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零部件测绘技术在智慧化教学中的应用
摘
要
机械行业一直是国家经济的重要组成部分，对促进经济发展有着很大的推动作用。随着国家供给侧改革，《中国制造 2025》的发布，以及“工匠精神”的呼吁，对于机械类就业学生的基本技能要求也越来越高。零部件测绘技术包含零部件测量、质量检测技术、零部件CAD 识图与绘图等多项技术的综合型教学项目，它涵盖了职业院校机械类专业的机械识图、机械制图、零件测量与质量控制技术、CAD 识图与绘图等课程。这一综合型项目的推广对于《中国制造 2025》提出的“强基工程”具有非常重要的意义。
关键词：零部件测绘；机械识图；机械制图；零件测量与质量控制技术
目录 0 引言 ..................................................................................... 5 1 绪
论 ................................................................................... 5 1.1 项目背景 .......................................................................... 5 1.2 立项依据 .......................................................................... 5 1.3 技术方法和路线 .................................................................... 6 1.4 项目建设意义 ...................................................................... 6 1.4.1 理实一体化 .................................................................. 6 1.4.2 教学系统化 .................................................................. 6 1.4.3 实训规范化 .................................................................. 6 1.4.4 管理数字化 .................................................................. 7 1.4.5 功能多样化 .................................................................. 7 2 零部件测绘实训的现状及问题分析 ........................................................... 9 2.1 零部件测绘的实训问题分析 .......................................................... 9 2.1.1 典型机械测绘机构不足 ........................................................ 9 2.1.2 信息化教学资源待完善 ........................................................ 9 2.1.3 资源展示平台不够系统 ........................................................ 9 2.2 解决问题的办法 .................................................................... 9 3 零部件测绘在智慧化教学中的应用 .......................................................... 11 3.1 零部件测绘建设方案清单 ........................................................... 11 3.2 零部件测绘智慧化实训应用方案 ..................................................... 11 3.2.1 机械 CAD 教育版 ............................................................. 11 3.2.2 CAD/CAM 三维设计软件 ....................................................... 12 3.2.3 机械工程识图能力实训评价系统 ............................................... 12 3.2.4 零部件测量与测绘技能操作台 ................................................. 13 3.2.5 零部件测绘智慧实训室管理系统 ............................................... 14 3.2.6 零部件测绘教学资源 ......................................................... 15 3.2.7《典型机械零件》测绘套件 ................................................... 16 3.2.8《千斤顶&偏心机构》测绘套件 ................................................ 16 3.2.9《平口钳&凸轮机构》测绘套件 ................................................ 17 3.2.10 三维模型查看处理软件 ...................................................... 17 3.2.11 零部件测绘文化建设及其他 .................................................. 18 4 零部件测绘在智慧化教学中的建设成果 ...................................................... 20 4.1 获得国家专利 ..................................................................... 20 4.1.1 一种双工位零部件测绘实训装置实用新型专利 ................................... 20 4.1.2 一种双工位零部件测绘实训装置外观专利 ....................................... 21 4.1.3 智慧实训管理系统软件著作权 ................................................. 22 4.2 配套教材开发 ..................................................................... 23 4.3 配套教材《典型机械零件》测绘套件 ................................................. 24 4.4 教学资源开发 ..................................................................... 25
5 总
