高等農(nóng)業(yè)院校機械制圖案例式教學(xué)改革思考

張世昂，馬稚昱，朱立學(xué)

（仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院機電工程學(xué)院，廣州 510225）

高等農(nóng)業(yè)院校機械制圖案例式教學(xué)改革思考

張世昂，馬稚昱，朱立學(xué)※

（仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院機電工程學(xué)院，廣州 510225）

本文探討了高等院校農(nóng)業(yè)機械制圖課程教學(xué)中存在的若干問題，提出為培養(yǎng)新世紀(jì)農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域所需的應(yīng)用型高級專門人才，實現(xiàn)面向素質(zhì)培養(yǎng)、面向基礎(chǔ)、面向后續(xù)課程的培養(yǎng)目標(biāo)，在課程體系改革的基礎(chǔ)上，從加強培養(yǎng)形體構(gòu)造和圖形表達能力入手，引入以項目任務(wù)為載體的機械制圖課程教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。

農(nóng)業(yè)院校 機械制圖 案例式 教學(xué)改革

0 引言

進入21世紀(jì)，我國農(nóng)業(yè)正以科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)為支柱，建立起以“現(xiàn)代、集約、可持續(xù)發(fā)展”為特征的綜合農(nóng)業(yè)體系，所需要的農(nóng)業(yè)工程專門人才必須具有“大工程”意識，全新的知識和能力結(jié)構(gòu)及綜合素質(zhì)。對高等農(nóng)業(yè)院校本科專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)與模式進行改革、研究與實踐，以培養(yǎng)適應(yīng)我國新世紀(jì)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展所需要的綜合素質(zhì)高、知識結(jié)構(gòu)合理、專業(yè)特色鮮明的復(fù)合型農(nóng)業(yè)工程專業(yè)技術(shù)人才的要求顯得尤為重要[1，2]。工程圖樣是一種工程語言，正確繪制和準(zhǔn)確理解工程圖樣成為工程技術(shù)人員必須具備的一項基本技能[3，4]。因而《機械制圖》早已成為工程類專業(yè)的一門主干基礎(chǔ)課程，具有十分重要的作用，其特點是既有系統(tǒng)的理論，又有很強的實踐性，是培養(yǎng)學(xué)生能力的主要教學(xué)環(huán)節(jié)。因此在有限的學(xué)時條件下，深入開展教改工作，使該課程能在農(nóng)業(yè)院校本科人才培養(yǎng)體系中發(fā)揮核心作用具有十分重要的意義。

1 機械制圖教學(xué)改革的必要性

機械制圖是農(nóng)業(yè)工程類本科各專業(yè)非常傳統(tǒng)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是工科學(xué)生進行工程實訓(xùn)的重要先修課，也是學(xué)習(xí)機械設(shè)計、機械原理、機械制造等后續(xù)專業(yè)課程的基礎(chǔ)。近年來，隨著農(nóng)業(yè)院校學(xué)科建設(shè)改革的不斷發(fā)展，機械制圖的課時在不斷地縮減，傳統(tǒng)機械制圖教學(xué)中存在的問題日顯凸現(xiàn)，具體表現(xiàn)在以下幾方面[5，7]：

1）教學(xué)內(nèi)容多，課時少，任務(wù)重，處于課堂理論為主，學(xué)生被動接受，“滿堂灌”的狀況，忽略了學(xué)生的需求及心理承受能力,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，教學(xué)效果不佳。

2）教學(xué)課程體系結(jié)構(gòu)不合理，過多的強調(diào)制圖原理及表達方法，忽略了繪圖和識圖能力的實訓(xùn)，且制圖課程與后續(xù)專業(yè)課程銜接不夠緊密，學(xué)生在大一學(xué)完機械制圖后再到大四進行畢業(yè)設(shè)計時需要

全面獨立進行工程圖樣繪制，時間間隔過長，學(xué)生實踐能力不夠，創(chuàng)新能力不足，知識體系不夠健全。

3）教學(xué)方法與手段過于單一。多媒體教學(xué)已成為目前機械制圖課程的主要教學(xué)方法，雖然這種方法可以有效利用課堂時間，但也很容易導(dǎo)致老師成為課件的播放器，同時也使學(xué)生過度關(guān)注課件而忽略課本內(nèi)容的學(xué)習(xí)，難以獲得好的教學(xué)效果[6，7]。

4）教學(xué)內(nèi)容與農(nóng)業(yè)類機械聯(lián)系不夠密切，從而導(dǎo)致課程教學(xué)內(nèi)容不能滿足農(nóng)業(yè)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的實際需求。目前廣泛使用的畫法幾何與機械制圖類教材基本上是通用教材，極少有專門針對農(nóng)業(yè)工程技術(shù)特點的教材，針對性不強[4，7]。

