机械制图的基本原则范文

导语：如何才能写好一篇机械制图的基本原则，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：机械制图；电子类专业；课程教学

目前，机械制图课程在各大院校中都有开设，是一门实践性和理论性都很强的专业技术课程，其目的在于通过正投影法的运用，培养学生空间想象能力以及正确阅读和绘制机械图样的能力，从而进一步培养学生的工程意识和能力。因此，对同样属于工科的高职电子类专业学生来说，自然也成为一门必不可少的课程。然而，在对电子类学生的实际教学过程中，存在一些问题导致教学效果很难得到保证。笔者将针对这些问题进行分析，并总结了教学实践中的一些经验，以供大家参考。

一、现行电子类专业机械制图课程教学存在问题

以我校为例，电子类专业主要包括：电子信息工程、应用电子技术、电子工艺与管理等专业，由于机械制图课程不是其主干课，在后续学习过程中，也难以看出其明显作用。因此，无论从专业课程设置，还是学生学习角度来看，都存在一些问题。

1．课程学时不够，难以保证教学效果

以我校为例，电子类专业通常只有30学时左右，其教学内容却包含绪论、制图的基本知识和技能、基本体及组合体的投影、表达方法、标准件的画法以及零件图、装配图等七个章节，内容多、时间短。尽管在教学过程中，老师会结合一些三维模型和动画来加强学生立体思维的培养，但大量时间的练习仍是必需的，尤其是组合体读图等内容。因此，很多老师讲完前面的投影基础，后面几章内容剩下的时间也就不多了，导致后面几次课，信息量过大，进度过快，造成学生对知识消化不良，教学效果当然也就难以保障。

2．学生重视程度不够，学习兴趣不高

正由于不是主干课程再加上学时较少，很多电子类专业的学生就认为机械制图课程跟他们没多少关系，将来也不会有什么作用，从而放松对课程的学习。再加上课程理论性较强，缺少教学实验设备和实践环节，学生只能感性理解，不能动手操作，自然学习兴趣难以激发。久而久之，不会的内容越来越多，就越来越没有兴趣继续学下去，最终，造成恶性循环。

二、机械制图课程改进措施

1．提高学生重视程度，培养学生兴趣

“兴趣是最好的老师”，所以在第一次上课时，就需要培养学生对机械制图课程的兴趣，要让他们对课程重视起来。首先，在讲述绪论时，要抓住学生对新鲜事物好奇的心理，向他们介绍讲述一个欣欣向荣的行业，让他们产生一种了解机械领域、拓展知识面的心理需求。其次，要培养学生的自信，要告诉他们，对所有同学来说，这都是一门全新的课程，只要自己努力，愿意花时间和功夫就都能学好。最后，结合学生专业发展和目前就业形势深入分析机械制图课程对他们的重要性。告诉学生，从学习角度来讲，机械制图课程是所有工科类学生都要学的一门必修课程，对立体思维的培养，非常重要。在后续学习过程中，他们常常需要画电路图等，而几乎所有工程图纸都遵循同样的基本原则，这些原则在制图课程中都有涉及。从行业发展角度来讲，机电不分家，电只有跟机器有效结合起来，才能实现强大的功能和生产力，因此，需要学好机械制图。从就业角度来讲，他们将来可能进入制造企业从事电气相关工作，在实际工作中，很有可能会阅读机械图纸和产品图纸。因此，必须掌握一定的机械制图基础知识才行。总之，学好机械制图课程对提高学生就业竞争力和岗位适应性都很有帮助，我们应该把它重视起来，增强学生的学习兴趣，使他们有的放矢地学习。

2．根据教学目标，调整教学内容，详略得当

与机械类专业的学生不同，电子类专业的学生将来工作中，不需要开发、加工机械产品，也不需要进行机械结构设计和模具设计，所以不需要能够亲手绘制复杂机械图样，只需要能够读懂一般的机械图纸即可。所以，在教学内容的选择上，要以“必须和够用”为基本原则。对于主要培养学生空间想象能力的组合体读图等内容可以适当多讲一些，并通过大量图例分析和练习，来提高学生由图想物、看物想图的能力，而对轴测图、换面法等内容可以完全省略不讲。

3．加强信息化教学手段的应用

随着计算机技术的发展，计算机辅助教学（CAI）在教学过程中的应用越来越多。机械制图课程的教学难点即是二维图纸和三维模型在学生脑海中的相互转化。为帮助学生思考三维模型的空间构型和投影图，可以引入三维建模软件，如Solidworks、Pro／E等。利用这些软件建立三维模型，可视化地将这些模型的空间结构、形成过程和视图展示给学生，以帮助其更加高效准确地进行模型三维结构和二维图纸的转化，从而快速提高其空间想象能力。此外，大量动画和电子模型的使用，更能提高学生的学习兴趣和信心。4．将机械制图理论知识与生产实践结合起来由于机械制图课程本身理论性较强，所以学生学习起来容易感到枯燥，丧失学习兴趣。为加深电子类专业的学生对理论知识的理解，可以带他们到实习工厂参观，将电和机器怎样有机结合起来工作的原理讲解给他们，并且用视图表达设备中的某个零部件，这样，学生觉得学有所用，就会从制图中得到成就感，从而加深知识理解并提高学习兴趣。

三、总结

文章通过对高职院校电子类专业学生学习机械制图课程中存在课时量较少，学生对课程重视程度不够，学习兴趣不高等问题的分析，结合教学实践提出了一些教学中需要注意的问题和改革措施，但如何找到最适合高职电子类专业学生的教学方法和思路仍需进一步探索。

参考文献：

［1］蒲娟，罗江丽，陈江瑜，陈勇．关于机械制图课程教学对接策略的思考［J］．科技视界，2014，106（19）：209转328．

［2］杨华，叶东，曹轶杰．关于管理类专业《机械制图》课程教学的几点思考［J］．桂林航天工业高等专科学校学报，2007，1：58－59．

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【关键词】浅谈 中职学校 机械制图 有效 教学方法

中职学校《机械制图》是一门专业基础课，它和专业的相关课程以及生产实习有紧密的联系，是培训技术工人基本技能不可缺少的一门重要课程。因为《机械制图》在教学计划中起着承上启下、贯穿始终的作用，因此《机械制图》教学质量的好坏将直接影响到学生继续专业课的学习。对中职学生来说，《机械制图》主要是培养学生具有一定的识图与绘图能力。基于中职学生素质普遍较低、学习方法不当、学习能力差、学习目的不明确等特点，《机械制图》的教学有一定的难度，笔者尝试以下一些教学方法，使教学取得了较好的效果。

一、直观性教学法

中职学校《机械制图》是以“识图为主，识图与绘图相结合”作为教学指导思想，其中重点是识图，就是由平面图形想象物体的空间形状。直观性教学对培养学生的空间想象力和空间思维能力有重要作用，任何具体的东西都比抽象的东西容易理解和认识，抓住学生的认知规律，施以直观性教学，效果较好。老师可边讲授边向学生展示各种实物、教具，进行示范性试验，或通过现代教学手段，使学生获得感性认识。直观性教学有利于引起学生兴趣、集中学生的注意力，使学生得到具体、生动、真实、鲜明的观念和直接经验，有利于理论联系实际，有利于发展学生的观察力和空间想象力，有利于减少学生学习中的困难。例如，在讲剖视图的画法时，让学生用橡皮泥或塑料泡沫制作模型进行剖切，并在与剖切平面接触的部位画剖面线，学生一看就会，降低了学习难度。组合体补画第三视图或补缺线是难点，因为需要学生有很强的空间想象力，我尝试了以下方法：1、现场做泡沫模型，然后学生分组做；2、利用木模、多媒体展示；3、教学生徒手画轴测图。只有建立起立体图，求平面图的相关问题才会迎刃而解。

二、精讲多练，分层辅导

《机械制图》是一门理论性和实践性很强的专业理论课。面对中职生“双能”偏差的客观性，教学要体现“以实用为主、够用为度”和“培养学生的实际能力”为原则。因此教师在教学中要根据学生自身情况和接受能力以及将来工作的实际需要，针对教材进行适度的精简，达到把基本知识弄清弄懂为目标，其它知识在今后的实际工作中充实升华。为此在教学中老师切忌满堂灌，而应精讲多练、讲练结合，充分发挥学生的主动性，使学生学有所得、学有所能。每次课我都会留一定时间安排学生做课堂作业，有针对性地结合讲解课内容，帮助学生归纳和掌握教材要点。

