“平行與相交結(jié)合”式機(jī)械制圖與AutoCAD課程教學(xué)改革

程城遠(yuǎn),白若琦,陳忠海,謝美芬,徐曉樂,吳春誠（溫州科技職業(yè)學(xué)院,浙江 溫州 325006）

“平行與相交結(jié)合”式機(jī)械制圖與AutoCAD課程教學(xué)改革

程城遠(yuǎn),白若琦,陳忠海,謝美芬,徐曉樂,吳春誠
（溫州科技職業(yè)學(xué)院,浙江 溫州 325006）

摘 要：《機(jī)械制圖與AutoCAD》是機(jī)電類專業(yè)普遍開設(shè)的基礎(chǔ)課程，然而在高職院校由于其特殊的培養(yǎng)模式使得學(xué)時較少，因此出現(xiàn)了一系列問題，文章在分析各類教改的基礎(chǔ)上重新調(diào)整授課順序，提出了在少學(xué)時下“平行與相交結(jié)合”式改革方案，即機(jī)械制圖部分按照知識的遞進(jìn)性，AutoCAD部分按照命令的使用頻率設(shè)計了兩條并行的主線，同時將每次課的機(jī)械制圖內(nèi)容作為AutoCAD的實訓(xùn)素材，做到知識點的復(fù)習(xí)和鞏固，在教學(xué)實踐中取得一定的效果。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制圖;AutoCAD;教學(xué)改革;教學(xué)順序

1 引言

“機(jī)械制圖”作為一門基礎(chǔ)性專業(yè)課，在我國高職院校機(jī)電類專業(yè)普遍開設(shè)。該課程最主要的目標(biāo)是使學(xué)生具備機(jī)械圖樣的繪制和識圖能力，并能獨立完成零件圖和裝配圖的繪制[1]。更重要的是要求學(xué)生在對圖形進(jìn)行思考、識讀和繪制過程中，使空間想象能力得到一定的提高。然而，絕大多數(shù)學(xué)生都是第一次碰到專業(yè)的機(jī)械圖樣，因此入門較難。傳統(tǒng)的教學(xué)方法和模式有一定的弊端，效果一直不夠理想?！癆utoCAD計算機(jī)輔助設(shè)計”是機(jī)電類專業(yè)另外一門專業(yè)基礎(chǔ)課，雖然同樣講授圖樣的繪制，與“機(jī)械制圖”相比，繪圖工具有所不同，從手工繪圖變成計算機(jī)軟件繪制，兩門課程通常是獨立、分開講授的。這種教學(xué)方式最直接的后果是課時以及學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)加重、內(nèi)容嚴(yán)重重復(fù)，學(xué)生對于相同內(nèi)容學(xué)習(xí)積極性較差。因此如何改變舊方法舊模式，探索一條更加有效又合理的教學(xué)途徑，既要減少課時數(shù)，又要保證教學(xué)質(zhì)量，既要保證理論知識的傳授，又要注重實踐能力的培養(yǎng)，是每位授課勞師都應(yīng)當(dāng)去思考的問題，也是本文將要探討的問題。

2 “AutoCAD”與“機(jī)械制圖”之間的關(guān)系

“機(jī)械制圖”課程強(qiáng)調(diào)投影法的應(yīng)用，通過機(jī)械圖樣的閱讀和空間幾何問題的解決，培養(yǎng)學(xué)生的空間思維和想象能力，并扎實掌握對機(jī)械圖樣閱讀、繪制等方面最基本的知識、技能和方法，能夠識讀和繪制復(fù)雜程度中等的零件圖和裝配圖[2]。

“AutoCAD”則是一種當(dāng)前流行又先進(jìn)的作圖軟件，利用計算機(jī)高效的計算能力和形象的成形效果，協(xié)助設(shè)計師完成產(chǎn)品的設(shè)計和建模，是制圖理論新的表達(dá)載體[3]。“AutoCAD”的誕生改變了設(shè)計師的設(shè)計理念和手段，設(shè)計質(zhì)量明顯提高，開發(fā)周期卻大大縮短。CAD技術(shù)在各個領(lǐng)域都有一定的應(yīng)用，毫無爭議的成為工程類專業(yè)必學(xué)的基礎(chǔ)課。CAD技術(shù)取代的是手工制圖的操作，但是取代不了制圖理論和相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，恰恰相反，它是在機(jī)械制圖下衍生出來的繪圖軟件，并極大豐富了制圖理論。