因此，根據(jù)高等農(nóng)業(yè)院校人才培養(yǎng)目標(biāo)：面向素質(zhì)培養(yǎng)、面向基礎(chǔ)、面向后續(xù)課程的實際需求，必須進行《機械制圖》課程的教學(xué)改革。本文結(jié)合學(xué)生實際學(xué)習(xí)情況和科研教學(xué)經(jīng)驗，就高等農(nóng)業(yè)院校機械制圖課程教學(xué)改革進行思考，從課程體系建設(shè)、課程教學(xué)模式及方法等方面提出以下建議。

2 機械制圖課程體系的改革建議

構(gòu)建一個科學(xué)合理的課程體系，是培養(yǎng)具有“大工程”意識、厚基礎(chǔ)、高素質(zhì)農(nóng)業(yè)工程技術(shù)專業(yè)人才的主要教學(xué)目標(biāo)[8，9]。因此作為高等農(nóng)業(yè)院校的機電類學(xué)生，須圍繞上述目標(biāo)，結(jié)合機械制圖課程的特點，構(gòu)建適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程發(fā)展需要的人才培養(yǎng)模式，進行機械制圖課程教學(xué)方式、方法改革。

機械制圖課程的內(nèi)容以形體構(gòu)造能力和圖形表達能力為核心，以形象思維為主線，由投影理論出發(fā)，遵循從三維到二維的認(rèn)知規(guī)律，將二維視圖、典型三維實體模型的設(shè)計思想及表達方法有機結(jié)合，以徒手和尺規(guī)繪圖為基本技能培養(yǎng)，引入先進的計算機繪圖為手段，培養(yǎng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程類本科學(xué)生的基本工程素質(zhì)和創(chuàng)新設(shè)計能力，并為后續(xù)專業(yè)課程提供必要的基本知識和基本技能。

高校現(xiàn)行的機械制圖課程體系主要分為機械制圖、計算機繪圖與機械測量與工程制圖實訓(xùn)三大部分，見圖1?！稒C械制圖》在第一學(xué)期開設(shè)，為80學(xué)時，其中理論授課50學(xué)時，徒手及尺規(guī)繪圖實踐課時30學(xué)時；《計算機繪圖》在第二學(xué)期開設(shè)，學(xué)時為24課時，之后是在第二學(xué)期下部分開設(shè)為期2周的《機械測量與工程制圖集中實訓(xùn)》環(huán)節(jié)。這三個部分課程相互銜接不夠緊湊，內(nèi)容又缺乏連貫性，造成學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握不夠連貫扎實，教學(xué)效果不夠理想，因此有必要對課程進行調(diào)整合并。

一是將《計算機繪圖》融入到《機械制圖》中，加強形體描述和構(gòu)形表達，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升教學(xué)效果。

二是將具有代表性的農(nóng)業(yè)機械類實體零件的測繪融入到《機械制圖》及《計算機繪圖》中，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)到的知識及時通過對典型實體零件的測繪得到加強鞏固，既理解了制圖的知識，又激發(fā)了專業(yè)興趣，能取得事半功倍的教學(xué)效果。

圖1 機電類專業(yè)目前機械制圖課程體系結(jié)構(gòu)

3 教學(xué)模式及方法的改革建議

目前，傳統(tǒng)的教學(xué)模式逐漸被多媒體教學(xué)所代替，多媒體教學(xué)模式可以有效地表達立體的投影視圖形成，培養(yǎng)學(xué)生空間構(gòu)形能力。另一方面多媒體教學(xué)在增加了課堂有效授課時間的同時，也培養(yǎng)了學(xué)生課堂被動學(xué)習(xí)的習(xí)慣，導(dǎo)致學(xué)生過于依賴多媒體課件，而忽略書本知識的學(xué)習(xí)。在高等農(nóng)業(yè)院校機電類本科人才的培養(yǎng)目標(biāo)下，《機械制圖》課程在教學(xué)模式和方法上也應(yīng)進行一些新的探索和改革。經(jīng)過對國內(nèi)外高校中機械制圖及相關(guān)課程的教學(xué)實踐狀況研究分析，提出以下建議：

