《机械制图与CAD》课程是中等职业技术学校机械制造专业重要的专业核心基础课程之一。为打破传统的机械制图理论知识与CAD实践绘图知识割裂的教学现状,提升培养学生绘制零部件及简单分系统图纸的职业能力,本文在进行机械制图与CAD一体化教学研究基础上,提出了制图理论知识与CAD绘图实践一体化、多媒体与三维模型展示一体化、手绘绘图与CAD软件绘图一体化的三位一体教学模式。本研究运用文献法、访谈法、问卷法以及实验法对教育实习的中职学校《机械制图与CAD》课程的教学现状进行了相关调查研究。在对机械制图与CAD一体化教学研究的基础上,结合调查研究掌握情况,将《机械制图与CAD》课程内容融合为“基础绘图、投影原理、图样表达和综合提高”四个模块,并进行了一体化教学设计。教学实施中,每一模块再针对性设置典型任务,以任务驱动教学法进行了模块化教学。在兼顾机械制图理论知识、CAD绘图技能、和学生平时成绩等因素基础上设计了教学考核评价体系。以“组合体视图的绘制”为典型任务,进行了一体化教学实验研究。教学实验以贵州省机械工业学校2019级机制(1)班和机制(2)班学生作为教学实验对象,剔除无关变量,一个班作为实验班进行一体化教学,另一个班作为对照班级进行传统教学,最后收集考试成绩和后置问卷调查数据,把考试成绩导入SPSS数据分析软件进行了教学效果分析。分析研究结果表明:对《机械制图与CAD》课程实行一体化教学,能提高学生学习的兴趣,学生在课堂上能够积极思考,课后也会进行复习巩固,完成课堂布置的作业。相比于传统的教学法,一体化教学能够显著提高学生的成绩。