高職教育中工程制圖與專業(yè)課程的有機(jī)融合研究與實(shí)踐

龔利紅 張壽珍 潘小兵 徐嘉鋒 楊貴恒 王建立

（陸軍工程大學(xué)通信士官學(xué)校 重慶 400035）

0 引言

工程制圖課程作為工程類高職高專的一門基礎(chǔ)性、技能性課程，能夠?yàn)閷I(yè)課程學(xué)習(xí)打下繪圖、讀圖能力基礎(chǔ)，加深對(duì)裝設(shè)備的形狀結(jié)構(gòu)、裝配關(guān)系和工作原理的理解，提高裝設(shè)備操作、使用和維護(hù)的技能。但是在實(shí)際教學(xué)中，一方面，由于制圖學(xué)習(xí)沒有聯(lián)系專業(yè)課的應(yīng)用實(shí)例，接軌工程類崗位職業(yè)需求，導(dǎo)致制圖的學(xué)習(xí)抽象晦澀，學(xué)完后遺忘率很高。另一方面，在后期專業(yè)課程學(xué)習(xí)時(shí)，如果缺乏主動(dòng)地把制圖知識(shí)和專業(yè)課程融合的意識(shí)，將加大專業(yè)課程的理解和掌握的難度，削弱制圖對(duì)專業(yè)課的前導(dǎo)性、基礎(chǔ)性作用，影響專業(yè)課的學(xué)習(xí)效果。因此，研究制圖與專業(yè)課程的有機(jī)融合并開展實(shí)踐探索是重要的教學(xué)改革。

1 工程制圖課程與專業(yè)課程有機(jī)融合的意義

工程制圖課程與專業(yè)課程有機(jī)融合有利于制圖課程教學(xué)。由于工程制圖要求學(xué)生具有較強(qiáng)的空間思維能力和空間構(gòu)思造型的能力，學(xué)生在學(xué)習(xí)中容易感到抽象和枯燥，而聯(lián)系專業(yè)課程具體應(yīng)用實(shí)例，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)式的學(xué)習(xí)，營(yíng)造出生動(dòng)活潑的學(xué)習(xí)場(chǎng)景，將降低學(xué)習(xí)難度，提高學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)制圖課程學(xué)習(xí)。

工程制圖課程與專業(yè)課程有機(jī)融合有利于專業(yè)課程教學(xué)。專業(yè)課程具有裝設(shè)備多，加工工藝復(fù)雜，實(shí)踐操作性強(qiáng)的特點(diǎn)。通過制圖課程中大量以裝設(shè)備為例，從圖到物、從物到圖的反復(fù)思考和訓(xùn)練，使學(xué)生準(zhǔn)確把握裝設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和裝配連接關(guān)系。在制圖教學(xué)中融合講解專業(yè)課中涉及到的加工工藝知識(shí)，如尺寸、技術(shù)要求、公差配合等，將解決后續(xù)專業(yè)課程的迫切需求，達(dá)到較好教學(xué)效果。工程制圖與專業(yè)課程有機(jī)融合也有利于實(shí)踐教學(xué)。高職高專院校培養(yǎng)對(duì)象崗位指向性強(qiáng)，任職實(shí)踐能力需求高，實(shí)踐操作都離不開對(duì)于裝設(shè)備結(jié)構(gòu)的清晰認(rèn)識(shí)，對(duì)加工工藝的正確把握，對(duì)相應(yīng)圖紙的了解和繪制，這些技能既是制圖課程訓(xùn)練的重點(diǎn)，也是專業(yè)課程教學(xué)的核心內(nèi)容，二者的有機(jī)融合促使學(xué)生實(shí)踐操作技能的形成和發(fā)展。因此，制圖與專業(yè)課程的有機(jī)融合具有重要意義，以《工程制圖》與《內(nèi)燃機(jī)構(gòu)造》課程的融合教學(xué)為例探究該問題。

2 工程制圖課程與專業(yè)課程有機(jī)融合的探索實(shí)踐

高職高專院校的專業(yè)課程有很多種，筆者以能源類或機(jī)電類都會(huì)涉及到的一門專業(yè)課程《內(nèi)燃機(jī)構(gòu)造與原理》為例，結(jié)合教學(xué)和研究實(shí)際，總結(jié)梳理工程制圖與專業(yè)課程《內(nèi)燃機(jī)構(gòu)造與原理》有機(jī)融合的實(shí)踐做法。

2.1 工程制圖形體教學(xué)中融合內(nèi)燃機(jī)構(gòu)造知識(shí)

