岗课直通、赛训反哺、虚实耦合:中职AutoCAD制图”三维赋能”教学创新与实践
台山市培英职业技术学校   苏杰婵

【摘要】为了解决目前在中职学校 AutoCAD 绘图课程教学中，出现的学生会画图却不看图的现象，在本文中结合笔者近3年的教学经验以及调研的数据资料，提出了以典型零件项目为导向、以技能大赛为评价依据、引入Mastercam软件进行辅助绘图的一种新的教学方法。具体包括三个方面：一是将 AutoCAD 教材中的规范几何体改为企业中的生产零件图；二是根据技能比赛的要求来设定学生的训练目标；三是采用 Mastercam辅助 AutoCAD 的学习过程。学习任务由单个指令反复操作上升为 “量测—建模—作图” 完整的工作流程；考核维度由注重作图成果转向注重过程规范性和工程合理性。
  经过两轮教学(共64名学生)验证,中级制图员考证通过率从前一届的88%提升至97%,企业实习中独立完成图纸识读与绘制的比例提高了约27个百分点。文章详细说明了各项措施的操作细节、实施难点及应对方法,可为中职装备制造类专业基础课程的教学改进提供参考。

【关键词】中职教育;AutoCAD教学;机械制图;真实工作任务;竞赛标准转化

一、问题提出的背景

在连续3年的中职机械专业 AutoCAD 制图教学工作中，我发现很多学生在学期末考试时，根据已知的三视图画图没有问题，但在数控实训课上，看带有粗糙度、公差、基准等真实车间零件的图纸就比较慢了。有的甚至不知如何下手。2025年针对两个平行班68人进行的问卷调查表明，觉得“课堂练习图纸与工厂实际零件图差距大”的比例为79.4%。此外，本地一个合作单位反馈，近两届入厂实习的学生，“能独立读懂及画出简单零件图”的不到六成。

以上情况表明传统的 AutoCAD 教学过程出现了两个错位：一个是训练内容与岗位需求的错位，由于教材和练习册为了降低难度，大量的使用对称、完整、无磨损的完美图形，省略了真实图纸中的许多工艺结构、标注冲突、尺寸链分析；另一个是能力评价与岗位要求的错位，期末考核主要考察命令的熟练程度和绘图的速度。但企业最关注的是“图纸表达正确、工艺合理、符合国标”。这样的错位不加以纠正的话，则学生即便在校期间的成绩不错，在入职之后又要从头开始学看懂图纸。

因此，在过去两年中，本人在学校的机械教研室的支持下，尝试了对 AutoCAD 课程的教学改革，旨在把画图从教室拉回到工厂，以实际的零部件替代书本上的练习题目；以各类技能比赛的要求来衡量评分标准；借助立体模型锻炼学生的读图能力；强调设计绘图中的标准化等内容贯穿于整个学习过程之中。下面分别说明这些措施是如何设计、如何实施以及取得什么效果。

二、改革前的教学问题分析

在动手改革之前,我梳理了所用教材和历年教案,发现三个突出问题。

首先，练习单一，没有工作任务的情境。每个章节基本上就是 “命令介绍 — 操作过程 — 练习图形”，而练习图形多数是简单的几何体拼合而成。例如，“阵列” 命令的教学配合练习是一个圆盘上绘制8个均匀分布的孔，这样的图形可以练习该命令，但是没有说明这个 “零件是做什么用的”、“公差是如何确定的”、“为什么要使用阵列而不采用其他方式逐一绘制”。学生做完之后，不知道该零件起什么作用，是什么材料做的，怎么加工出来的，在学生眼中只有线框而已。

其次，在制图过程中缺乏工艺意识。由于作业都是在课堂完成，并不需要进行实际加工，因此在标注尺寸时往往会选择自己操作起来比较便捷的部位作为尺寸基准，而并非是便于检测的尺寸基准。比如在绘制一个阶梯轴的过程中，很多同学会从左到右依次标注每个轴径的尺寸，而不会刻意地先确定好轴肩处的尺寸再以此作为基准标注其他位置的轴径，虽然这样绘制出来的图纸在软件中没有错误，但在实际的车削过程中并不会使用这样的方法去测量。没有老师指出，学生就会一直这样下去。

