大數(shù)據(jù)時(shí)代高等院校教育機(jī)械制圖設(shè)計(jì)建設(shè)開發(fā)

王曉燕 王大偉

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2016.22.147

摘 要：《機(jī)械制圖》是高等院校機(jī)械專業(yè)的必修課程，這門課程可以培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力，為學(xué)生的識(shí)圖、繪圖奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。學(xué)生掌握了這門課程的相關(guān)知識(shí)可以更好理解掌握機(jī)械的結(jié)構(gòu)以及工作原理，有助于后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。當(dāng)前，隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代迅速發(fā)展，受到了人們的廣泛關(guān)注，并且已經(jīng)在機(jī)械制圖設(shè)計(jì)行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。該文主要講述大數(shù)據(jù)時(shí)代下高等院?！稒C(jī)械制圖》的設(shè)計(jì)改革進(jìn)行了具體分析，希望可以給機(jī)械制圖設(shè)計(jì)建設(shè)開發(fā)提供參考。

關(guān)鍵詞：高等院校 《機(jī)械制圖》 建設(shè)開發(fā) 現(xiàn)狀

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）08（a）-0147-02

1 “互聯(lián)網(wǎng)+教育”的內(nèi)涵

“互聯(lián)網(wǎng)+教育”主要是指在教育中應(yīng)用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)的目標(biāo)、過程和評(píng)價(jià)等變革，改進(jìn)了人才培養(yǎng)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)生態(tài)化的互聯(lián)網(wǎng)教育，以培養(yǎng)出更多的人才服務(wù)于當(dāng)前的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，滿足互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的需要，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)教育的轉(zhuǎn)型和變革?；ヂ?lián)網(wǎng)時(shí)代，教育的目的就是通過生態(tài)和諧的方式培養(yǎng)出更多有價(jià)值的人才，實(shí)現(xiàn)教育的可持續(xù)發(fā)展，這就給當(dāng)前的教育提出了新的要求，要根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的需求，不斷強(qiáng)化自身的社會(huì)認(rèn)知，通過培養(yǎng)知識(shí)和能力，發(fā)展合作、創(chuàng)新、服務(wù)等意識(shí)，以應(yīng)對(duì)世界范圍內(nèi)不斷變化的思維和視野，促進(jìn)人與自然的和諧共處。[1]

2 《機(jī)械制圖》《計(jì)算機(jī)二維繪圖》《計(jì)算機(jī)三維繪圖》的特點(diǎn)和相互關(guān)系

當(dāng)前，計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，世界上出現(xiàn)了很多先進(jìn)的繪圖軟件，常見的幾種繪圖軟件為三維繪圖軟件CATIA、Pro/E、UG，二維繪圖軟件AUTOCAD，CAXA等，每種繪圖軟件都具有不同的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，因?yàn)椴煌钠髽I(yè)在選擇使用時(shí)都會(huì)選擇比較適合的軟件。當(dāng)前，高校機(jī)械專業(yè)的兩門必修基礎(chǔ)課程為《計(jì)算機(jī)二維繪圖》和《計(jì)算機(jī)三維繪圖》，《計(jì)算機(jī)二維繪圖》的主要教學(xué)內(nèi)容為如何應(yīng)用AutoCAD軟件，該軟件具有比較穩(wěn)定的性能，而且擴(kuò)展性和穩(wěn)定性較強(qiáng)，當(dāng)前已經(jīng)廣泛應(yīng)用在了電器、化工、機(jī)械和建筑等行業(yè)。該課程的教學(xué)內(nèi)容具體為：（1）繪制和編輯直線、矩形、多邊形和曲線；（2）編寫文字樣式、標(biāo)注尺寸、創(chuàng)建圖層和塊?！队?jì)算機(jī)三維繪圖》中講授的軟件包括CATIA、UG和Pro/E等，這些軟件都屬于一體化軟件，集CAD/CAE/CAM技術(shù)產(chǎn)生，該課程的主要教學(xué)模塊包括基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、造型設(shè)計(jì)、分析設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)和數(shù)控加工等模塊。