機(jī)械制圖是AutoCAD的基礎(chǔ)，前者強(qiáng)調(diào)制圖的基本原理、基本方法，后者則注重軟件的熟練應(yīng)用，兩門課程共同的目標(biāo)都是培養(yǎng)學(xué)生的繪圖、識圖能力和空間立體思維，兩者之間存在緊密的聯(lián)系，更是相輔相成的。

3 教學(xué)現(xiàn)狀分析

機(jī)械制圖課程由來已久，自引入CAD技術(shù)后，兩者經(jīng)過多年的調(diào)整，取得了一定的成績和效果，筆者調(diào)查了前人的教學(xué)改革，同時結(jié)合個人的教學(xué)經(jīng)驗，總結(jié)出以下幾點存在的問題。

3.1 課程內(nèi)容相互分離

傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，機(jī)械制圖和AutoCAD是作為兩門獨立的課程分別在大一的第一、第二學(xué)期開設(shè)，課時一般為72和36學(xué)時。教學(xué)過程中以各自為中心，自成體系，沒有將兩者有效的融合在一起。在學(xué)習(xí)機(jī)械制圖時，學(xué)生由于缺乏實際模型不能充分發(fā)揮想象力，課程內(nèi)容又缺乏趣味性，對剛進(jìn)入大學(xué)校園的大一新生來說容易打擊自信心，進(jìn)而對大學(xué)學(xué)習(xí)或?qū)I(yè)發(fā)展產(chǎn)生畏懼。在第二個學(xué)期學(xué)習(xí)AutoCAD時，雖然學(xué)生學(xué)期興趣較濃厚，但是此時對于機(jī)械制圖的知識又有些許遺忘，在教學(xué)過程中片面強(qiáng)調(diào)命令的學(xué)習(xí)，脫離制圖知識，出現(xiàn)了學(xué)生熟練掌握AutoCAD軟件卻不能較好的表達(dá)機(jī)械圖樣的問題。這種知識內(nèi)容相互分離的模式使得教學(xué)質(zhì)量大打折扣。

3.2 課時偏少

高職院校的學(xué)生頂崗實習(xí)的時間較長，在校學(xué)習(xí)時間僅兩年半，絕大多數(shù)學(xué)校將本課程的教學(xué)任務(wù)安排在第一個學(xué)期內(nèi)完成，而新生報到時間較晚，始業(yè)教育、軍訓(xùn)等又占用約兩周時間，再除去考試周、節(jié)假日等原因，實際授課時間最多為60學(xué)時，與傳統(tǒng)的兩學(xué)期108學(xué)時相比嚴(yán)重偏少，因此給任課老師課程計劃的制訂帶來巨大的挑戰(zhàn)。

3.3 教學(xué)順序不合理

本課程常見的教學(xué)順序有兩種：先學(xué)機(jī)械制圖后學(xué)AutoCAD，或者兩部分知識按章節(jié)穿插。第一種方法使兩部分過分分離，不能在內(nèi)容上形成互相支持，第二種方法雖然有些改變，但僅僅是機(jī)械式的交叉，學(xué)生學(xué)習(xí)時難以把握思路。此外，這兩種方法還有個共同的特征，即每次課的內(nèi)容多、任務(wù)重，容易出現(xiàn)一次課完成一整章的內(nèi)容或者掌握5-6個命令，對于剛進(jìn)入大學(xué)還未完成學(xué)習(xí)方法轉(zhuǎn)變的新生來說，較難適宜，必須有一個循序漸進(jìn)的過程。

4 創(chuàng)建“平行與相交結(jié)合”式教學(xué)內(nèi)容

筆者根據(jù)以上教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題和并分析本課程的特點后，初步對教學(xué)內(nèi)容的取舍、教學(xué)順序的重建等方面進(jìn)行了探索。

4.1 調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

（1）雖然畫法幾何學(xué)的學(xué)習(xí)有助于培養(yǎng)學(xué)生的空間感，但是這部分知識難度較大，效果又不如三維軟件好，因此減少該部分的內(nèi)容。