第三，重视结果轻视过程。原来的考核为平时练习(40%) + 中期上机(20%) + 期末综合(40%)。平时练习侧重于图形的完整性以及线型的正确性，中、期末考试限时2小时完成一张较为复杂的零件图，学生往往将注意力集中于提高作图速度，而忽略了图纸是否规范、尺寸标注是否合理、表达是否清楚等问题，在随机抽取的部分学生的作业中发现字体字号不符合标准(箭头大小不一致、文字不对中、线距不均匀等)占60%以上，第一次作业完成后仍有三分之一未改正。

针对上述问题,教研组确定了三个改革方向:用真实零件替代理想图形,用完整工作过程串联分散命令,用多元评价引导规范意识。

三、改革的具体实施

(一)用企业真实零件重构练习库

第一步是更换教学载体。笔者从合作的一家中小机械厂获取了近三年生产的零件图纸及实物样品,按教学进度筛选出六类典型零件:简单轴、法兰盘、套筒、支架、齿轮坯、端盖。每类零件都有完整图纸,包含尺寸公差、几何公差、粗糙度和技术要求。

每个项目按照一个任务来实施，大约占用6—8学时。比如：法兰盘的任务是根据实物绘制出零件图，在具体执行中分为以下步骤进行。①用卡尺测法兰盘各部分尺寸，并在记录纸上做好详细记录；②发放学生企业提供的法兰盘零件草图，引导学生观察零件草图，分析所选主视图及确定的表达方案，确定设计基准，理解图样上的各项技术指标的具体意义；③运用 CAD 软件完成法兰盘的绘图工作，比例为1：1，线宽、线型以及标注样式均应满足国家标准的要求；④将已完成的法兰盘零件图画给邻座同学看，并按照检查表的内容逐一进行核查，发现错误之处应及时改正。

使用实物件之后的一个意外效果：学生开始自发注意图纸中先前从未注意过的细节信息。例如在法兰盘图样中标注的 “未注倒角 C1”，有学生提出疑问：“此处为何要做倒角？若不做会如何？”借机介绍倒角的工艺功能（去除毛刺、便于安装、避免划伤），并布置了比较 “有倒角” 和 “无倒角” 表达的小拓展作业。这样的以生为本的问题驱动教学，比老师讲的效果更好。

当然，对于真实的零件也有麻烦，有些旧件磨损、生锈了，测出来的数值跟图样不符怎么办？这时候的办法就是给每一个零件准备两套资料：一份原图（当作标准答案），一份实物（用来进行测量练习）。在布置这个任务的时候就对学生说：“如果测得的尺寸跟图样上画的不一样的话，那就按图样上的尺寸来计算，但是一定要分析一下产生偏差的原因是什么造成的，是不是因为磨损或者测量的方法不对或者是加工的问题”。这样的话，连测量误差都成为教学素材。

(二)将技能竞赛标准转化为日常评价工具

全国职业院校技能大赛“零部件测绘与CAD成图技术”项目的评审规范中，对零件表示、尺寸标注、技术条件、图层使用以及图幅管理等各个方面，都制定了具体而明确的扣分规则。这套标准可以降维用到日常教学中。

具体内容：从竞赛评分表上提炼出通用部分，整理成一张“课堂绘图自检清单”，共有7个大项、24个小项。如“尺寸标注”大项中有“尺寸线与轮廓线间距是否均匀”、“箭头大小是否一致”、“文字是否居中”、“是否避免尺寸线交叉”等小项。在完成每张绘图作业后，先让学生根据清单进行自查，然后同桌互检，最后教师抽查部分条目，每条问题用红笔标出并写出正确做法。

要注意的是，在比赛中要求的速度与准确度远远超过了平时的教学进度，如果直接照搬的话会使学生感到焦虑。我采用的方法就是把标准调低一些：比赛规定“箭头长短相差超过0.5毫米则减分”，在课堂上就变成“用眼睛看没有明显的差异就不给分”；比赛里要求按时完成的测量绘制工作，在课堂上就会多花一点时间来完成。我们要做的不是简单地复制粘贴，而是转换一下标准，这就是学生能够承受的。