在学生解题过程中，我会在教室中不断巡视，发现学生遇到困难时，给予适当的启发和帮助。

对学习能力较差的学生，在个别辅导过程中可多用启发性和鼓励性语言，让学生顺着老师的思路，逐步找到正确答案，建立学生的自信心，培养学生的学习兴趣，培养他们的成就感；对于大多数学生，要督促他们独立思考，学会自己分析解决问题，老师进行适当启发；对学习能力较强的学生还可布置有一定难度的作业来提高他们，或者鼓励他们帮助一些基础差的学生，这样不仅对基础差的学生有所帮助，而且对他们自己也是一种提高。

三、总结归纳法

在教学过程中，老师通过认真揣摩知识中的规律并科学归纳，教学往往能收到事半功倍的效果。比如半剖视图、局部剖视图，可归纳为：半剖表示对称件，点划线作分界线，半边图形互推想，内外形状就相见；局部内形要表现，局部剖视最方便，顺着中心取剖向，范围就看波浪线。通过口诀式的总结，两种剖视图的特点便一目了然。再比如螺纹画法，可总结为：螺纹画法两种线，用手摸着来分辨，摸得着时粗实线，摸不着时细实线。口诀式的总结归纳，既琅琅上口又过目不忘，既能激发学生兴趣又能活跃课堂气氛，从而收到意想不到的效果。

四、启发式教学法

启发式教学的核心是以启迪思维、培养和发展智能来提高学生素质为核心。实施启发式教学法，能够体现“学生为主体，老师为主导”的素质教育要求。这就要求教师吃透教材、精心备课，只有这样，才能在教学设计上有的放矢，才能正确引导学生思维。启发式教学对培养学生的空间想象力和思维能力以及培养创新精神与创新能力等方面都有至关重要的作用。

五、案例教学法

理论联系实际是教学的一项基本原则。理论教学的目的是为生产实践服务，因此，首先要注重课本理论的教学，理论教学主要是在课堂上进行。同时，《机械制图》又是一门实践性很强的课程，因此，在加强课本理论学习的同时，还必须与生产实际紧密联系。条件允许的话，可先带领学生参观工厂的生产车间，面对一台台机床及机床旁纸架上的图纸，再看到工人师傅依照图纸加工零件的场面，学习制图课的重要性就不言而喻了。教学中，既要让学生看模型，又要让他们看一些实物，二者结合起来使用。我根据专业特点拿一些工厂里用的图纸进行教学，让学生了解一些实际生产的知识，明确学制图的目的，使理论知识与生产实践紧密结合起来，加强了学生综合素质的培养。

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关键词：中职学校 机械制图 有效 教学方法

中职学校《机械制图》是一门专业基础课，它和专业的相关课程以及生产实习有紧密的联系，是培训技术工人基本技能不可缺少的一门重要课程。《机械制图》在教学计划中起到承上启下、贯穿始终的作用，《机械制图》教学质量的好坏将直接影响到学生后续专业课的学习。对中职学生来说，《机械制图》主要是培养学生具有一定的识图与绘图能力。基于中职学生素质普遍较低、学习方法不当、学习能力差、学习目的不明确等特点，《机械制图》的教学有一定的难度，笔者尝试以下一些教学方法，使教学取得了较好效果。

一、直观性教学法

例如，在讲剖视图的画法时，让学生用橡皮泥或塑料泡沫制作模型进行剖切，并在与剖切平面接触的部位画剖面线，使学生一看就会，降低学习难度；组合体补画第三视图或补缺线是难点，因为需要学生很强的空间想象力，我尝试以下方法：1.我现场做泡沫模型，然后学生分组做。2.利用木模、多媒体展示。3.教学生徒手画轴测图。只有建立起立体图，求平面图的相关问题才会迎刃而解。

二、精讲多练，分层辅导法

中职《机械制图》是一门理论性和实践性很强的专业理论课。每次课我都留一定时间安排学生做课堂作业，有针对性地结合讲课内容，帮助学生归纳和掌握教材要点。在学生解题过程中，我在教室不断巡视，发现学生遇到困难时，给予适当的启发和帮助。对学习能力较差的学生，在个别辅导过程中可多用启发性和鼓励性语言，让学生顺着老师的思路，逐步找到正确答案，建立学生自信心，培养学生学习兴趣，培养他们的成就感；对于大多数学生，要督促他们独立思考，学会自己分析解决问题，老师进行适当启发；对学习能力较强的学生还可布置有一定难度的作业，来提高他们，或者鼓励他们帮助一些基础差的学生。这样不仅对基础差的学生有所帮助，而且对他们自己也是一种提高。

三、总结归纳法

在教学过程中，老师通过认真观摩知识中的规律并科学归纳，教学往往能收到事半功倍的效果。比如，半剖视图、局部剖视图，可归纳为：半剖表示对称件，点划线作分界线，半边图形互推想，内外形状就相见；局部内形要表现，局部剖视最方便，顺着中心取剖向，范围就看波浪线。通过口诀式的总结，两种剖视图的特点便一目了然。再比如，螺纹画法，可总结为：螺纹画法两种线，用手摸着来分辨，摸得着时粗实线，摸不着时细实线。口诀式的总结归纳，既朗朗上口，又过目不忘，既激发学生兴趣，又活跃课堂气氛，从而收到意想不到的效果。

四、启发式教学法

启发式教学的核心是以启迪思维、培养和发展智能来提高学生素质为核心。启发式教学对培养学生的空间想象力和思维能力，以及培养创新精神与创新能力等方面都有至关重要的作用。在讲解“点、直线和平面的投影”内容时，我主要将“点的投影”一节讲透，在学生掌握好点的投影基础上，启发学生“两点确定一条直线，那么直线的投影又如何求呢？”引导学生找到直线两端点的投影，连接起来即是直线的投影，在根据不同位置直线的投影，引导学生分析、总结其空间位置，我说出不同位置直线的名称，再引导学生对比不同位置直线的投影特点。同样，“平面的投影”也是先提示“不在同一直线的三点确定一个平面”（一条直线和线外一点确定一个平面），再引导学生作平面的投影，总结不同位置平面的投影特点。通过这样的教学过程，既引导学生主动思维，调动他们的学习主动性，又锻炼了他们的空间想象力和思维能力，学生自然较为牢固地掌握所学内容。

五、案例教学法

理论联系实际是教学的一项基本原则，理论教学的目的是为生产实践服务，依此，首先要注重课本理论的教学，理论教学主要是在课堂上进行。同时，《机械制图》又是一门实践性很强的课程。因此，在加强课本理论学习的同时，还必须与生产实际紧密联系，条件允许的话，先带领学生参观工厂的生产车间，面对一台台机床及机床旁纸架上的图纸，再看到工人师傅依照图纸加工零件的场面，学习制图课重要性就不言而喻了。教学中，既要学生看模型，又要让他们看一些实物，二者结合起来使用，我根据专业特点拿一些工厂里用的图纸进行教学，使理论知识与生产实践紧密结合起来，加强了学生综合素质的培养。

六、多媒体教学法

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在零件识图教学中引入项目教学法，有利于克服传统教学方式中的“知识本位”弊端。学生通过具体参与，学习的兴趣和热情被极大地激发和释放了出来，有利于巩固所学的知识，增强解决实际问题的能力，培养学生的团队意识、协作精神、人际交往能力和语言表达能力。

【关键词】

项目教学；零件图；职业教育；应用

一、问题的提出

零件识图是《机械制图》课程中的的重要内容，它涉及的知识面广，内容涵盖量较多，传统的教学方法遵循“知识本位”，强调课堂教师的系统传授与学生的被动识记，注重学科知识的科学性、系统性以及新旧知识之间的联系，学生的动手技能与创造性思维常常被忽视。教学中，学生由于缺乏实践经验和专业知识，加上空间想象力和形象思维能力较弱，学习起来普遍感到吃力，极易产生疲劳，提不起兴趣，厌学，导致教学效果一直不尽人意。

在课程改革的激励下，我们在零件识图教学中引入“项目教学法”，让学生直接参与项目活动的全过程，努力营造主动参与、自主协作、尝试创新的氛围，使学生成为教学活动的主体，由过去“被动接受知识”转变为“主动探究知识”，由“让我学”变成“我要学”，取得了良好的效果。

