《機械制圖》教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新

彭進 許紅巧 蔣正權(quán) 凌自成 周孟杰

摘要： 機械制圖是機械類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，要求學(xué)生既要掌握繪圖的理論知識同時還要具備獨立完成圖紙繪制的能力。為此，本文首先簡述了本課程的教學(xué)結(jié)構(gòu)，進一步著重從課堂授課方面、理論知識與實踐結(jié)合方面、師資方面進行剖析本課程的教學(xué)現(xiàn)狀，并提出了本課程教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新路徑。

Abstract： Mechanical drawing is a professional basic course for mechanical majors. It requires students not only to master the theoretical knowledge of drawing， but also to have the ability to complete drawing independently. To this end， this article first briefly describes the teaching structure of this course， and further focuses on analyzing the current teaching situation of this course from the aspects of classroom teaching， the combination of theoretical knowledge and practice， and the teaching staff， and proposes the reform and innovation path of the teaching model of this course.

關(guān)鍵詞： 繪圖;教學(xué)模式;教學(xué)改革;教學(xué)創(chuàng)新

Key words： drawing;teaching mode;teaching reform;teaching innovation

中圖分類號：G642.0? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）18-0235-03

0? 引言

隨著我國經(jīng)濟以及科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，企業(yè)對大學(xué)畢業(yè)生的要求越來越嚴(yán)格，以理工科為例，企業(yè)要求理工科大學(xué)畢業(yè)生在掌握本專業(yè)理論知識的基礎(chǔ)上，要具備綜合的實踐能力[1]。這就要求高校在育人方面也要跟隨時代發(fā)展的步伐，在教學(xué)模式上對課程內(nèi)容、教學(xué)方式等方面進行改革創(chuàng)新[2]。機械制圖是機械類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，要求學(xué)生既要掌握繪圖的理論知識同時還要具備獨立完成圖紙繪制的能力[3]。

1? 本課程的教學(xué)結(jié)構(gòu)

《機械制圖》課程以正投影理論為基礎(chǔ)，研究用二維圖形表達三維形體的原理和方法、培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力[4]。以我校材料學(xué)院材料加工工程專業(yè)為例，學(xué)生入學(xué)第一學(xué)期先學(xué)《工程圖學(xué)概論（機電類）》課程，課程內(nèi)容包括：點、直線、平面的投影的學(xué)習(xí)、立體的投影的學(xué)習(xí)、組合體的視圖及尺寸注法的學(xué)習(xí)、軸測投影圖的學(xué)習(xí)、機件的常用表達方法（如：視圖、剖視圖、斷面圖等）的學(xué)習(xí)。在大一第二學(xué)期學(xué)生進一步學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)件與常用件的表達，零件圖及裝配圖內(nèi)容、特點，研究機械工程圖樣的繪制與閱讀。學(xué)生在掌握上述知識的基礎(chǔ)上進行實踐環(huán)節(jié)：機械測繪與計算機繪圖，通過本環(huán)節(jié)讓學(xué)生初步了解測繪內(nèi)容、方法和步驟，正確使用測量工具測量零件尺寸。訓(xùn)練學(xué)生徒手繪制零件草圖，并能夠熟練運用繪圖工具繪制各種機械圖樣，培養(yǎng)學(xué)生具有較高的機械繪圖表達能力。訓(xùn)練學(xué)生查閱和使用有關(guān)圖表和手冊，掌握機械繪圖方面的相關(guān)規(guī)定及國家標(biāo)準(zhǔn)。

2? 本課程的教學(xué)現(xiàn)狀

對于這門課程，授課教師在授課過程中，把過多的精力集中在教師的“教”上，忽略了學(xué)生學(xué)習(xí)知識的主動性和創(chuàng)造性上，留給學(xué)生思考和參與的時間很少，這樣學(xué)生被動學(xué)習(xí)繪圖知識，課堂氣氛不活躍，出現(xiàn)老師在講臺上賣力講，而學(xué)生本堂課掌握的知識量和教師所講授的知識量差距較大的情況。