(三)借助三维建模软件强化空间感知能力

对于中职学生来说，在学习剖视图、断面图及组合体的三视图时，最大的障碍是空间想象能力差。过去采用挂图和实体模型教学，由于教具少、观察角度单一，学生不易形成明确的立体—平面的对应关系。从2014年开始，我在 CAD 教学过程中加入了一项小规模的三维辅助教学——利用机房已经配置好的Mastercam进行。只要求学生掌握3个最常用的命令：拉伸切除、旋转及倒角，其余均不讲授。

这一阶段安排在每一类零件 “识图” 讲解后、进行 CAD 绘制前，每次约 15 分钟时间。例如对于支架类零件的三视图教学：我在三维空间中利用拉伸命令简单搭建了一个大致形状，并在屏幕上任意旋转、剖开，学生一边观看一边回答 “正面投影应为哪种外形”、“水平方向上的虚线反映的是实物中的哪一个部位”。有了这些直觉感受后，在切回 AutoCAD 绘制二维图的时候就会有底气多了。

相比之下,后者更省时省力,所以我陆续把课程中涉及的主要零件都建好了模型库,上课时直接调用,课堂节奏也更顺畅。

(四)在制图教学中融入工程规范意识的培养

对于机械制图课程而言，“课程思政”不是非要增加一个专门的章节或者生硬地灌输一些思想，在我看来，最自然也是最好的落脚点，就是贯穿始终的工程规范意识。因为这是一种具体的体现：每一个尺寸是否合理，每条线是否准确，每个要求有没有遗漏……只要老师平日里抓好了这些细节，思政课就像盐溶于水一样，看不见但能感受到它的味道。

比如在尺寸标注中如何确定基准的问题，在给学生讲解轴类零件的时候，我提前准备好了同一种阶梯轴的两种尺寸标注方式：第一种是从轴的一个端面开始依次测量并标出该轴的全长以及各个台阶上的长度；另一种是以轴肩为基准分别向左和向右标注。
  上课的时候我也不说哪个好，而是让学生们先分小组讨论：“如果你们是车间里面的车工师傅，拿到哪一张图会比较省心、不会容易出错？”学生们讨论得十分激烈，有学生觉得 A 计算比较简单，也有学生觉得 B 更加符合加工定位的要求。
接着我又介绍了一次我在企业调研的真实见闻：某制造厂的一位实习生按方案 A 出图后，车工师傅在进行加工的时候每车完一段都需要把前几段的尺寸全部累加起来才知道下一个刀子应该车到哪，工序很麻烦也很容易搞混，并且有一次因为累加失误而造成轴肩长度超差，直接让整根半成品轴报废了，材料费和工时损失近千余元。虽然没写工厂的名字，但是学生们从这里学到了一个鲜活的经验：标号不仅仅是 “把数字写上”，还要看下游加工生产时怎么使用它。

自此以后,学生们在标注轴类零件时,会有意识地先问自己:”这个尺寸在现场能量出来吗?师傅加工时方便找基准吗?”

除了老师检查外，我也尝试让小组间互相检查，并设计 “角色卡片”。每个小组有 “绘图员”、“工艺员”、“质检员”，两个周后更换角色，每人担任一个角色，如工艺员负责 “选尺寸基准是否方便加工及测量”，质检员负责 “投影关系是否正确、线型是否符合 GB/T 标准”。
  需要说明的是，该制度最大红利不在纠错环节，而在“角色倒置”导致的视角转变——当学生以检查者姿态看待别人图纸时，他们往往自觉或不自觉地用相同标尺去丈量自己。
记得有同学平时做事马虎粗心，在图上经常漏掉标注尺寸而被扣分，有一天他被抽中担任检查员，结果他趴在他同学的图上逐条核对，最后在该同学的图上共画了七个叉号，并在最后一个叉号后面写着一句话：“你瞧，这个尺寸线有没有压住轮廓线？”他的同学不好意思地笑了，课后告诉我“你瞧，这个尺寸线有没有压住轮廓线?”。这种“查人省己”的效应往往会波及很多学生，这比老师千叮咛万嘱咐他们一定要仔细认真效果好得多。