二、项目的确定

项目教学法是在老师的指导下，由学生相对独立地完成项目任务而进行的教学方法。学生作为主体在处理一个项目的全过程中，需要运用自己所掌握的知识和经验，发挥想象，通过亲手操作，在真实的解决问题情境中了解并把握整个过程及其每一个环节中的基本要求，经过一定的实践过程，最终得到结果，并进行展示和自我评价，从而达到掌握教学内容的效果。因此，项目教学法成功的关键是选择和确定好项目。

零件图作为机械制图的重要内容，其主要学习内容包括一组图形、完整的尺寸、技术要求和标题栏等。根据中职人才培养方案和企业用人的要求，在制图课中，学生学完本部分内容之后，应能根据已有的零件图，结合相关的工艺知识，分析和想象零件的结构、形状，弄清全部尺寸和加工精度以及各项技术要求，同时还应了解零件的作用、材料、件数等内容。根据这个要求，我校结合企业的实际和专业人才培养方案的要求，以学生完成机械制图中绘制典型零件为一个项目，完成从“实物草绘测量确定方案手绘计算机绘图打印输出零件图样”这样一个工作过程为学习过程，将零件图的学习内容融入其中，从而达到能识读零件图样的目的。这个项目对学校的条件要求不高，实物为学生所常见，学习内容难度适中，耗时较少，容易激起学生的兴趣。

为此，我们在零件图中设置了6个项目。以“轴类零件识图”项目为例，该项目的工作任务是绘制一张完整的轴类零件工作图，并能将这张图保留和提供给实习车间。其目的是方便后续课程的学习，如学习机械基础课程中轴类零件的作用、各部分结构功能时可供参考，学习工艺课程时知道如何编制轴类零件的工艺，车间实习时可根据自己绘制的零件图和自己编制的工艺过程进行加工零件等。这样的一个项目设计，既融合了多门课程的学习，又达到了让学生全程参与从图纸到产品这样一个真实的企业机械加工的全过程的目的。

三、项目实施

首先，各小组拟订行动方案。各小组在组长的主持下，结合所学的知识讨论成员分工和测绘的具体步骤，团队间可进行相互交流、讨论，以此培养相互合作和沟通的能力。

其次，组织实施（以减速器输出轴为例）。各小组成员应分工协作，自行独立测绘零件，完成对减速器输出轴的测量，教师来回巡视、指导和解疑。在确定表达方案时，教师要结合专业知识给学生讲解轴类零件主视图的选择原则及其它视图的选择原则，视图的具体表达方法则由学生根据自己的理解，结合对减速器输出轴的认知来确定。在涉及标注方面的知识时，教师要结合实际给学生讲解轴类零件尺寸标注的基本原则、基准选择的方法、表面粗糙度和形位公差的标注方法。学生根据本组讨论后所确定表达方案，在规定的时间内，各同学独立完成绘制零件草图。教师对学生画出的图纸并不急于给出评价，而是让他们分别介绍自己所画的图纸。对出现的问题，教师则作适时引导，并且不断鼓励，使学生能够完善自己的作品。在确定零件草图没有问题后，学生再按照制图的要求，将零件草图用手工绘制出来，完成一张完整的零件工作图，同时，可结合CAD知识，用计算机绘制出减速器输出轴的零件工作图。在零件图绘制过程中，教师要提醒学生把书本知识和实物联系起来，鼓励学生大胆尝试，帮助学生树立信心，并对他们遇到的难题给予适时的指导。

第三，检查评估。检查和评估是项目教学法的重要环节，在完成轴类零件工作图绘制后，先在小组内由学生讲解图纸，对自己的工作结果进行自我评价；然后再组织小组间学生互评，修改彼此的习作。最后由教师检查评分，师生共同探讨，评判在项目活动存在的问题，找出解决问题的方法。通过此项活动，不仅可以巩固学生对所学知识的掌握，引导学生学习他人的长处，培养分析问题与解决问题的能力，而且使学生的人际交往能力、语言表达能力得到了提高。

第四，成果展示。检查评估之后，由各小组负责人代表本组上台介绍团队及其工作成果，展示本团队中的作品――减速器输出轴的零件图样，总结项目教学活动的意义。

四、结束语

我们在零件识图教学中引进项目教学法的尝试，取得了明显的效果。学生学习的积极性和讨论的热情被极大地激发和释放了出来，学生的主体性和创新思维受到尊重，学习的信心明显增强。以团队的方式解决实际问题，培养了学生解决实际问题的能力，使学生的团队意识和协作精神得到培养，有利于激发学生的集体责任感、荣誉感和成就感。通过自评、互评和成果展示，在巩固所学专业知识的同时，培养了学生的人际交往能力和语言表达能力。我们相信，随着项目教学法在教学实践中不断娴熟，教学效果也会不断得到改善。

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关键词：快速制造；课程设置；师资队伍建设；软硬件设施；教学改革

中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）33-0217-02

一、快速制造技术概述

快速制造技术包括CAD三维设计、逆向工程测量技术、快速成型技术和快速模具制造技术等。

1.CAD三维设计。CAD三维设计是新一代数字化、虚拟化、智能化设计平台的基础。它是建立在平面和二维设计的基础上，让设计目标更立体化，更形象化的一种新兴设计方法。目前专业软件应用有：AutoCAD、CAXA、Pro/E、UG、MasterCAM、CATIA等。

2.逆向工程测量技术。逆向工程，又称反求工程、反向工程，指通过各种测量手段和三维几何建模方法，将已有实物原型转化为计算机上的三维数字模型的过程，是工程测量技术、计算机软硬件技术的综合。目前该技术包括接触式工程测量技术和非接触式工程测量技术。接触式工程测量技术主要以三维坐标测量仪为主，非接触式工程测量技术主要包括工业近景摄影测量技术、三维光学面扫描技术、激光三维抄数技术等。

3.快速成型技术。快速成形技术又称快速原型制造技术，它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件。快速成形技术就是利用三维CAD的数据，通过快速成型机，将一层层的材料堆积成实体原型。快速成型工艺方法主要有光固化成形、分层实体制造、选择性激光烧结、熔融沉积成形等。

4.快速模具制造技术。多品种小批量时代的逐步来临使得企业要求模具制造能保证新产品快速占领市场，开发快速经济模具越来越引起人们的重视，例如用环氧聚脂或其中混入金属、陶瓷、玻璃等增强材料制作的快速软模，可用于上百件注塑成形以及汽车覆盖件试制。将快速成型技术引入模具制造过程后的模具开发制造就是快速模具制造。目前已提出的众多RMT方法，可分为由CAD数据及RP系统制作的快速原型或其他实物模型复制金属模具的间接法，根据CAD数据直接由RP系统制造金属模具的直接法两大类。

二、中职学校“快速制造”专业培养目标

通过本专业的学习，能适应机械制造向高科技、高精度、高质量发展需要，能适应生产、管理一线需要，能熟练编制金属、塑料等制品的成型工艺规程，熟悉快速模具的设计和制造过程，熟悉三维光学面扫描系统设备、真空注型机和激光快速成型机的调试和使用方法，解决生产现场模具制造工艺及装备的技术问题，能熟练应用模具CAD/CAM技术，具备专业应用综合能力和一定创新能力，能从事生产一线的管理工作等方面的工程技术人才。

三、主要课程设置及要求

“快速制造”专业是模具设计与制造专业体系中的一个分支，从大类来讲，它仍然是机械制造专业，因此在课程设置上应基于现代模具制造来开设专业课程。

1.专业理论基础课。《机械制图》、《公差配合与技术测量》、《金属材料与热处理》、《机械设计基础》、《机械CAD》。①《机械制图》：掌握制图的基本知识，组合体的三面投影图，标准件、常用件及机件的图形表达，零件图和装配图的绘制方法等。②《公差配合与技术测量》：掌握尺寸公差、形位公差及表面粗超度的基本概念，各种极限配合的选择及查表使用，掌握常用量具、量仪的使用方法。③《金属材料与热处理》：了解常用模具材料的性能和常见热处理的一般原则、工艺与应用。④《机械设计基础》：掌握常用机械传动和其他常用机构，以及通用的机械零件的工作原理、特点和基本原则基本设计计算方法。⑤《机械CAD》：通过计算机绘图，熟练掌握常用绘图、编辑、修改、尺寸标注、块的创建、块插入等命令的使用以及操作技巧；能根据中华人民共和国《机械制图》国家标准的规定，绘制零件图、装配图和三维图形。通过上述专业理论基础课的学习为专业课程打好基础。