工程制圖課程包含投影模塊知識(shí)體系和畫圖、看圖能力模塊知識(shí)體系。在系統(tǒng)學(xué)習(xí)了基本幾何元素點(diǎn)、線、面和基本體、形體（組合體）的投影規(guī)律后，學(xué)生應(yīng)形成對(duì)形體的構(gòu)形、畫圖、看圖、標(biāo)注的能力。而形體就是專業(yè)課程中所涉及到的零部件，只不過零部件是在形體的基礎(chǔ)上加上了各種技術(shù)要求，并綜合考慮在機(jī)器中的連接裝配位置和功能等因素。為了與后續(xù)《內(nèi)燃機(jī)構(gòu)造與原理》課程緊密融合，一方面在形體畫圖、看圖、尺寸標(biāo)注舉例中大量引入內(nèi)燃機(jī)所包含的典型零部件形體。如曲柄、連桿、飛輪、活塞、凸輪、曲軸等零部件。另一方面，在形體的分解組合裝配教學(xué)中，以曲柄連桿機(jī)構(gòu)為例，通過對(duì)活塞、活塞銷、連桿、曲軸、飛輪等單個(gè)構(gòu)件的內(nèi)外結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，再把它們組裝成內(nèi)燃機(jī)四大機(jī)構(gòu)之一——曲柄連桿機(jī)構(gòu)，然后對(duì)該曲柄連桿機(jī)構(gòu)部件進(jìn)行形體分析，以這種從單個(gè)形體到部件再到整個(gè)機(jī)器的形體分析方式，基本上就了解清楚了內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和組裝方式。以內(nèi)燃機(jī)上實(shí)際零部件形體為例，并進(jìn)行零部件的分解組裝訓(xùn)練，使工程制圖與內(nèi)燃機(jī)構(gòu)造教學(xué)有機(jī)融合。

2.2 工程制圖表達(dá)方法教學(xué)中融合內(nèi)燃機(jī)構(gòu)造知識(shí)

工程制圖課程教學(xué)中機(jī)件表達(dá)方法是比較重要和靈活的內(nèi)容。教學(xué)時(shí)以內(nèi)燃機(jī)中典型零部件的表達(dá)方法為例進(jìn)行效果分析。如講授剖視圖時(shí)以內(nèi)燃機(jī)中活塞為例，分析活塞機(jī)件的表達(dá)方法?；钊莾?nèi)燃機(jī)中關(guān)鍵零件，活塞頂部是燃燒室的組成部分，承受交變的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷，是內(nèi)燃機(jī)中工作條件最惡劣的零件之一，為了適應(yīng)高溫、高壓、高速、潤(rùn)滑不良的工作要求，它具有較復(fù)雜的內(nèi)外結(jié)構(gòu)形狀。因此，以活塞為例分析機(jī)件的剖視圖表達(dá)方法很有代表性。通過對(duì)活塞半剖視圖的研究，降低了復(fù)雜的活塞內(nèi)外結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)難度，使學(xué)生清楚地認(rèn)識(shí)活塞的結(jié)構(gòu)，理解其結(jié)構(gòu)與功能的相互適應(yīng)性。除了活塞零件，還可以燃油濾清器、噴油器、噴油泵等零部件剖視圖為例學(xué)習(xí)機(jī)件表達(dá)方法，通過對(duì)這些重要零部件的表達(dá)方法的研究，使這兩門課程有機(jī)融合，在理論知識(shí)與專業(yè)實(shí)際應(yīng)用中架起聯(lián)系的橋梁，有利于后續(xù)專業(yè)課深入學(xué)習(xí)。

2.3 工程制圖零件圖教學(xué)中融合內(nèi)燃機(jī)構(gòu)造知識(shí)

工程制圖中所研究的零件可以劃分為四大類，即軸類、輪盤類、箱體類和叉架類。這四類零部件在結(jié)構(gòu)形狀、連接裝配、功用等方面各不相同，各有特色。為了與專業(yè)課程內(nèi)燃機(jī)構(gòu)造緊密融合，大量結(jié)合內(nèi)燃機(jī)的兩大機(jī)構(gòu)（曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)）和四大系統(tǒng)（供油系、潤(rùn)滑系、冷卻系、電氣系統(tǒng)）中的各種零部件進(jìn)行舉例、分析、學(xué)習(xí)。如對(duì)于軸類零件，以內(nèi)燃機(jī)中的曲軸、凸輪軸為例進(jìn)行結(jié)構(gòu)和表達(dá)方法（斷面圖）的學(xué)習(xí)；對(duì)于輪盤類零件，以內(nèi)燃機(jī)中的正時(shí)齒輪、凸輪、皮帶輪為例講解結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)比等；對(duì)于箱體類零部件，則以內(nèi)燃機(jī)中的曲軸箱、油底殼、燃油箱為例講解結(jié)構(gòu)、功能等；對(duì)于叉架類零件，則以調(diào)速器中的操縱手柄、供油拉桿、撥叉式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等為例，講解叉架類零件的結(jié)構(gòu)及其功用。而對(duì)于大量標(biāo)準(zhǔn)件和常用件，如螺釘、螺母、墊圈、彈簧、軸承等則在內(nèi)燃機(jī)中大量出現(xiàn)，可以信手拈來作為應(yīng)用實(shí)例。在零件圖教學(xué)中大量滲透內(nèi)燃機(jī)零部件實(shí)例，可以實(shí)現(xiàn)制圖與專業(yè)課程的深度融合，充分體現(xiàn)出制圖教學(xué)以專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)為根本出發(fā)點(diǎn)，為后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.4 工程制圖裝配圖教學(xué)中融合內(nèi)燃機(jī)構(gòu)造知識(shí)