一是注重加強構(gòu)形能力和圖形表達能力的培養(yǎng)，實現(xiàn)從傳統(tǒng)單一講授課程知識向傳授知識與培養(yǎng)能力素質(zhì)并重的教學(xué)模式轉(zhuǎn)換。例如在投影原理之后，學(xué)生們基本具備了簡單視圖表達能力，隨后可及時安排計算機繪圖的基本知識和基本操作方法培訓(xùn)，然后安排一個農(nóng)機類典型機具的實訓(xùn)題目，鼓勵學(xué)生們運用已學(xué)的知識，充分發(fā)揮各自創(chuàng)造性和能動性以解決工程實際問題。

二是引入項目任務(wù)為導(dǎo)向的面向案例組織教學(xué)。目前機械制圖教學(xué)模式往往只注重制圖基礎(chǔ)理論的完整性，而忽略了其在生產(chǎn)實際中的應(yīng)用，造成學(xué)生在一年級學(xué)過的制圖知識和技能到了畢業(yè)設(shè)計時卻不會按規(guī)范畫圖的現(xiàn)象。因此建議在《機械制圖》教學(xué)過程中以生產(chǎn)實際為背景，以產(chǎn)品設(shè)計過程為線索進行組織教學(xué)內(nèi)容。例如在完成幾何體構(gòu)建和多種表達方法之后，引入典型農(nóng)業(yè)機械類零件的測繪為項目載體，通過講解結(jié)構(gòu)特點和表達方法，讓學(xué)生學(xué)習(xí)如何表達復(fù)雜形體，培養(yǎng)學(xué)生圖形表達能力。這樣通過為解決實際問題而引導(dǎo)學(xué)生明確學(xué)習(xí)專業(yè)知識，使學(xué)生的學(xué)習(xí)目的更加明確，增強學(xué)習(xí)的主動性，同時也能加深學(xué)生對所學(xué)制圖內(nèi)容的理解，提高學(xué)生解決工程實際問題的能力。

4 結(jié)束語

《機械制圖》是高等農(nóng)業(yè)院校機械大類學(xué)生的核心課和基礎(chǔ)課，在強調(diào)“厚基礎(chǔ)、寬口徑”的人才培養(yǎng)體系中具有十分重要的地位。為改變目前工程類本科《機械制圖》課程教學(xué)中存在的“教材千篇一律、教學(xué)觀念陳舊、教學(xué)模式單一”的現(xiàn)狀，對現(xiàn)有教學(xué)體系、教學(xué)模式及教學(xué)方法進行研究，提出從教學(xué)模式改革入手，引入項目任務(wù)為導(dǎo)向，面向?qū)嶋H應(yīng)用組織教學(xué)的改革意見。從提高學(xué)生積極性和能動性入手，通過解決農(nóng)業(yè)機械實際問題激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以期提高教學(xué)效果。

[1]付成龍，楊小慶，田凌.機械制圖研究型小課題的探索與實踐.工程圖學(xué)學(xué)報，2010（4）：156-160.

[2]易國順，許綺川.農(nóng)業(yè)工程類本科專業(yè)教學(xué)改革的研究與實踐.高等農(nóng)業(yè)教育，2001（07）：59-62.

[3]劉彬讓，楊青.農(nóng)業(yè)工程類專業(yè)本科生工程技能的全過程系統(tǒng)化教育.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，1997（1）：18-21.

[4]任春紅，劉永勛.農(nóng)業(yè)院校機械制圖課程教學(xué)創(chuàng)新策略探究.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（18）：7-8.

[5]佟玲，鄭界如.面向21世紀(jì)農(nóng)業(yè)機械化本科教育改革的思考.河北農(nóng)業(yè)技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報，1998（2）：72-75.

[6]田凌，童秉樞，馮涓.機類機械制圖新課程體系的研究及實踐.工程圖學(xué)學(xué)報，2005（5）：126-131.

[7]楊琳琳，寧旺云，唐秀英，等.農(nóng)業(yè)院校工科專業(yè)機械制圖教學(xué)改革的思考.高校實驗室工作研究，2013（1）：92-93.

[8]張煥.農(nóng)業(yè)專科機械制圖課教學(xué)改革研究與實踐.高等農(nóng)業(yè)教育，2000（6）：54-55.

[9]趙志鴻.農(nóng)業(yè)工程類專業(yè)本科人才培養(yǎng)模式的思考.高等農(nóng)業(yè)教育，1998（11）：22-24.

項目支持：廣東省高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程項目（粵教高函[2013]113）

張世昂（1972—），男，廣西人，助理工程師，主要研究方向為現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備。廣東省仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院機電學(xué)院，510225。Email：gzzsa@163.com

※通訊作者：朱立學(xué)，教授，主要研究方向為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備、高等農(nóng)業(yè)教育。Email：zhulixue@163.net