2.专业理论课。《模具工程技术基础》、《冲压模具与设备》、《塑料成型模具与设备》、《压铸模具设计》、《模具数控加工技术》、《模具CAD/CAM》。①《模具工程技术基础》、《冲压模具与设备》、《塑料成型模具与设备》、《压铸模具设计》：掌握模具制造的一般方法和加工技术，能正确制定模具零件的机械加工工艺，熟悉模具制造中的各种加工方法及常用设备。掌握模具制造必须的基础理论知识及基本技能，具有较强的模具设计、制造及调试维修的动手能力，能较好地运用所学知识解决模具制造和安装、调试及维修的实际问题。②《模具CAD/CAM》：通过模具CAD/CAM的学习，掌握CAD／CAM集成系统软件对零件进行几何造型，形成零件的三维几何信息，确定零件的加工工艺参数，自动进行有关数据的计算，生成刀具轨迹，并进行刀具轨迹的编辑与仿真，生成G代码，数据传输到数控机床进行加工等知识。

3.通用技能课。《模具钳工工艺与技能训练》、《模具制造及维修技能训练》。①《模具钳工工艺与技能训练》：掌握钳工基础知识、钻床与钻床夹具知识、孔加工技能训练、锉配技能训练、常用精密量具和量仪、装配工艺知识。②《模具制造及维修技能训练》：熟悉常用冲压机床、塑料成型机床以及压铸机床的操作方法，了解线切割、电火花加工方法，掌握各类常用冲压模具、塑料模具的安装及调试方法，掌握各类模具的修理与修复技术、维修技巧等。

4.专业技能课。《反求工程技术实训》、《快速成型技术实训》、《快速模具制造技术实训》。①《反求工程技术实训》：掌握三维光学面扫描系统设备的使用、操作、维护和安装，以及点云的后处理技术和简单的逆向建模流程。②《快速成型技术实训》：快速成型技术的原理及目前快速成形主要的工艺方法，掌握激光快速成型机的结构、安装维护和操作方法，并通过数据处理软件，正确合理处理零件的模型。掌握快速成型件的后处理工艺流程。③《快速模具制造技术实训》：掌握硅橡胶模具的制作工艺，真空注型件的制作和后处理工艺，并对模具和零件缺陷问题分析。

四、师资队伍建设

1.快速制造专业教师应具备的基本条件：①模具制造专业或数控专业毕业，具有相关理论和实作教学经验。②具有冲压模、塑料模及压铸模专业理论知识。③熟悉模具设计流程。④专业软件应用能力：AutoCAD、CAXA、Pro/E、UG、MasterCAM、CATIA等。⑤专业实作技能：线切割、电火花、数控、模具拆装及修配、模具零件测绘及计量。

2.通过考试从具备基本条件的教师队伍中选拔教师：①理论考试：《模具工程技术基础》、《模具数控加工技术》。②软件操作能力考试：AutoCAD、CAXA、Pro/E、UG、MasterCAM、CATIA，任选其一。③实作考试：车、铣、刨、磨、钳，任选其一。

3.教师的再培养。通过竞考选的教师，向国内外具备“快速制造”设备和教学条件的院校和科研单位进行输送和培养。

五、软硬件设施

1.成立“快速制造”教研组，选拔出教研组长，明确各成员的职责和分工协作关系，构建一个引导教学改革，相互学习的交流平台。

2.成立“快速制造”中心，该中心应具备：场地：CAD三维设计室、逆向工程测量技术室、快速成型技术室和快速模具制造技术室。①CAD三维设计室：一套教学投影仪，40台以上高配置台式电脑及相应的辅助设施。②逆向工程测量技术室：3台以上三维光学面扫描仪及相应的辅助设施和耗材。③快速成型技术室：2台以上激光快速成型机及相应的辅助设施和耗材。④快速模具制造技术室：1台以上真空浇注成型机及相应的辅助设施和耗材。

3.专业理论基础课和专业理论课应配备多媒体教室，采用音像、动画、3D软件对复杂的模具进行三维演示和讲解，增强学生的感性认识。

4.专业理论课应配备模具模型及模具生产设备模型，通过模型的展示，把复杂的模具结构和工作原理变成直观认识。

5.通用技能课应配备仿真模具和模具生产设备，把工厂的实际生产过程展示在学生面前。

六、教学改革

1.以工作过程为导向的课程开发。本课程基于模具设计及制造，进行“快速制造”课程体系的开发。

2.理实一体化的教学方法。①理实一体化教材的开发；②教学方法与过程的设计；③注重学生主观能动性的发挥；④师资力量建设和教师积极性的调动；⑤教学效果的正确评价。

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

中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）21-0169-02

0 引言

《互换性与技术测量》是机械类专业必修的一门专业基础课，是联系专业技术基础课与专业课的桥梁，同时也是联系机械设计类课程与机械制造工艺类课程的纽带。本课程包括“公差配合”与“技术测量”两大部分：前者属于标准化范畴，侧重理论应用；后者属于计量学范畴，侧重实际操作。如何将抽象的理论知识与具体的实际操作紧密结合，培养学生的产品设计能力和检测技能，一直是我们研究的重点和目标。结合大连科技学院的实际情况，我们从教学模式、教学内容、教学方法等方面对此课程做了一些尝试性的改革，目前已取得了一定的成效。

1 课程教学现状分析

就该校而言，从本课程的现实教学效果看，学生对精度设计与互换性标准的实际应用能力普遍较弱。在课程设计、毕业设计中，不知道怎样正确地运用国家标准进行精度设计；图样标注五花八门、漏洞百出，或者照葫芦画瓢，知其然不知其所以然。造成这种状况的原因很多，比如说，在传统的教学模式上，理论课与实验课的教学是分开进行的；在实施程序上是先上理论课，后上实验课；教师采用的教学方法是“灌输式”教学，学生属于被动学习；课程包含的知识面广，涉及了很多公差、配合标准，有许多概念、名词术语、符号、数值表格和原则规定，对于没有生产实践经验而且严重缺乏感性认识的学生来说，普遍感到枯燥无味，影响他们的学习兴趣和积极性；教学手段相对单一，虽然有多媒体课件，但有些知识过于抽象，需要多种媒介展示，比如说动画、视频等；教师的多媒体课件制作水平有待提高；由于受学时数限制，课堂教学只能讲一些精度设计与标准运用的基本原则，教学内容缺乏应用性实践环节，学生对所学知识综合应用能力的锻炼，主要靠课程设计、毕业设计等后续教学环节，而后续教学环节随着教学内容与重点的转移，无论是教师还是学生都难以对先开课程给予特别的关注等等。以上种种凸显出本课程教学改革的必要性。

2 课程教学改革模式分析

目前，本课程在国内各高校有三种不同的教学改革模式：一是在原来《互换性与技术测量》课程内容基础上拓展提高、组合后仍单独设课；二是将课程提高到机械精度设计的高度组合、拓展设置成一门课程；三是把教学内容分成几块，穿插到《机械制图》、《金工实习》、《机械设计》等课程中合作完成教学任务。

其中，第二种改革模式是针对本课程的教学内容改革而重新拓展设置成《几何精度设计与检测》课程。该课程已有多种版本的教材，但大部分章节与原教材体系没有实质性变化，仅仅是在绪论中强化了几何精度设计的相关内容，并增加一些典型零件几何精度设计综合应用实例，有待于进一步提高。第三种模式把教学内容分成几块，穿插到《机械制图》、《金工实习》、《机械设计》等课程中合作完成教学任务。尽管该模式解决了原模式中各相关课程之间的交叉与重复问题，但同时也打破了本课程的系统性和完整性，增加了各相关课程之间的协调与配合难度，无法保证分块教学后的内容衔接与教学质量。

综合比较来看，第一种模式基本上保持了原课程体系的主要内容，把标准化与计量学领域有关知识紧密结合在一起，保持了自身的系统性和完整性。

3 课程教学改革实施

该校采用的是第一种教学改革模式，即单独设课，保持课程的系统性和完整性。但如何做到在原课程内容基础上拓展提高，将理论联系实际，做到学以致用，举一反三，我们主要从以下几方面入手：

3.1 教学内容整合

随着新教学要求的提出及课程教学学时的减少，原模式中认知性内容多、创造性内容少、以介绍基础公差标准为主的教学体系已不能完全适应发展要求，必须进行改革和创新。在有限的学时内要想获得良好的教学效果，必须优化教学内容。