结 .................................................................................. 26 参考文献 .................................................................................. 27 课题（基金）项目 ........................................................... 错误! ! 未定义书签。
作者介绍 ................................................................... 错误! ! 未定义书签。
致
谢 ..................................................................... 错误! ! 未定义书签。
0 引言 本论文从传统《机械制图》课程的零部件测绘技术教学项目设计不合理、实训室功能单一等问题，无法把优秀的零部件测绘实训操作过程的文档和视频资料进行留存，并生成优质课程资源。基于上述问题开发零部件测绘智慧化实训产品势在必行：零部件测绘智慧化实训室解决方案需要设计和开发零部件测绘技能操作平台、可折叠手工绘图板、移动工具车、零部件拆装与测量工具、零部件测绘套件、三维立体化零件模型库、零部件测绘立体化在线检测系统、零部件测绘智慧实训室管理系统和配套零部件测绘教材等方面着手，实现了把零部件测绘实训操作的整个实训过程进行教学资源转化，把实训过程中的软件操作录屏、视频、图片、实训任务书等资源统一管理，对优秀的实训作品进行储存、展示，生成教学资源库，并且可进行智慧化教学实训管理。
1 绪
论 1.1 项目背景 2017 年 12 月 19 日，国务院办公厅颁发了《关于深化产教融合的若干意见》（国办发〔2017〕95 号），指出“深化‘引企入教’改革。支持引导企业深度参与职业学校、高等学校教育教学改革，多种方式参与学校专业规划、教材开发、教学设计、课程设置、实习实训，促进企业需求融入人才培养环节。推行面向企业真实生产环境的任务式培养模式。职业院校新设专业原则上应有相关行业企业参与，”零部件测绘实训基地建设是职业院校机械类专业教育教学基本建设的重要组成部分，是体现职业教育特色的必由之路，是实现人才培养目标的重要保障，加强零部件测绘技术实训基地建设是国家大力发展职业教育的政策要求。
1.2 立项依据 零部件测绘实训基地建设以教育部关于职业院校专业人才培养方案制订与实施工作的指导意见，由全国机械职业教育教学指导委员会产教合作促进与指导委员会发起的“生产型零部件测绘实训基地”建设，结合教育部举办的“零部件测绘与 CAD 成图技术”技能比赛和教育部 1+X 证书的考核要求；以制图员、模具工、装配钳工等国家职业技能标准进行机
电类设备的拆装、零部件测绘、CAD 绘图、零部件的创新与优化等教学实训，能够将相关国家职业技能等级标准有关内容及要求有机融入专业课程教学，提升从事机械和机电设备类行业人员的逆向设计、CAD 制图、创新设计等方面的技能，具备一定技术管理能力、实践能力、创新能力的高素质技能型专门人才的培养。零部件测量与测绘技能操作平台包含零部件测绘技能操作台、计算机显示器可升降机构、可折叠手工绘图板、移动工具柜、零部件拆装与测量工具、零部件测绘套件、三维立体化零件模型库、零部件测绘立体化在线检测系统等模块组成。
1.3 技术方法 和 路线 对制图员、模具工等职业工种进行分析研究，调研职业院校中相关试点专业的教学情况，明确教学导向和设备开发思路，确定合理的一体化教学实训管理平台；零部件测绘智慧化实训管理平台项目涵盖了职业院校机械类专业的机械识图、机械制图、零件测量与质量控制技术、CAD 识图与绘图等课程。
1.4 项目建设 意义 1.4.1 理实一体化 理论教学与实践教学交互进行，融为一体。充分发挥项目化实训教学的主导作用，通过实训任务书要求，在理论课堂教学的时候，可以随时针对授课内容，进行实训操作，真正做到“学中练，练中学”，提高教学质量。
1.4.2 教学系统化 1.参与开发浙江省数控技术应用专业课程改革成果教材，由浙江省职成教研室崔陵主编，高等教育出版社出版的《零件测绘与建模》。
2.参与开发中等职业学校机械类专业核心课程系列实训手册，由宁波市职成教研室顾淑群主编，高等教育出版社出版的《零部件测绘实训手册》。
1.4.3 实训规范化 权威的教学设计，规范化的教学流程，教学成果标准化检验。零部件测绘实训项目包括
机械 CAD 软件绘图、典型机械零件的三维设计、机械组合零件的拆装、机械零部件的测绘、产品创新设计与质量检测等内容。对机械 CAD 软件绘图、机械组合零件的拆装和测绘中工量具的使用按照功能进行片段化视频录制，通过零部件测绘智慧化管理平台上进行展示，学生可通过手机或 PC 端登陆进行远程预习或课后温习，培养规范化实训教学。
1.4.4 管理数字化 集微课、考核训练、实训报告、实训室管理于一体。零部件测绘智慧实训室管理平台包含教学、实训及考评等功能，平台可分为实训任务管理、实训考核云平台、实训报告管理及实训互动社区四部分。
1.实训资源管理平台：实训资源管理平台是以机械类教师和学员为中心，通过零部件测绘拆装和测量实训平台搜集的教学资源在该平台上进行存储和展示，教学内容和资源共建共享，以先进的互联网技术，突破时间、地域、师资、教学资源的多重限制，实现教学活动全流程（教、学、考、管理）云端化，大幅提升教学质量。
2.实训考核管理平台：实训考核管理平台全方位覆盖了机械零部件测绘识图与制图能力的所有知识点、汇集海量标准图纸和理论题库，旨在对机械类制图和测绘相关专业人员进行考核和评价，找出薄弱环节进行强化针对性练习，以达到提升教学效果的目的。
3.实训报告管理平台：实训报告管理平台是学员根据实训任务要求，在课余时间根据实训内容将完成情况和实操过程进行汇总后上传至系统，上传报告后，教师利用实训评价标准模板进行评分及比对、以曲线图的形式直观了解学生实训情况。同时支持对实训报告以及相关统计分析结果的导出和存储，学生也可以在学生端直观了解自己的实训评价情况，太高实训效率。
4.实训互动社区：针对教师、学生之间的交流需求，利用平台自带的交流工具进行实时在线交流和沟通；结合线下实训教学活动平台，更大幅度提高在线学习平台的粘性。
1.4.5 功能多样化 现有机械制图课程的课堂教学、CAD 制图、零部件测量与测绘和手工绘图常常是分开进行的，学生往往需要在教室 A 进行课堂教学，到教室 B 进行 CAD 制图，到教室 C 进行零部件测量与测绘实训操作，到教室 D 进行手工绘图；究其原因是现有的零部件测绘实训产品设计不合理，实训功能单一，无法满足同时进行以上四种新课堂教学的需求。根据教育部“零部
件测绘与 CAD 成图技术”的赛项理念，秉着“整体性、实用性、先进性”的原则，解决了上述问题，该零部件测绘智慧化实训平台集课堂教学、CAD 制图、零部件测量与测绘和手工绘图于一体的四种新课堂教学形式，以解决现有实训室功能单一的问题，使零部件测绘技术在智慧化教学中得到更广泛的应用。
2 零部件测绘实训的 现状及问题分析
2.1 零部件测绘 的 实训问题分析 2.1.1 典型机械测绘机构不足 在实际的零部件测绘实训中，大部分职业院校的教学载体基本上是由数控加工专业实习学生根据实训内容要求通过数控机床加工出来的产品，或者是通过某宝平台在线购买一些铸造类的典型机械零件，此类产品要么难度较大，要么精度堪忧，真正服务于职业院校一线教学的测绘载体尚显不足，现有载体以典型机械零件为主，很难与教材和实际实训课程进行一致性对接。
2.1.2 信息化教学资源待完善 从 2014 年至 2016 年由全国机械职业教学指导委员会举行的行业赛，到 2017 年升级为金砖国家“零部件测绘与 CAD 成图技术”技能比赛，至 2018 年开始组织实施由教育部组织“零部件测绘与 CAD 成图技术”技能比赛的试题；通过大赛资源转化，反哺到基础实训教学，开发了包括平口钳、千斤顶、齿轮泵、减速器、双联运动机构、直角齿轮转向器等一系列三维数字化资源；可真正能够服务于职业院校一线教学的信息化资源不完善，不能随时随地通过微信二...