（2）因為AutoCAD三維建模的能力較弱，而學(xué)生在后續(xù)的課程中還將學(xué)習(xí)Pro/E等當(dāng)前使用較廣泛的軟件，因此刪除該部分知識。

（3）后續(xù)的互換性技術(shù)課程中將會重點介紹公差、配合等技術(shù)要求，因此在本課程內(nèi)只介紹其標(biāo)注方法和注意事項，符號和名稱的對應(yīng)關(guān)系在考核中不做要求，但學(xué)生應(yīng)當(dāng)掌握問題的解決方法。

（4）修改學(xué)生課堂操練的內(nèi)容，確保練習(xí)內(nèi)容既能鞏固當(dāng)時課堂學(xué)習(xí)的命令，又能對已學(xué)命令加以綜合應(yīng)用，還能及時復(fù)習(xí)機(jī)械制圖部分的知識點。

4.2 重建教學(xué)順序

打破原有的先學(xué)機(jī)械制圖后學(xué)AutoCAD，或者兩部分知識章節(jié)簡單穿插的學(xué)習(xí)順序，各自內(nèi)容細(xì)分成一學(xué)時45分鐘的量，機(jī)械制圖部分按照內(nèi)容循序漸進(jìn)的原則形成一條主線，AutoCAD則改變原有的按功能類型逐條講解的順序，以服務(wù)于實訓(xùn)和機(jī)械制圖部分的練習(xí)為宗旨，按照各種命令的使用頻率和重要性排序。同時，在學(xué)生上機(jī)實訓(xùn)上形成交叉，以機(jī)械制圖的內(nèi)容為素材，用當(dāng)前已學(xué)的AutoCAD命令進(jìn)行繪制，為每次上機(jī)練習(xí)設(shè)計一份獨特的實訓(xùn)內(nèi)容。例如，學(xué)生在學(xué)完機(jī)械制圖關(guān)于國家標(biāo)準(zhǔn)部分的內(nèi)容后，在隨后的AutoCAD及其實訓(xùn)中配以環(huán)境設(shè)置、點樣式、字體設(shè)置等，不僅學(xué)習(xí)了AutoCAD的功能命令又使國家標(biāo)準(zhǔn)在實踐中得到體現(xiàn)。

4.3 編寫實訓(xùn)和練習(xí)內(nèi)容

依據(jù)機(jī)械制圖和AutoCAD的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計不同難度的練習(xí)和實訓(xùn)，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和學(xué)習(xí)規(guī)律，力求使每次的教學(xué)內(nèi)容都能在實訓(xùn)和練習(xí)中得到及時鞏固，并復(fù)習(xí)已學(xué)過的知識。素材以各類競賽題目和來至企業(yè)的真實資料為主，在教學(xué)中模擬真實的工作環(huán)境，力圖使學(xué)生在參加工作初期就快速完成思維習(xí)慣的轉(zhuǎn)換。

4.4 改進(jìn)教學(xué)方法

科技在不斷的發(fā)展，教學(xué)方法也在不斷的更新，針對不同的教學(xué)內(nèi)容，靈活運用各種不同的教學(xué)方法和手段，將大大提高教學(xué)效果。

4.4.1 多媒體教學(xué)法

多媒體教學(xué)法目前在教學(xué)實踐中頗受師生的喜愛，利用精美的PowerPoint教學(xué)課件、直觀的AutoCAD、立體感十足的Pro/E等軟件設(shè)計的教學(xué)材料進(jìn)行教學(xué)。在課堂上教師可以隨時調(diào)用進(jìn)行講解，動畫、語音、多樣的色彩等效果都是傳統(tǒng)黑板加粉筆所無法比擬的，該方法對教師的備課要求比較高[4]。

4.4.2 實例教學(xué)法

實例教學(xué)法是本課程常用的一種方法。教師直接選取企業(yè)里典型的零件圖、裝配圖對知識點進(jìn)行詳細(xì)的講解和分析，將學(xué)習(xí)聚焦于實例的繪制過程，體現(xiàn)了學(xué)以致用，同時也在教學(xué)過程中實踐了高職院?！肮W(xué)結(jié)合”的人才培養(yǎng)模式。