根据课程任务和特点，目前已经对教学内容进行适当的取舍重构，并重新编写教学大纲。充分地考虑到本校学生的实际情况，坚持“实用为主、够用为度”的原则，以生产需要为基础将内容进行精简，具体分为：重点讲解、一般讲解、简单介绍和自学四部分。通过整合课程内容，使之既能自成体系，又能与《机械制图》、《机械原理》、《机械设计》等机械专业基础课紧密衔接，解决该课程与其他几门专业基础课程内容交叉重复，甚至相互冲突等问题。

3.2 教学模式转变

打破传统的“先上理论课，后上实验课”的教学模式，使理论环节与实验环节交叉进行。通过实验环节来夯实理论知识，加深对理论知识的理解；同时也利用理论知识指导具体实验过程，两者相互印证、紧密结合。而且在进行教学时，也可以将原本在不同章节的理论知识和检测技术融合在一起进行讲授。

3.3 教学方法改革

传统的“灌输式”教学已经不能适应现有的教学要求，“以学生发展为本”才是时展对教育的要求，所以必须突出学生在教育过程中的主体地位。我们开展了课堂讨论的“互动式”教学，有效激发了师生双方知识感受。原来被动接受知识的学生，不但成为知识流通的参与者，而且成为知识经验的主动发现者。通过讨论可以使整个课堂处于积极思维状态，师生在共同努力下找出解决问题的好方法。同时，学生的积极表现还会激发教师的教学热情，彼此相互作用，达到良好的教学效果。如图1所示。

3.4 教学手段多样化

采取多样化的教学手段，比如加强多媒体课件的建设和提供相关检测技能的视频短片，改善课堂效果，使教学内容更加形象、直观，便于掌握。积极开发立体化教学包，实现教师和学生的“双赢”。教学包中包括学习指导、教学素材资料库、多媒体课件和试题库等等。一方面为学生提供多种学习资源，学生可以通过教学包了解学习进度、各阶段的学习重点，还可以通过其中的习题库检查自身的知识掌握情况，查缺补漏，自我完善；另一方面也可以方便教师利用资料库的素材，开发出具有个性化的多媒体课件来丰富教学过程，同时也便于教师进行标准化组卷。

4 效果

该校以2013级机械类专业学生为对象，实施了课程改革实践。为分析课程改革对学生成绩的积极作用，我们抽取其中46名学生的成绩与同专业2012级46名学生的成绩进行对比分析，结果如表1所示。

从表1中可以看出，对照组的卷面成绩平均值为61.91，实验组的卷面成绩平均值为73.56，两组平均成绩差值达到11.65。而且，实验组卷面成绩达到70分以上者占56%，对照组却只占30%。说明教学改革对提高教学效果和质量有显著作用。主要体现在：一方面，激发了学生的学习热情和学习自主性；另一方面，提高了学生运用理论知识解决实际问题的基本能力。

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根据中等职业学校的学生个性张扬、动手能力强、接受新事物快、社会性突出等特点，作为职业学校的教师，我们不妨在课堂上为他们搭建一个展现自我的舞台。在教师正确的引导下，学生变被动为主动，充满自信地施展自己的才华，这就要求我们孜孜不倦地找到与之对应的教学方法。经过多年的教学探索和实践，笔者找到了一种颇有成效的方法，那就是“以任务带知识，以知识解决问题”教学法。

一、采用“以任务带知识，以知识解决问题”教学法的必要性

所谓“以任务带知识，以知识解决问题”教学法，就是学生的学习活动必须与任务或问题相结合，以探索问题来引起学习者的学习兴趣和动机。

1.有利于调动学生的学习兴趣，激发学生的学习动力

近几年来，职业学校生源质量越来越差，大部分学生都是因为对课堂上学习理论知识不感兴趣，导致厌学或弃学，但他们喜欢动手实践，希望通过在职业学校学到技术，尽快就业。在教学过程中，如果我们仍让这些好“动”的学生坐在教室里被动地接受绕口难懂的理论知识，被动地接受题海战术等，岂不让学生对选择职业院校而感到后悔。如果我们采用适合学生特点和教育目的的教学模式，以任务为导向，以解决问题为主线，在实践与理论之间架起一座知识联系的桥梁，让学生边动手、边思考、边学习，变“苦学”为“乐学”，学生的学习热情自然会高涨，学习兴趣自然会有增无减，学习动力自然会持续不衰。

2.有利于激发学生对新奇事物的探索欲望

只有抓住职业学校学生的心理特征，才能达到教学目的。例如，截交线的画法是制图教学的重点问题、也是难点问题，截平面截切平面体后，截交线是什么形状，大部分学生都想象不出来。在课堂上，围绕这个问题，教师如果让学生现场用小刀切六棱柱或圆柱体，切四棱柱的橡皮，就可以引导、启发学生发现截交线的形状是什么样，形状为什么是这样。最终让学生自己发现其中的奥秘，实质上就是截平面截切平面体时产生的交点? 各交点形成的封闭线框? 封闭线框从不同方向看的投影问题。这样，教师“深入浅出”让学生产生了一种悬而未决的求知欲，从而激发了学生的求知热情。

3.有利于培养学生的团队合作精神

在当今的竞争时代，不是论个人英雄主义精神，而是论团队合作精神。该教学法可以培养学生在模拟工作环境中互相学习、取长补短，在竞争中合作、在合作中自学的良好品德。比如，在学习圆弧连接时，笔者先把学生按数学基础和绘图质量两个条件进行穿插分组，然后让各组成员合作完成各组的题目，最后进行评比。教师让学生以组为单位进行交流、讨论，齐心协力一起解决问题。他们在完成学习任务的同时，感到彼此之间不仅是竞争的对手，还是促进学习的帮助者。教师通过这样的方法使学生的学习活动更加生动，同时也培养了学生的团结合作精神。

二、如何实施“以任务带知识，以知识解决问题”教学法

在实际教学中，一个完整的教学过程是学生认知学习的过程，是掌握技能、技巧、培养综合能力和工作作风的主要途径。为达到预期的教学效果，教师必须对整个教学过程进行整体规划和设计。笔者以职业学校机械制图课程中相贯线的投影一节为例，进行教学过程的整体设计。教学过程流程如图1所示。

图1 教学过程流程图

1.成立合作小组，营造合作氛围

教师应根据自己对学生的了解和掌握情况，综合考虑学生的知识基础、学习能力、组织能力、交际能力、表达能力、性格特长、遵规守纪等多方面因素进行分组，成立相对固定的合作小组。

为了使每个合作小组达到结构的最优化，教师要结合学生的具体情况，将小组的成员按照一定的选择标准，划分为不同的职务，如组长、记录员、绘图员、讲解员等，要安排具体、分工明确，使得小组成员各有其职，各负其责。

各合作小组还可以制定自己团队的名称、标志和口号，每次答题或讲完题后，小组成员粘贴各队的标志，喊着各队的口号，为本队助威、加油，如下表。

表 合作小组的名称、标志及口号

名称 标志 小组口号

棱柱队 棱柱，棱柱，步步高升

太阳队 太阳，太阳，永放光芒

圆柱队 圆柱，圆柱，团结奋进

月亮队 月亮，月亮，加油冲刺

2.整合知识，创设情境、导入任务

一个没有合作价值的问题，不仅达不到合作的效果，而且还容易使学生厌倦，为此教师必须设计出满足合作学习目标的问题。教师要在总体学习目标的框架下，将要讲授的知识整合为一个与当前学习主题密切相关、需要学生立即去解决的任务。比如，在讲相贯线的投影时，用多媒体演示、教具展示的方法来激发学生的好奇心。在演示内容上要巧设悬疑，引起学生的态度体验和情感共鸣，让学生意识到在自己的日常生活中经常会遇到几何体表面相交的情况，相交后表面会产生不同形状的交线，那么，我们如何将表面产生的交线画出来呢？经过这样一番引导，学生就能很快地明确学习目标，掌握学习方向。

3.任务分析，带出知识点

掌握相关知识点是顺利完成学习任务的基本前提。比如，两圆柱（直径不等）正交相贯，其相贯线是平面曲线还是空间曲线呢？相贯线的已知投影在哪个视图上呢？只有解决了这些问题，才能完成任务――相贯线的画法。学生这就必须认真地学习相关知识点，如相贯线的概念及性质、相贯线的求法（图2）。在这个环节，教师可以采用启发式、示范式教学，小组交流讨论等方法，以活跃课堂气氛，提高教学效果。