3 機(jī)械制圖課程教學(xué)建設(shè)開發(fā)現(xiàn)狀

3.1 教師重理論輕實(shí)踐，教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足

當(dāng)前，很多學(xué)校的機(jī)械制圖教師都是畢業(yè)后直接從事教育行業(yè)，缺乏一定的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，他們?cè)谥v解知識(shí)時(shí)，往往都是按照教材從頭至尾的進(jìn)行，教學(xué)相對(duì)枯燥，激發(fā)不了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。而且他們的教學(xué)過程沒有突出重點(diǎn)，不重視零件圖和裝配圖的繪制，而是將點(diǎn)、線、面作為教學(xué)的主要內(nèi)容，這樣學(xué)生就不能掌握實(shí)際的應(yīng)用能力，將來不能順利開展工作。機(jī)械制圖課程的主要教學(xué)目標(biāo)就是培養(yǎng)學(xué)生的識(shí)圖能力、讀圖能力和繪圖能力。學(xué)生通過繪制零件圖、裝配圖，可以鍛煉自身的空間思維能力，同時(shí)還可以了解零件的尺寸以及標(biāo)注中的技術(shù)要求，對(duì)材料的處理方式、公差配合、形位公差和表面粗糙度也有所了解。該課程具有較強(qiáng)的實(shí)用性和實(shí)踐性，因此，需要教師具備一定的測(cè)量經(jīng)驗(yàn)和機(jī)械加工知識(shí)，這樣才會(huì)提高教學(xué)效率。學(xué)生只有具備了學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力，并且知道自己想要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，才能投入到學(xué)習(xí)中，進(jìn)而完成機(jī)械制圖的學(xué)習(xí)。

3.2 教學(xué)方法單一，缺乏創(chuàng)新

由于機(jī)械專業(yè)學(xué)生入學(xué)前基本沒有接觸過機(jī)械制圖方面的知識(shí)，因此，剛開始學(xué)習(xí)難免會(huì)遇到很多困難，這時(shí)如果老師只是單純進(jìn)行理論講解，盡管講解得非常細(xì)致，但是學(xué)生仍然不能徹底理解，這種教學(xué)方式的教學(xué)效果比較差。很多教師課前都會(huì)認(rèn)真進(jìn)行備課，雖然備課的內(nèi)容非常精細(xì)，但還是沒有將學(xué)生放在學(xué)習(xí)的主體地位上。多媒體教學(xué)是當(dāng)前最常見的一種教學(xué)形式，教師大部分都是采用PPT課件進(jìn)行授課，很少應(yīng)用到Flash、Pro/E、AutoCAD等軟件。有些教師在開展機(jī)械制圖教學(xué)時(shí)，為了節(jié)省時(shí)間通常不會(huì)現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)繪圖，而是采用視頻演示的形式。通常繪圖時(shí)用到的作圖工具為三角板和圓規(guī)，這些工具可以使問題變得簡(jiǎn)單。同時(shí)，多媒體教學(xué)還存在一個(gè)問題，有些教師制作的PPT課件缺乏創(chuàng)新、質(zhì)量一般，而且內(nèi)容陳舊，經(jīng)常一個(gè)課件多次使用，多年使用。由于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、粗糙度標(biāo)準(zhǔn)等一直在不停改變，因此，教材也在不停更新中，如果教學(xué)的PPT課件依舊是陳舊的內(nèi)容，就會(huì)降低教學(xué)效率。讓學(xué)生產(chǎn)生誤解。[2]

4 大數(shù)據(jù)時(shí)代高等院校教育《機(jī)械制圖》改革策略

4.1 對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革，適當(dāng)調(diào)整學(xué)時(shí)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，教學(xué)中也逐漸滲透了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，給教學(xué)帶來了巨大變化：第一，課程不再是統(tǒng)一的形式，學(xué)科內(nèi)容逐漸朝著結(jié)構(gòu)化和層次化的方向發(fā)展，學(xué)科在設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)按照學(xué)生的能力特征和個(gè)性需求進(jìn)行，在保證基本的學(xué)習(xí)內(nèi)容的前提下，開展個(gè)性化的教學(xué)。第二，根據(jù)學(xué)生的職業(yè)需求和個(gè)人特點(diǎn)拓展個(gè)性化教學(xué)的內(nèi)容。當(dāng)前，計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，各種先進(jìn)的機(jī)械繪圖軟件逐漸增多，繼Autocad，Caxa等平面繪制軟件之后，又出現(xiàn)了SolidWorks，Pro /E三維立體圖形軟件。如果繪圖軟件具備尺寸驅(qū)動(dòng)功能，那么繪圖時(shí)可以充分利用它的尺寸驅(qū)動(dòng)功能對(duì)圖片進(jìn)行修改。[3]繪圖時(shí)如果使用常規(guī)的尺規(guī)作圖，靈活性就會(huì)比較低。當(dāng)前，很多機(jī)械制造企業(yè)都會(huì)采用不同的計(jì)算機(jī)繪圖軟件，這樣可以大大提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。