工程制圖研究的最終目的是學(xué)會(huì)看圖、畫圖，這里的圖既指零件圖，也針對(duì)裝配圖。裝配圖是表達(dá)機(jī)器或部件各組成部分的相對(duì)位置、連接及裝配關(guān)系的圖樣，是進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備、制定工藝規(guī)程、裝配、檢驗(yàn)、使用與維修的技術(shù)依據(jù)，是制圖基本知識(shí)和技能的最終實(shí)踐應(yīng)用。因此，在裝配圖的教學(xué)中大量結(jié)合內(nèi)燃機(jī)的各個(gè)部件實(shí)例，使制圖真正融入專業(yè)課程學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)專業(yè)課的深入理解和掌握。如整個(gè)內(nèi)燃機(jī)就是由兩大機(jī)構(gòu)和四大系統(tǒng)組成的較復(fù)雜的裝配體，能夠?qū)崿F(xiàn)燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱能，最終轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。在制圖教學(xué)中，就可以內(nèi)燃機(jī)為例進(jìn)行裝配圖的視圖選擇、尺寸標(biāo)注、技術(shù)要求、標(biāo)題欄等內(nèi)容的學(xué)習(xí)。除了把內(nèi)燃機(jī)整體作為研究對(duì)象進(jìn)行學(xué)習(xí)，還可以以其中的某個(gè)部件為一個(gè)裝配體進(jìn)行研究，如供油系中的輸油泵、噴油器、噴油泵等都可以分別作為一個(gè)裝配體進(jìn)行分析。

3 工程制圖課程與專業(yè)課程有機(jī)融合的效果反饋

以所授工程制圖班級(jí)為例，對(duì)18級(jí)、19級(jí)學(xué)生分別進(jìn)行了兩次問卷調(diào)查，18級(jí)沿用以前的教學(xué)模式，工程制圖與內(nèi)燃機(jī)構(gòu)造教學(xué)內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立，19級(jí)把兩門課有機(jī)融合在一起教學(xué)，通過兩次調(diào)查對(duì)比，評(píng)價(jià)這兩門課融合在一起后的學(xué)習(xí)效果。

調(diào)查結(jié)果顯示，18級(jí)學(xué)生普遍反映制圖學(xué)習(xí)較抽象枯燥，學(xué)完后很多內(nèi)容容易遺忘，在后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)中，也沒有有意識(shí)地把制圖的構(gòu)思造型方法技巧、尺寸公差標(biāo)注等運(yùn)用在內(nèi)燃機(jī)構(gòu)造的學(xué)習(xí)中，也就是說制圖作為專業(yè)基礎(chǔ)課對(duì)專業(yè)課的基礎(chǔ)性前導(dǎo)性作用不明顯。而19級(jí)學(xué)生采用的是工程制圖和內(nèi)燃機(jī)構(gòu)造大量深度融合教學(xué)模式，通過問卷調(diào)查，有效地克服了上述問題。調(diào)查顯示，采用融合教學(xué)后，學(xué)生主動(dòng)對(duì)接專業(yè)課程中對(duì)制圖基礎(chǔ)、操作技能的要求，普遍反映制圖學(xué)習(xí)目標(biāo)明確了，學(xué)習(xí)內(nèi)容具體生動(dòng)了，學(xué)習(xí)積極性主動(dòng)性提高了。制圖中學(xué)過的看圖、讀圖、構(gòu)思造型的方法技巧主動(dòng)應(yīng)用在專業(yè)課程中，極大促進(jìn)對(duì)內(nèi)燃機(jī)中復(fù)雜零部件的結(jié)構(gòu)、原理知識(shí)點(diǎn)理解和操作維護(hù)使用技能的掌握，降低了專業(yè)課的學(xué)習(xí)難度，使兩門課程的學(xué)習(xí)相互借力、相互促進(jìn)、相互提升，學(xué)習(xí)效果較好。

專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課有機(jī)融合，有效地提升了工程類高職高專學(xué)生的工程素養(yǎng)和實(shí)踐操作技能，更好地適應(yīng)高等職業(yè)教育發(fā)展對(duì)學(xué)生寬厚的知識(shí)基礎(chǔ)，較高的操作技能以及合作創(chuàng)新能力、理論融于實(shí)踐能力等的要求。