图2 直径不等两圆柱正交

4.扩展延伸，设置疑点

在先前设置任务时，任务不仅要符合学生的实际，还要具有典型性、科学性、合作性和拓展性。教师要让学生能够触类旁通，举一反三，开阔思路，增加学生完成类似“任务”的能力，提高其自主学习能力。

比如，经过前面的讲解，学生掌握了两个圆柱直径不相等时相贯线的画法。如果两个圆柱直径相等，那表面产生的相贯线是什么形状呢？如何求穿孔圆柱表面的相贯线呢？

在这一环节，教师首先安排学生以小组为单位，观察三视图，分析其特点，理解相贯线的已知条件，依据分析观察教师的绘图方法，思考绘制方法，并总结规律；其次让每一小组的讲解员上讲台讲解自己组的做题思路，绘图员在黑板上绘出答案；最后通过自评、互评和教师的点评，以得分最多为优胜组，激励学生积极、主动、愉快地参与到活动中来。这样学生可以高质、高效地完成学习任务，学有章法、学而不厌。这不仅培养了学生的团队合作意识，还培养了学生的社会责任感，使得学生踏上工作岗位之后就能更快更好地融入社会，接受社会的检验，如图3、图4所示。

图3 直径相等两圆柱正交 图4 穿孔圆柱表面的相贯线

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[关键词]线切割编程 数字图像处理矢量化 刀位信息

电火花线切割加工(Wire cut Electrical Discharge Machining,简称 WEDM),有时又称线切割。20世纪中期,苏联拉扎林科夫妇研究开关触点受火花放电腐蚀损坏的现象和原因时,发现电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化、氧化而被腐蚀掉,从而开创和发明了电火花加工方法,线切割放电机也于 1960年发明于苏联。其基本工作原理是利用连续移动的细金属丝(称为电极丝)作电极,对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。它主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件,例如冲裁模的凸模、凹模、凸凹模、固定板、卸料板等,成形刀具、样板、电火花成型加工用的金属电极,各种微细孔槽、窄缝、任意曲线等,具有加工余量小、加工精度高、生产周期短、制造成本低等突出优点,已在生产中获得广泛的应用,目前国内外的电火花线切割机床已占电加工机床总数的 60%以上。

一、系统总体设计的依据原理

实际工程中由于产品结构复杂,图像的曲线关系复杂、线型种类繁多等特点,导致了绘制图像的难度。扫描矢量化是解决图像数字化难题的必然途径,所以利用扫描栅格数据的可视化,有效地提取关系复杂的线条,并确保矢量数据的质量满足要求,是本图像扫描矢量化编程软件系统的依据原理。采用计算机的图形学原理和图形处理技术,实现图像栅格化数据处理,有效地实现了扫描栅格图像数据的快速可视化,对图像进行二值化和滤波消噪,利用数学形态学原理对图像进行细化,在 Freeman链码基础上进行线条矢量跟踪,可以极大地提高线条识别的精度和效率。根据画法几何中的原理对线素拓扑关系进行分析和校正,确保矢量数据的质量。在矢量化处理的数据的基础上根据线切割加工中的实际情况对零件轮廓进行偏移和修改,建立描述刀具路径节点坐标信息和左右关系的节点表,将围成加工区域的轮廓分解为单调链并建立单调链表,通过单调链表建立刀具路径节点的前后关系,最后按照一定链接原则链接所有节点从而生成刀具路径。

二、系统总体设计的基本原则

根据软件开发者和使用者的实际情况,下面是设计和建立基于图像扫描矢量化线切割编程系统总体结构的基本原则:

1.实用性原则。要满足生产实际对线切割加工提出的要求,使扫描和编程系统能完成所要求的各项输入输出、数据管理和编程功能,实现实时控制和多任务。

2.有效性原则。在保证线切割加工编程和数据管理控制的功能和特点的前提下,简化系统结构,使得设计和建立的系统稳定可靠而有效。

3.通用性原则。软件的设计和开发要具有通用性,易于移植、扩展和修改。另一方面,软件的使用要简单易学,因此人机界面要友好,符合使用者的水平和要求,美观、简洁、易懂和操作方便的人机界面是系统开发的一个重要方面。

4.可扩展性原则。随着科学技术的发展,生产实际对线切割加工的功能会越来越多,所以,这里设计和建立的系统要能方便地扩展,以适应新的需求。

5.可靠性原则。产品设计和生产中,对数据来源的准确性要求比较高。因此对扫描的图像信息处理过程要保证其正确不失真。

6.采用结构化、模块化的设计方法。在软件系统设计过程中把软件划分成具有各种功能的模块。模块程序的编写要采用结构化程序设计的方法,保证系统结构的清晰,提高程序的可读性。

经过实际考察线切割加工编程的过程,查阅相关的资料,结合线切割加工行业的发展要求,分析软件编程的可行性,并结合扫描矢量化在其他领域中的应用,将本文研究的基于图像扫描矢量化的线切割编程系统的功能和特点总结如下:

首先,它是一个简单易用的图形矢量化软件。它把光栅图转换成可供AutoCAD编辑的矢量图形,可以处理图像信息,按照用户的需要设置参数,对光栅图像进行方向变换、清理、加粗线条等编辑功能,还可以结合外部编辑器对通过设置参数进行更进一步的处理,以获得更完美的效果。

其次,它是一个线切割编程系统。根据电火花走丝原理,可以把图像处理后的信息生成加工路线,进行必要的处理后以语言的形式表达出加工的全部内容,生成可以直接用于数控机床的 NC加工程序。本系统的图像信息可以通过现在广泛使用的各种硬件设备进行采集,如数字化仪、扫描仪、摄影测量设备等,随着科技水平的不断提高,其信息采集手段也不断提高和扩展,保证图像信息来源的质量。

另外系统图标命令及菜单功能、自动编程系统的基本操作方法简单易学,智能化和集成化的操作命令使得软件使用起来也方便快捷。

基于以上系统功能和特点分析及设计依据和原则,设计出了基于图像扫描矢量化的线切割编程系统的总体结构框图如下:

图1 基于图像扫描矢量化的线切割编程系统的总体结构框图

1.通过了解开发基于扫描图像矢量化的线切割编程系统的研究现状,指出它是推动线切割技术进一步发展的需要,它的成就将是推动整个自动编程技术向更高层次发展的重要手段,提高机床的应用层次,也是现阶段必须突破的关键技术,是机械制造领域的重要方面,并引出本文研究的主要内容,即:(1)信息扫描输入;(2)信息预处理;(3)矢量化跟踪处理;(4)数据质量的检验和数据优化整理;(5)刀具路径生成。

2.主要讨论了基于扫描图像矢量化的线切割编程系统的设计依据和原则及其主要功能,根据扫描图像矢量化的线切割编程系统功能的需求和结构特点,划分了系统的各个模块,从而构建系统的结构,分析了该系统总体工作的流程,给软件开发提供了参照和方向指导。

3.主要研究了计算机图形学中的图像的存储和管理特点,初步提出了图形矢量化的原理,阐明了图像信息预处理的的主要方法及其解决方案,阐述了其运算和处理过程,并用VC++语言实现了图像处理的功能。比较不同图元处理的各种方法,选择较优的和适合本系统的方法,完成了图像的灰度变换、二值化处理和滤波去噪及图形细化的功能。

4.介绍了图像矢量跟踪的原理和方法,实现了图像的矢量化处理,Freeman链表和矢量化使得矢量化后的图像分支点、交叉点、切点等处仍很好保持了原图中的拓扑关系,为后续曲线的拟合及线段拼合等处理提供了有利条件。通过研究图形元素的特征和属性,利用最小二乘化方法进行曲线的拟合,并进一步进行图元的识别,拟合的精度高,提高了机械工程图形矢量处理的水平。

5.针对图像预处理和矢量化过程中产生的数据信息偏差,结合人机界面交互的方式,系统通过对图形信息的智能化验证和修改和优化整理,使得图元间的拓扑关系忠实于设计图像,减少错误的产生,最终使图形矢量化信息达到准确性、一致性、完整性。