4.2 引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和理論，加強(qiáng)各學(xué)科間的滲透

當(dāng)前，機(jī)械制圖相關(guān)的理論和技術(shù)還在不斷完善和更新中，因此，有必要對(duì)機(jī)械制圖課程進(jìn)行改革。當(dāng)前企業(yè)都比較重視機(jī)械繪圖的效率和設(shè)計(jì)效率，所以當(dāng)前課程的教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)該為計(jì)算機(jī)軟件繪圖的能力。教師可以采取各種方法提高學(xué)生的繪圖能力，比如：將習(xí)題作業(yè)改為計(jì)算機(jī)軟件繪圖作業(yè)，增加課堂中機(jī)械繪圖的內(nèi)容比例等。將各個(gè)學(xué)科滲透到機(jī)械制圖課程中，以建立起各個(gè)學(xué)科之間的聯(lián)系。教師可以組織學(xué)生去參觀機(jī)械車間，切身實(shí)際的感受退刀槽、砂輪越程槽等工藝結(jié)構(gòu)，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和質(zhì)疑能力。

4.3 更新課程體系

建立起新的課程體系，即機(jī)械制圖二維三維一體化新課程體系，該課程包括兩個(gè)教學(xué)階段，分別為二維教學(xué)和三維教學(xué)。二維教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容為學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的基本繪圖能力和識(shí)圖能力，掌握基本的繪圖原則和標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)空間思維想象力；三維教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作技能和實(shí)用能力。該課程不是《機(jī)械制圖》《二維計(jì)算機(jī)繪圖》和《三維計(jì)算機(jī)繪圖》三門課程的簡(jiǎn)單組合，而是根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)，對(duì)內(nèi)容的重新完善和改進(jìn)，增加并強(qiáng)化重點(diǎn)的內(nèi)容，刪除和弱化非重點(diǎn)的內(nèi)容，以更有效實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

首先，加強(qiáng)投影作圖教學(xué)，減少幾何作圖。采用計(jì)算機(jī)繪圖軟件設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)要充分發(fā)揮想象力，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求和相關(guān)數(shù)據(jù)制作出產(chǎn)品的三維模型，確定各組成部分的零件，在這個(gè)過程中培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力特別關(guān)鍵。之前的機(jī)械制圖課程主要包括三項(xiàng)內(nèi)容，分別是機(jī)械制圖、投影制圖和幾何畫法，投影制圖可以有效培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力，主要包括形體分析方法和視圖表達(dá)方式。教師要重點(diǎn)教授這部分內(nèi)容，用該方法替代工程實(shí)踐中的幾何畫法，按照制圖標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則嚴(yán)格進(jìn)行。

其次，要培養(yǎng)學(xué)生徒手畫圖的能力，增加徒手畫圖教學(xué)，減少手工精確繪圖方面的訓(xùn)練。徒手畫圖可以提高學(xué)生的形體分析能力，繪圖速度比較快，而且在開發(fā)設(shè)計(jì)和選擇方案上具有很大作用，此外還可以應(yīng)用于測(cè)繪、參觀和討論。二維計(jì)算機(jī)繪圖教學(xué)中徒手作畫是一項(xiàng)基本的技能，要加強(qiáng)這項(xiàng)技能的訓(xùn)練，在基本體之前開始，和投影作圖、繪制零件圖互相貫穿。精確制圖會(huì)隨著繪圖功能的發(fā)展逐漸在計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)，這就需要教學(xué)重點(diǎn)由原先的手工繪圖轉(zhuǎn)向計(jì)算機(jī)繪圖。

5 結(jié)語(yǔ)

《機(jī)械制圖》是一門基礎(chǔ)課程，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。該課程的教學(xué)任務(wù)為教會(huì)學(xué)生如何進(jìn)行機(jī)械制圖以及應(yīng)用機(jī)械制圖解決實(shí)際問題?！稒C(jī)械制圖》設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工程，涉及到很多關(guān)鍵因素，不但要改革教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，同時(shí)也對(duì)教師提出了更高要求。教師要合理應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)給課程改革帶來的機(jī)遇，充分了解現(xiàn)代化的企業(yè)要求和相關(guān)新技術(shù)，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)激發(fā)學(xué)生使用計(jì)算機(jī)軟件繪圖的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力，從而發(fā)揮出機(jī)械制圖這門課程的作用。

參考文獻(xiàn)

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