企合作機制。要以學生為主體，實現教學過程行動化。促進質量評價的社會化，提高職業教育的質量和效益。

培養造就一支富有開拓創新能力的“實用型”技術人才，是提高職業教育的質量的根本保證。具體到模塊教學設置上，我們應遵循以下原則：

1.遵循實用性和系統性的原則

將數控專業分成若干模塊，如機械制造基礎模塊、普通機加工模塊、數控加工模塊，凡是與上述密切相關的理論知識和操作技能，是教學的主要目標。強調知識的實用性，注重內容的系統性。像這樣有的放矢地設置模塊，既可以實現培養目標，又節省寶貴的教學時間。

2.遵循可持續發展的原則

為了適應現代經濟社會的高速發展，提高學生的就業能力，滿足學生畢業后繼續學習和不斷發展的需要。我們在完善學生的知識體系上下工夫，除了設置專業主模塊以外，還配置了基礎模塊，如《大學語文》、《英語》、《政治》等基礎模塊。這些模塊與提高人的綜合素質是密不可分的，也是構建人的知識體系不可缺少的一部分。

3.遵循彈性原則，培養復合型人才

各院校要進一步解放思想，轉變觀念，不斷強化對復合型人才重要性的認識，增強危機感和緊迫感，從院校實際條件和學生實際出發，實現培養目標的多元化，在設置模塊時遵循復合型原則。并且每學期定時的參加生產實習，使學到的知識在實踐中得到檢驗，提高學生的綜合素質。

4.模塊設置與技能考核掛鉤

在實際操作過程中，我們要使模塊設置與技能考核盡量掛鉤，在內容上保持一致。在模塊教學結束后，讓學生通過參加技能考核等形式，讓學生的實踐能力得以提高，為學生日后就業提供更多選擇的空間。

二、數控專業的模塊式一體化教學的實施方案

1.數控專業“一體化”教學計劃

按模塊化教學要求編制授課計劃，通過整合，刪除教材中過時的、理論性偏強的部分章節，以能懂、夠用、實用為原則進行編寫，突出現場教學、直觀教學。

在全面了解學生情況的基礎上，要吃透教學大綱，明確教學目的、任務和要求。

2.數控專業“一體化”教材

數控專業的一些課程的相關性較強，進行一體化教學可以相互補充，促進學生理解、消化和吸收，達到更好的教學效果。例如：機械制圖、AutoCAD、公差三門課就可進行一體化教學，機械制圖可使學生掌握機械圖的繪制方法、規范，而AutoCAD是應用計算機輔助準確、高效的作圖，與公差課的配合學習，可有助于理解抽象的公差概念，并正確標注，正確識讀圖紙技術要求。另外，根據該轉專業的培養目標，需將相關知識和技能分成若干個課題，每個課題依據不同的知識點又分成若干個子課題，每個課題都應有具體的理論和技能要求。這樣教學過程不再是單一的學科教學，而是瞄準目標、圍繞課題的一體化教學。因此，需對各課程進行重新整合，由學科帶頭人牽頭，組織相關教師編寫為一體化教學配套的校本教材，教學內容才能更有針對性和適用性，最大限度地提高一體化教學的效率和效果。

3.數控專業“一體化”教學場所

理實一體化教學要有與專業和規模相適應的硬件設備和學習環境。由于一體化教學方法強調空間和時間的統一，即在同一場地、同一時間完成教學的多種任務。如我院數控實訓場地，實訓內容非常豐富，一個實習車間可進行好幾個工種的教學，如：普通車工、數控車工、數控銑工等，老師理論講解完后緊接著就可以進行實際操作訓練，然后根據實際操作中普遍存在的問題再進行理論講解。這一整個教學過程都是由教師主講并指導實操，因此該理實一體化實習場地為師生雙方邊教、邊學、邊做、理論與實踐交替提供了保障，在教學中不存在沒有理論的實踐，也不存在沒有實踐的理論，真正實現了空間和時間的統一，保證了一體化教學的順利實施。

4.“雙師型”教師隊伍

擁有一支高素質、可以打硬仗的“雙師型”教師隊伍是職業類院校的根本大計，也是職業類院校可持續發展的關鍵因素。雙師型教師除了要有扎實的理論基礎，深厚的科學知識，取得相應的教師資格證書，而且必須有豐富的實踐經驗和較強的崗位技能，取得相應的資格證書。建設一支“一體化”的師資隊伍，可以由以下三個渠道進行：一制定“雙師型”教師隊伍建設規劃。鼓勵符合條件的專業技術人員積極參加與本專業密切相關的第二專業技術職稱的申報和評審，或行業資格證的考評，并取得相應的技術職稱證書或行業特許資格證書；二是建立有利于“雙師型”教師成長的管理機制，將教學工作考核、學術水平和科學研究考核及教書育人工作考核相結合，全面動態地評價教師。建立能發揮“雙師型”教師潛力和作用的“工學、產學結合”的創業機制，鼓勵他們在業務對口的條件下兼職和創業。

知識經濟時代的特征就是知識在競爭中占主導地位，而知識的載體是人才，誰在人才上占有優勢，誰就能在激烈的競爭中獲得話語權。在當今世界多極化、經濟全球化及科技進步日新月異的新形勢下，只有建立健全模塊式一體化教學體系，才能更好把我們的學生培養成為社會需要的實用型人才，為經濟社會的全面健康快速發展提供強有力的人才保證和智力支持。

參考文獻：

[1]鐘啟泉,張華.課程與教學論[M].廣東高等教育出版社.