本課程的內(nèi)容比較抽象，學(xué)生僅僅通過課堂聽懂老師的授課內(nèi)容，課下不做作業(yè)習(xí)題的話也很難完全掌握所學(xué)內(nèi)容;教師在授課過程中注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和對幾何圖形的想像力，但卻忽略了學(xué)生自主創(chuàng)新能力的訓(xùn)練。本課程缺少雙師型教師，由于教師與企業(yè)接觸較少，不能將課程內(nèi)容與工廠生產(chǎn)實踐的圖紙（機械的零件圖、裝配圖）內(nèi)容相結(jié)合。

3? 本課程的教學(xué)模式改革與創(chuàng)新

3.1 改變教學(xué)模式

在機械制圖教學(xué)模式的改革上，可以采用三維軟件、視頻影像、實物模型展示以及師生互動的教學(xué)模式來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新能力。例如：在講授標(biāo)準(zhǔn)件和常用件這一章節(jié)的雙頭螺柱連接時，為了培養(yǎng)學(xué)生獨立思考問題和團隊協(xié)作的能力，教師可以創(chuàng)造雙頭螺柱連接的情境，這需要教師對所授知識十分熟悉，能夠抓住問題的重點難點，同時具備現(xiàn)場解答學(xué)生提問的知識儲備和應(yīng)變能力，通過教師的一步步引導(dǎo)，讓學(xué)生對所學(xué)知識一步步深入，最終能夠完全掌握所學(xué)知識。在講授雙頭螺柱連接時教師可以分發(fā)幾個雙頭螺柱連接的實物模型讓學(xué)生交替觀看，之后介紹雙頭螺柱連接的概念，同時借助ppt展示雙頭螺柱連接的三維形貌（如圖1所示），之后為了增強學(xué)生的感官認(rèn)識，可以播放雙頭螺柱連接的視頻（如圖2所示），之后可以讓學(xué)生以3-5人為一組進行討論雙頭螺柱連接的畫圖順序，之后通過教師講授雙頭螺柱連接的畫圖步驟及需要注意的問題，之后通過雙頭螺柱連接的改錯題讓學(xué)生現(xiàn)場指出此練習(xí)題中的錯誤畫法，老師對學(xué)生們的回答現(xiàn)場評判并重新強調(diào)需要注意的細節(jié)問題，通過這種方式可以加深學(xué)生對雙頭螺柱連接的知識點的學(xué)習(xí)，而且能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

學(xué)生在上課過程中由于被動式的聽教師講授的內(nèi)容，很容易犯困。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和聽課效果，在課題授課過程中可以增加互動環(huán)節(jié)，調(diào)動課題氣氛。筆者在本課程的授課過程中采用本校的學(xué)習(xí)通的選人功能，提前告訴同學(xué)在學(xué)習(xí)到這個知識點時會向同學(xué)提問，回答正確的同學(xué)可以記成平時表現(xiàn)分，學(xué)習(xí)通的選人功能進行操作時是在系統(tǒng)里隨機選擇學(xué)生，這樣可增大學(xué)生的趣味性，通過筆者嘗試，這種模式學(xué)生互動性很高，課堂氣氛較好。

教師在授課時，可以引入幾道例題讓學(xué)生現(xiàn)場完成，學(xué)生提交后教師公布答案，分析解題過程。同時課下還要給學(xué)生留一些習(xí)題，作為課后作業(yè)，這樣有利于增加學(xué)生對課程內(nèi)容的理解。課程學(xué)習(xí)過程中可以增加一些師生互動的討論環(huán)節(jié)，比如：在讀立體視圖與構(gòu)形分析的這一章中可以給出一個三維立體的主視圖和俯視圖（如圖3所示），讓學(xué)生以3-5人為一組，討論左視圖的形狀及三維立體形狀的可能性有幾種，回答正確的組可以加計平時表現(xiàn)分，通過這種方式，學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣較高，同時也提高了學(xué)生運用知識解決問題的能力。

授課內(nèi)容涉及三維形體的章節(jié)時（如：三維立體的構(gòu)形與分類、基本立體及復(fù)合立體的投影、切割體和相貫體的投影等）可以借助三維軟件（例如：Creo、SolidWorks）提前繪制的三維形體向?qū)W生展示或者通過實物模型向?qū)W生展示，這樣有利于學(xué)生對相關(guān)知識的理解。