经过一学期的坚持，班级作业的标注规范性有了明显的改善，随便少画个尺寸、乱用线型的现象大大减少，并且学生也慢慢养成了“制图就是制造语言”的习惯，每一个画法都可能影响后面的加工、检验甚至组装的命运。我想，这种敬畏心和责任心，这就是课程思政在机械制图课上最真实、最扎实的成果。不需要任何口号，把规范意识融入每次标注训练中，融入每一次互检轮换中，职业素养的种子就已经悄然种下。

四、改革成效与现存困难

经过2024—2025学年两轮教学实践,改革取得了一些可量化的变化。

考证通过率变化。2022级(改革前)两个班66人参加中级制图员鉴定,通过率88%。2023级(改革后)两个班64人参加同一鉴定,通过率97%,提高了9个百分点。两届学生入学成绩无显著差异(前测平均68.3和67.9),鉴定由同一机构组织,标准一致。

企业实习反馈。2023级学生2024年下半年跟岗实习，企业给出的 “图纸识读与绘制独立完成率” 约为73%（即不需要带教师傅一直指导也能简单地画出一个零件的比例），上一届同期约46%，此数据来自企业实习指导教师的分项评价表，样本数64，趋势明显。

学生态度变化。期末匿名问卷中,对”本课程是否让你感到制图与车间实际有关联”一题,选”有很大关联”或”有较大关联”的比例为87.5%,上一届同一题为52.1%。有学生写道:”以前画图就是照着画,现在画之前会想一下这个零件是怎么做出来的。”

当然，在改革中也暴露了一些现实困难。一是增加了教师的工作量——准备真实零件的测绘工单、预制三维模型、整理竞赛评分表等，每学期多出备课时间约40小时。教研组采取分工协作，每人做两个零件的全套材料，互相共享。二是有些零件用过几次后磨损或丢失，需要定期向企业补充。三是机房三维建摸软件为教育版，功能受限，部分电脑运行慢，影响课堂节奏。这些方面目前还没有一个完美的解决方案，只有在上课之前多做准备，在课堂上随机应变地解决问题。

五、结语

由“教会学生用命令”到“教会学生看图纸”，再发展成“教会学生按规范画图纸”的教学思想转变并不是一蹴而就的事情。笔者所阐述的改革尝试，实质上就是将 AutoCAD 的学习由软件操作训练转向了“以图纸为载体的工程语言训练”。真实的零件提供了真实性的情境，比赛标准提供规范的参照性，三维建模提供空间的支撑性，工程规范意识渗透提供技能训练的职业素养内涵。

当然，这只是一个建议，并非放之四海而皆准的方案。不同地区、不同学校的校企合作资源和实训条件各有差别，“用真实任务代替虚拟练习”的基本理念是共通的。目前无法拿到企业零件的学校，同样可以尝试从本校实训车间的加工件或废旧设备拆卸件开始，先试先行。图纸要是真实的，问题就是真实的，学生投入的程度就不同了。

这也是我接下来两三年继续探索的方向——在现有基础上引入更多样的零件类型、更贴近企业的图纸管理流程,以及更高效的评价工具。至少目前看来,让学生面对一张真实的、带有磨损和完整标注的车间图纸时不再茫然,这门课的教学目标就已经实现了一大半。

【参考文献】

[1] 顾丹艳.“岗课赛证”融通背景下“机械制图与CAD”课程教学改革策略研究[J].教师,2024(36):90-92.

[2] 张珊.基于“岗课赛证”的机械制图与CAD技术基础课程项目化开发与实践[J].造纸装备及材料,2025(1):165-167.

[3] 秦雪平.零部件测绘与CAD成图技术赛项与中职机械制图教学融合的研究[J].农机使用与维修,2024(5):163-165.

[4] 教育部.关于深化职业教育教学关键要素改革的意见(教职成〔2026〕1号)[EB/OL].(2026-02-06).

[5] 大余县职业中专.数控专业CAD制图教学案例汇编[R].大余:大余县职业中专教务处,2025.

[6] 笔者所在学校机械教研组.2023—2024学年AutoCAD课程教学改革过程记录与数据分析[R].内部资料,2024.

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