4.4.3 示范教學(xué)法

在實物模型和三維動畫模型的幫助之下，教師進(jìn)行教學(xué)信息的演示，學(xué)生則通過觀察對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行理解。這種方法在課程的初始階段較為適用，比如在分析三視圖的形成時，利用三維動畫來模擬其成形過程，同時在黑板上演示作圖過程。對于沒有制圖基礎(chǔ)的學(xué)生來說，示范教學(xué)法能給他們留下深刻的印象。

4.4.4 任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法

任務(wù)驅(qū)動法則注重培養(yǎng)學(xué)生對問題的分析能力和解決能力。該方法建立于相應(yīng)的基礎(chǔ)知識之上，將全新的知識點隱含于特別設(shè)計的任務(wù)內(nèi)，學(xué)生首先對接受的任務(wù)進(jìn)行全面的分析和深入的討論，然后在老師和同學(xué)的幫助和指導(dǎo)下，找到問題的解決辦法，最后完成任務(wù)，通過這種方式重構(gòu)了所學(xué)的知識，并理解其意義[5]。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)時，教師應(yīng)當(dāng)全程參并進(jìn)行實時指導(dǎo)。任務(wù)驅(qū)動法更強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生在課堂上的主體地位以及學(xué)習(xí)的積極性，好處在于能有效促進(jìn)學(xué)生積極并主動思考、對知識進(jìn)行消化和吸收。

5 教學(xué)條件與任課老師的要求

（1）積極參加各種相關(guān)的技能培訓(xùn)，更新自身的知識結(jié)構(gòu)，努力提高業(yè)務(wù)水平和教學(xué)技能。

（2）要有扎實的基本功。無論是“機(jī)械制圖”還是“AutoCAD”都要做到融會貫通，對于課堂上出現(xiàn)的各種無法預(yù)知的問題和困難都能解決。

（3）課前認(rèn)真做好備課工作，將 “機(jī)械制圖”的重要知識點，在AutoCAD軟件中充分體現(xiàn)出來。設(shè)計合適的課堂練習(xí)，借助AutoCAD工具，將難點簡單化，將立體直觀化。

（4）注意避免學(xué)生養(yǎng)成對AutoCAD的過分依賴，錯失了提高空間想象能力的機(jī)會。時刻記住學(xué)習(xí)AutoCAD繪圖工具的同時，要更好的理解機(jī)械制圖的基本理論和方法。

（5）具備一定的實踐經(jīng)驗，讓課堂教學(xué)的技能與企業(yè)的實際需求有機(jī)的結(jié)合并對應(yīng)起來，使學(xué)生不但具有扎實的專業(yè)基礎(chǔ)，更能以最快的速度改變角色，進(jìn)入工作狀態(tài)，融入企業(yè)與社會。

6 結(jié)束語

《機(jī)械制圖與AutoCAD》是高等職業(yè)院校機(jī)電類專業(yè)普遍開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，筆者依據(jù)該課程和高職教育的特點，分析了課程教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題，在教學(xué)內(nèi)容取舍、授課順序調(diào)整、教學(xué)方法改進(jìn)等方面進(jìn)行了初步探索。實踐證明，通過本教學(xué)改革，將機(jī)械制圖和AutoCAD兩部分知識有機(jī)結(jié)合起來，教學(xué)中互相貫通相互補(bǔ)充，使傳統(tǒng)的課程顯示出極大的活力，達(dá)到事半功倍的效果。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張淑娟,賀俊林,趙美香. AutoCAD軟件在機(jī)械制圖教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版）,2003(01):64-65.

[3]劉新陽,高傳昌. 工科院校AutoCAD教學(xué)改革探討[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2011(17):91+93.

[4]高強(qiáng). 淺談《機(jī)械制圖》教學(xué)中的多媒體應(yīng)用[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2011(08):163.

[5]張子容. 高職《機(jī)械制圖及CAD》任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法探索與實踐[J].科學(xué)咨詢（科技 管理）,2012(01):105-106.

課題項目：溫州科技職業(yè)學(xué)院2014年教改與課改項目kjxyjk1442，程城遠(yuǎn)

作者簡介：程城遠(yuǎn)(1987-),男,浙江溫州人，助教，研究方向：機(jī)電一體化。