6.讨论了基于矢量化图形的线切割编程模块的实现原理和方法,研究了图形轮廓排序的方法和步骤及轨迹生成中转接情况的判别算法。给出了系统设计的主要步骤和流程,实现了根据用户输入的零件设计参数,根据数控代码的编制规则生成机床加工所需要的数控代码。

7.用简单的实例说明系统操作的界面和基本功能,主要包括系统运行的主界面、图形预处理和矢量化操作界面及其结果、轨迹生成界面、程序代码生成界面。界面的操作简单、易学,界面简洁,对使用者的技术水平和知识水平要求不高,有助于系统的普及。

线切割编程与加工技术在机械制造中的应用非常广泛,同时扫描图像矢量化以图像形式输入,以富含逻辑关系和结构特征及属性的矢量模型输出,因此它在线切割行业的中有一定的应用前景。

基于此目的,研究了基于扫描图像矢量化的线切割编程系统的设计和实现方法,主要要进行了以下研究工作:

1.研究了计算机图形学中的图像的存储和管理特点,并在此基础上指导图像信息的处理和变换。

2.研究了图像信息预处理的方法,用程序语言实现了运算和处理过程。完成了用浮点法处理图像的灰度变换;采用最大类间方差法求最佳阈值,完成了图像的二值化处理和滤波去噪功能;为了得到图像的轮廓和结构信息,结合数学形态学的原理对图像信息进行了图形细化和图像轮廓的提取。

3.实现了图像的矢量化跟踪,用Freeman链表存储和矢量化处理,使图像由一个没有逻辑联系的图像点阵图片变成一个有着自己的特征和属性的可识别和追踪的矢量图像。

4.研究了图形元素的识别和调整方法,利用最小二乘化方法进行了直线、圆弧等曲线的拟合,并对图元进行了识别和校正。

5.总结了图像矢量化过程中导致误差产生的各种因素,针对这些情况对矢量后的数据进行后处理,对数据进行检验和优化整理,对图元间的拓扑关系进行识别和修正,使得图元自身更加精确,使它们之间的逻辑关系符合机械制图的一般规律,满足了编程的基本要求。

6.最后在矢量化图形数据信息的基础上,根据实际线切割加工的情况,对图形轮廓进行了排序,形成适合实际加工的刀具路径,最后用数控代码实现线切割编程,形成数控代码。

虽然本系统已经基本达到了所必需的功能,但是还有许多工作需要去做,从而使系统更完善,以适应更多的需求和发展。主要有以下几方面:

1.随着线切割加工技术的发展,它所加工的零件也在不断变化,图像图线的结构变化过多,之间的拓扑关系也越来越复杂,要随着技术的发展不断更新和改进。

2.编程过程中所面临的困难是实际加工时情况复杂,将本编程系统与数据库技术相结合在大量试验基础上建立数据库和知识库,引入专家系统等技术以获得最佳的综合加工指标,最大限度地发挥本线切割编程功能,其实际应用价值将是巨大的。

3.在充分发挥自身特点的基础上应采用集成的概念。充分开放各自的开发技术平台,允许并欢迎各种其他领域的软件共同实现集成,集成各个软件的优秀功能。

4.另外加强对文件的组织管理以及引入远程邮件管理等,以扩展该系统的应用范围,使其功能提高一个档次。

三、本文小结

本文主要讨论了基于图像扫描矢量化的线切割编程系统的设计依据和原则及其主要功能,根据图像扫描矢量化的线切割编程系统功能的需求和结构特点,划分了系统的各个模块,从而构建系统的结构。分析了该系统总体工作的流程,给软件开发提供了参照和方向指导。

参考文献:

[1]李京江.Windows系统下的线切割编程控制软件的设计[J].计算机辅助设计与制造,2000(11): 50-51.

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关键词 技能高考 考试大纲 设计策略

中图分类号：G712 文献标识码：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”考试大纲制定的基本原则

技能高考是采用“文化素质+职业技能”的招生考试办法，以技能考试为主（占70%）、文化考试为辅（占30%），重点考查学生的动手实践能力，既要考虑用简单有效的技能试题评价考生的现有能力和专业发展能力，又不能忽视对学生应知知识的考核，“技能高考”考试大纲制定要遵循以下基本原则。

1.1 遵循中职教学大纲

各学科应知知识是学生可持续性发展的原动力，对于各学科的考试目标、知识点范围、能力要求和样题都必须依据教育部中等职业学校的专业课程教学大纲，它是高考命题的依据。以招考电子类中职毕业生为例，对应中等职业学校《电工技术基础》和《电子线路》教学大纲（见教职成[2009]8号文）。

1.2 遵循国家职业标准初级技工的标准

对于应会知识的考试内容，要遵循国家职业标准初级技工的标准，考查考生对初级工掌握的程度及考生技能的规范化，而且全面结合中职毕业生就业需要，以形成中职毕业生从业技能为立足点，使招生考试内容与中职毕业生从业技能需要相互兼容。

各类别（专业）技能考试的主要内容可以分别设计为：（1）机械类：专业知识考试内容为机械制图与识图、机械基础、机械制造工艺基础和相应工种工艺知识。技能操作考试内容设车工、铣工、钳工三项，由考生从中选择一项考试。（2）电子类：专业知识考试内容为电工基础、电子线路等基础知识。技能操作考试内容设维修电工、电子装配两项，由考生从中选择一项考试。（3）会计专业：专业知识考试内容为会计基本理论和方法、会计凭证与工业企业常见经济业务事项的处理、财产清查、成本计算、会计账簿、会计报告、会计法律制度、支付结算法律制度和税收法律制度。技能操作考试内容为原始凭证的阅读、填写和审核，记账凭证的填制和审核，账簿的设置、登记、对账和结账，会计报表的编制。（4）计算机类：专业知识考试内容为计算机基础知识。技能操作考试内容为中英文录入，操作系统的使用，文字处理，电子表格处理，幻灯片制作，计算机网络应用和C语言程序设计。（5）旅游类：旅游类技能考试分为酒店服务和导游服务两个工种，由考生从中选择一项考试。酒店服务专业知识考试内容为酒店服务相关知识。技能操作考试内容为前厅服务和客房服务技能操作（这2项为必考项目），中餐和西餐服务技能操作（选考项目2选1）;导游服务专业知识考试内容为导游基础知识、导游实务。技能操作考试内容为模拟导游景点讲解和才艺展示。（6）护理专业：专业知识考试内容为住院环境及护理、医院内感染的预防和控制、患者清洁护理、患者饮食护理、生命体征的评估及护理、排泄护理、药物疗法和过敏试验法、静脉输液和输血。技能操作考试内容为铺无菌盘（半铺半盖法）（必考项目），徒手心肺复苏（成人）和戴无菌手套（抽考项目2抽1），密闭式静脉输液技术、铺备用床和测量血压法（选考项目3选1）。（7）农学类：农学类技能考试分为种植类和养殖类，由考生从中选择一项考试。种植类专业知识考试内容为植物学基础知识、农作物生产基本知识、植物病虫害防治及常见农具的使用和保养。技能操作考试内容为嫁接（切接）技术、小麦种子活力的测定（红墨水法）（这2项为必考项目），大田作物常见病虫害识别与诊治、园艺植物软枝扦插技术（选考项目2选1）;养殖类专业知识考试内容为动物学基础知识、畜禽饲养和防疫基本知识。技能操作考试内容为细菌革兰氏染色与观察、种蛋的选择与鉴别（这2项为必考项目），动物器官组织切片观察与识别、消毒剂的选择与配制（选考项目2选1）。（8）学前教育专业：专业知识考试内容为幼儿卫生保健、幼儿心理、幼儿教育、幼儿园教育活动设计与实践。技能操作考试内容为幼儿园教育案例分析（必考项目），器乐演奏、歌曲演唱、舞蹈表演、命题简笔画（选考项目4选1）。

2 技能高考考试大纲设计的策略

2.1 考试内容要覆盖全面

充分发挥技能高考对中职教育的引导作用，在技能高考考试大纲里对应知考试内容的覆盖要全面，不能忽视文化内容的考查，杜绝只顾应付技能操作考试而忽视对文化知识的学习，因而各应知知识点要按照一定的比例组题和配分，才能促使中职教师讲授全面的基础知识，学生也会主动去学习基础知识，防止教师和学生急功近利的现象。随着社会进步和科技的发展，任何一项技能都很难做到长期有用，要保证学生在未来职场的可持续发展就必须有接受新技能的能力，而学校里的文化基础知识是技能发展的源泉。