由于本課程開設(shè)對象為大一學(xué)生，學(xué)生沒有接觸機械相關(guān)的實踐課程，沒有機械相關(guān)工程經(jīng)驗和基礎(chǔ)，當(dāng)學(xué)習(xí)到讀立體視圖、畫立體視圖、零件圖、裝配圖的章節(jié)時就會力不從心。教師講授這幾部分知識時，可以搜集相關(guān)的視頻資料、三維立體視圖資料同時穿插一些互動環(huán)節(jié)，這有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。例如：講到部件的測繪和裝配圖的畫法時，可以以球閥為例，首先介紹球閥（如圖4所示）的性能、工作原理、結(jié)構(gòu)特點，為下一步的拆裝和測繪工作打下基礎(chǔ)，這時可以以視頻的形式展示球閥的工作過程同時展示球閥的拆卸和裝配的視頻，進一步以三維立體視圖的形式介紹球閥的各個零件名稱及作用。授課期間可以采用提問的形式和學(xué)生互動，例如：哪位同學(xué)能說下，球閥的上部是如何實現(xiàn)密封的？要實現(xiàn)良好的密封需要用到哪些材料？在學(xué)生學(xué)習(xí)完零件圖、裝配圖的章節(jié)后，學(xué)生可以以3-5人為一組，之后教師把前幾屆學(xué)生的零件圖和裝配圖分給每個小組，小組成員找零件圖和裝配圖的錯誤，并寫出錯誤的原因和改正方法，這樣通過轉(zhuǎn)換角色，以學(xué)生為主體進行繪圖知識點的分析，可以提高學(xué)生對零件圖和裝配圖繪制要求的認(rèn)識。

在學(xué)生進行機械測繪與計算機繪圖的環(huán)節(jié)時，教師可以推薦中國大學(xué)慕課等一些網(wǎng)絡(luò)資源，讓學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)資源的情況下深入的學(xué)習(xí)Auto-CAD軟件的操作，同時課下留相應(yīng)的練習(xí)題來鞏固學(xué)生本次課所學(xué)的繪圖知識，最后可以在機房進行Auto-CAD繪圖考試來檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

3.2 增加校企合作的教學(xué)、科研環(huán)節(jié)

由于學(xué)生在大一期間還未接觸到機械零部件的實際加工及運行情況，在學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)件、常用件和零件圖、裝配圖方面比較困難。學(xué)?？梢越M織學(xué)生去校實習(xí)工廠進行參觀，或者通過校企合作的形式建立實踐基地，讓學(xué)生去企業(yè)參觀學(xué)習(xí)，通過工廠專業(yè)師傅的介紹，讓學(xué)生了解機器的構(gòu)造及組成，以及機器的運行原理、加工工藝，對齒輪、軸承等零部件有感觀的認(rèn)識，這對學(xué)生后期繪制相關(guān)圖形提供了幫助。而且學(xué)校要鼓勵學(xué)校教師與企業(yè)建立機械相關(guān)的產(chǎn)學(xué)研合作項目，這樣教師通過完成企業(yè)的項目，也能提高自身機械相關(guān)的認(rèn)知水平，有利于其教學(xué)效果的提升。同時教師選取本課程學(xué)習(xí)成績比較好的同學(xué)參與到產(chǎn)學(xué)研合作項目中，通過輔助教師完成本項目，有利于提高學(xué)生解決實際問題的能力。

3.3 增加競賽環(huán)節(jié)

本著“以賽促教，以賽促改，以賽促學(xué)”的原則，學(xué)院或者學(xué)校可以舉辦《機械制圖》的學(xué)科競賽或者讓學(xué)生參加機械相關(guān)的全國競賽（如：全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽），通過比賽學(xué)生可以“查漏補缺”，不斷提高自身的制圖水平以及制圖的設(shè)計創(chuàng)作能力。

4? 結(jié)語

為了順應(yīng)時代的發(fā)展和企業(yè)對高校畢業(yè)生的需求，高校要對機械制圖課程教學(xué)模式進行改革與創(chuàng)新。在機械制圖教學(xué)模式的改革上，采用三維軟件、視頻影像、實物模型展示以及師生互動的教學(xué)模式以及校企合作、學(xué)科競賽等方式有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生獨立思考解決問題的能力，提高學(xué)生的工程意識和能力，不斷培養(yǎng)出懂理論、實踐能力強的創(chuàng)新型人才。

參考文獻：

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