2.2 技能考试和知识内容要融合，防止盲目进入考试误区

技能高考是技能操作为主，文化为辅，可引导着中职学校在人才培养中突出实践教学，重视技能培养，为防止盲目进入考试误区，只训练技能而忽视文化知识的学习陷入招考僵局。则应在在技能考试题型设计上要体现出基础知识的融合，有机地巧妙地将知识渗透到操作过程中去，学生只有重视基础知识的学习才能更好地完成技能操作，使之知其然，也知其所以然。我们在实行“技能高考”改革的同时，应该通过大纲来明确体现文化考试的重要性，防止高考改革偏离正确的轨道。

2.3 组考试题可操作性强，体现企业岗位标准

随着技能高考模式的推出，越来越多的高职院校专业在招生中采取技能高考来招收生源，则在组题上要注意以下三点：一是技能题型设计要考虑可行性、安全性、环保性，不能在考试过程中出现电击，火灾，动物疫病传染等。二是技能题不但要按照初级工标准，还要按照企业典型岗位技能的要求来命题，既要充分考虑学生升学的需求，还要考虑满足学生就业的需要。

2.4 细化技能考试评分

要求考生在规定时间内选择恰当的工具、设备、方法及运用正确的基础知识和基本技能，按照正确的操作规范和流程，遵循尺度原则，体现评分客观性，制订相应的评分细则，避免评分过程的主观性和随意性，从而失去考试的公平性;遵循过程与结果考核相结合的原则，过程的考核表现出对考生平时学习的各知识点的考核，判断出考生的掌握程度，而结果考核体现出几种技能综合运用的能力。

3 结语

技能考试大纲的合理制定有利于较好发挥“技能高考”的“双向作用”，一方面促进中职学校对学生进行规范化的技能够培养，另一方面有助于高等学校招收合格的生源，其次也有助于中高职课程的衔接，打通中高职培养人才的通道。

基金项目：湖北省教育科学“十二五”规划2013年度立项课题《激光加工技术专业建设标准研究》;课题编号2013B344， 主持人：陈一峰

参考文献

[1] 詹嘉仪.“技能高考”：高职院校招生改革论述――以湖北省为例[J].教育与考试，2012（3）：20-24.

[2] 丁建洪.高职院校自主招生实施“技能高考”制度的思考[J].职教研讨，2012（5）：8-10.

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篇10

关键词：技工院校；数控专业；一体化教学

中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2012）02-0-01

结合我院的实际情况，我们在数控专业教学改革上进行大胆尝试，从以往传统的教学模式向模块式一体化教学方法转变，真正实现了专业教学的理论实践一体化。在教学的实践过程中，我们转变思想，更新观念，重新构建课程体系，以专业工种为模块，实施模块式一体化教学方法，把专业理论和操作技能有机、系统地结合在一起，找出理论学习和操作技能训练之间最佳的切入点，注重教学内容的实用性。通过模块教学方法的实施，强化了学生的技能训练，提高了学生的动手能力，收到了事半功倍的效果。

一、模块设置的基本原则

要以就业为导向，坚持正确的办学指导思想。要以能力为本位，努力满足岗位实际需要。要实行产教结合，推行“订单”培养模式等新型的校企合作机制。要以学生为主体，实现教学过程行动化。促进质量评价的社会化，提高职业教育的质量和效益。

培养造就一支富有开拓创新能力的“实用型”技术人才，是提高职业教育的质量的根本保证。具体到模块教学设置上，我们应遵循以下原则：

1.遵循实用性和系统性的原则

将数控专业分成若干模块，如机械制造基础模块、普通机加工模块、数控加工模块，凡是与上述密切相关的理论知识和操作技能，是教学的主要目标。强调知识的实用性，注重内容的系统性。像这样有的放矢地设置模块，既可以实现培养目标，又节省宝贵的教学时间。

2.遵循可持续发展的原则

为了适应现代经济社会的高速发展，提高学生的就业能力，满足学生毕业后继续学习和不断发展的需要。我们在完善学生的知识体系上下工夫，除了设置专业主模块以外，还配置了基础模块，如《大学语文》、《英语》、《政治》等基础模块。这些模块与提高人的综合素质是密不可分的，也是构建人的知识体系不可缺少的一部分。

3.遵循弹性原则，培养复合型人才

各院校要进一步解放思想，转变观念，不断强化对复合型人才重要性的认识，增强危机感和紧迫感，从院校实际条件和学生实际出发，实现培养目标的多元化，在设置模块时遵循复合型原则。并且每学期定时的参加生产实习，使学到的知识在实践中得到检验，提高学生的综合素质。

4.模块设置与技能考核挂钩

在实际操作过程中，我们要使模块设置与技能考核尽量挂钩，在内容上保持一致。在模块教学结束后，让学生通过参加技能考核等形式，让学生的实践能力得以提高，为学生日后就业提供更多选择的空间。

二、数控专业的模块式一体化教学的实施方案

1.数控专业“一体化”教学计划

按模块化教学要求编制授课计划，通过整合，删除教材中过时的、理论性偏强的部分章节，以能懂、够用、实用为原则进行编写，突出现场教学、直观教学。

在全面了解学生情况的基础上，要吃透教学大纲，明确教学目的、任务和要求。

2.数控专业“一体化”教材

数控专业的一些课程的相关性较强，进行一体化教学可以相互补充，促进学生理解、消化和吸收，达到更好的教学效果。例如：机械制图、AutoCAD、公差三门课就可进行一体化教学，机械制图可使学生掌握机械图的绘制方法、规范，而AutoCAD是应用计算机辅助准确、高效的作图，与公差课的配合学习，可有助于理解抽象的公差概念，并正确标注，正确识读图纸技术要求。另外，根据该转专业的培养目标，需将相关知识和技能分成若干个课题，每个课题依据不同的知识点又分成若干个子课题，每个课题都应有具体的理论和技能要求。这样教学过程不再是单一的学科教学，而是瞄准目标、围绕课题的一体化教学。因此，需对各课程进行重新整合，由学科带头人牵头，组织相关教师编写为一体化教学配套的校本教材，教学内容才能更有针对性和适用性，最大限度地提高一体化教学的效率和效果。

3.数控专业“一体化”教学场所

理实一体化教学要有与专业和规模相适应的硬件设备和学习环境。由于一体化教学方法强调空间和时间的统一，即在同一场地、同一时间完成教学的多种任务。如我院数控实训场地，实训内容非常丰富，一个实习车间可进行好几个工种的教学，如：普通车工、数控车工、数控铣工等，老师理论讲解完后紧接着就可以进行实际操作训练，然后根据实际操作中普遍存在的问题再进行理论讲解。这一整个教学过程都是由教师主讲并指导实操，因此该理实一体化实习场地为师生双方边教、边学、边做、理论与实践交替提供了保障，在教学中不存在没有理论的实践，也不存在没有实践的理论，真正实现了空间和时间的统一，保证了一体化教学的顺利实施。

4.“双师型”教师队伍

拥有一支高素质、可以打硬仗的“双师型”教师队伍是职业类院校的根本大计，也是职业类院校可持续发展的关键因素。双师型教师除了要有扎实的理论基础，深厚的科学知识，取得相应的教师资格证书，而且必须有丰富的实践经验和较强的岗位技能，取得相应的资格证书。建设一支“一体化”的师资队伍，可以由以下三个渠道进行：一制定“双师型”教师队伍建设规划。鼓励符合条件的专业技术人员积极参加与本专业密切相关的第二专业技术职称的申报和评审，或行业资格证的考评，并取得相应的技术职称证书或行业特许资格证书；二是建立有利于“双师型”教师成长的管理机制，将教学工作考核、学术水平和科学研究考核及教书育人工作考核相结合，全面动态地评价教师。建立能发挥“双师型”教师潜力和作用的“工学、产学结合”的创业机制，鼓励他们在业务对口的条件下兼职和创业。

知识经济时代的特征就是知识在竞争中占主导地位，而知识的载体是人才，谁在人才上占有优势，谁就能在激烈的竞争中获得话语权。在当今世界多极化、经济全球化及科技进步日新月异的新形势下，只有建立健全模块式一体化教学体系，才能更好把我们的学生培养成为社会需要的实用型人才，为经济社会的全面健康快速发展提供强有力的人才保证和智力支持。

参考文献：

[1]钟启泉,张华.课程与教学论[M].广东高等教育出版社.