機械制圖教學(xué)現(xiàn)狀分析及改革實施

任仲偉 蔣宏婉 張偉 鄒中妃 袁森

摘要機械制圖是所有工科院校中必修的一門基礎(chǔ)公共課，該課程以培養(yǎng)學(xué)生識圖、繪圖能力為目的。文章主要分析了機械制圖的教學(xué)現(xiàn)狀，具體從教學(xué)模式、實踐方式、考核形式三個方面進行討論，分析當下機械制圖教學(xué)中出現(xiàn)的問題，并提出了合理的教學(xué)改革思路與實施方式，為機械制圖課程的改革與發(fā)展提供了新的建議。

關(guān)鍵詞 機械制圖；教學(xué)現(xiàn)狀；教學(xué)改革

中圖分類號：G642文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2023.12.019

1機械制圖教學(xué)內(nèi)容

機械制圖教學(xué)活動主要圍繞教學(xué)模式開展，教學(xué)模式是整個機械制圖的關(guān)鍵，合理的教學(xué)模式才能培養(yǎng)高水平的制圖人才。但傳統(tǒng)的教學(xué)模式還是存在不少缺陷，不僅缺乏針對性的教學(xué)目的，還存在著“重理論，輕實踐”的教學(xué)現(xiàn)象，有待進一步完善教學(xué)體系以培養(yǎng)實踐創(chuàng)新能力強，綜合素質(zhì)過硬的綜合應(yīng)用型人才。

實踐環(huán)節(jié)作為機械制圖的重要實踐形式，常作為培養(yǎng)學(xué)生利用制圖基本理論知識解決實際問題的能力的一種重要方式，起著培養(yǎng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的作用。國內(nèi)高校普遍偏向于理論知識的培養(yǎng)，忽視培養(yǎng)學(xué)生對實踐技能的運用，以至于學(xué)生的實踐技能沒有得到充分的鍛煉，綜合素養(yǎng)能力有待進一步提高，合理地設(shè)置實踐環(huán)節(jié)，無論是對后續(xù)學(xué)生課程的學(xué)習還是之后的職業(yè)規(guī)劃都有著深遠的影響。

考核形式是機械制圖課程教學(xué)中的一項重要環(huán)節(jié)，是用來檢驗學(xué)生對相關(guān)知識是否掌握的一種方式，但在傳統(tǒng)的教學(xué)中，機械制圖課程考核過于強調(diào)卷面成績，忽略了對最為重要的實踐創(chuàng)新能力的考驗，難以有效地評估學(xué)生的學(xué)習效果，是一種不全面、有待完善的考核方式。

2機械制圖教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題

2.1教學(xué)模式

機械制圖是一門通用性與實用性都很強的學(xué)科，長期以來采用以老師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體的“線下+雨課堂”的授課模式，以培養(yǎng)學(xué)生繪制、閱讀機械圖樣，提高空間想象、設(shè)計能力，實現(xiàn)學(xué)生能正確掌握機件表達方法、正確理解零件圖與裝配圖、正確使用計算機繪圖等為目的。但該教學(xué)模式并不完善，仍然是一種“老師講，學(xué)生聽”的教學(xué)模式[1]，課堂教學(xué)中老師根據(jù)各知識點的難易程度分別采用了不同的講解方式，尤其是重難點知識采用了相對較長的學(xué)時進行講解，雖然這種授課方式能夠使更多的學(xué)生理解相關(guān)的理論知識，但長此以往將會出現(xiàn)注重理論知識學(xué)習，缺乏實際操作的“重理論，輕實踐”現(xiàn)象。這種教學(xué)模式主要強調(diào)學(xué)生對理論知識的學(xué)習，忽略了對學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，教學(xué)形式仍然較為單一，且學(xué)生長期處于被動地學(xué)習，無法很好地提高學(xué)習興趣，教學(xué)質(zhì)量不高，有待進一步提升。

2.2實踐環(huán)節(jié)

機械制圖的實踐性很強，主要開設(shè)在大一下學(xué)期，目的是讓學(xué)生能夠熟練理解相關(guān)的理論知識，并運用到實際中，為后面的機械模型測繪、金工實習、畢業(yè)設(shè)計等實踐課程打下堅實的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)教學(xué)模式下的實踐內(nèi)容較少、形式單一，除了針對CAD繪圖的上機實操外，剩下的便是機械模型測繪實踐。CAD實操的目的在于使學(xué)生了解AUTOCAD發(fā)展史以及其在工業(yè)繪圖中的應(yīng)用的同時，熟悉制圖的基本知識與規(guī)格，鍛煉學(xué)生合理掌握現(xiàn)代化軟件對相關(guān)零部件進行圖樣繪制的能力，但在實際的實操過程中學(xué)生相互抄襲的現(xiàn)象十分嚴重，實操效果不盡如人意。正因為實踐內(nèi)容少，對綜合成績的影響較少，往往學(xué)生卷面雖然考得好、綜合成績高，但并不能真正提高學(xué)生的空間想象力。在這種實踐方式下學(xué)習，學(xué)生的實踐不全面，操作性不強，不利于學(xué)生將所學(xué)的理論基礎(chǔ)知識融入真正的實踐中，從而導(dǎo)致學(xué)生的綜合制圖能力不高，在之后的金工實習以及畢業(yè)設(shè)計等實踐課程中常常會出現(xiàn)零件分析不清楚、工程圖表達不合理、機械零部件表達不遵循國家標準等一系列問題。

2.3考核形式

考核形式其主要起到檢驗學(xué)生對所學(xué)知識掌握程度的作用，是“機械制圖”教學(xué)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在傳統(tǒng)的考核中，學(xué)生該課程的最終學(xué)習成果，往往是由其綜合成績所表現(xiàn)。平時和期末考試成績按一定權(quán)重共同組成綜合成績，其中平時成績又包括平時作業(yè)、考勤以及上機的考核，三者根據(jù)教學(xué)大綱的不同所占比重或均分，或上機考核所占比例稍大，略有差異，共同組成了綜合成績的30%～40%。剩余綜合成績的60%～70%則完全由期末考試決定，但期末考試往往由于需要考查的知識點較多，從而考查的知識較為表面，學(xué)生之間沒有較大的差異。該考核方式過于側(cè)重書面考試[2]，不能很好地反映學(xué)生對所學(xué)知識掌握程度的同時，也很難讓學(xué)生體會到實踐的重要性。由于該考核方式考查的知識點較為表面且過于強調(diào)書面成績，學(xué)生往往利用這種考核方式存在的弊端，著重學(xué)習理論知識用以應(yīng)付期末考試，由于考查的知識點不僅不難而且缺少創(chuàng)新點，學(xué)生采用這種方式的學(xué)習成果單從卷面的角度來說還不錯，但這并不代表學(xué)生真正理解與掌握了該課程，后果便是使學(xué)生忽視了動手能力與創(chuàng)新實踐的重要性。

3機械制圖教學(xué)改革思路

3.1優(yōu)化教學(xué)模式

教學(xué)模式的優(yōu)化是提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)實踐創(chuàng)新能力的關(guān)鍵所在。針對以上現(xiàn)象，參考學(xué)生實踐過程中遇到的具體問題，結(jié)合國家最新關(guān)于工科類創(chuàng)新型人才培養(yǎng)需求的相關(guān)政策與方針，同時積極與相關(guān)企業(yè)進行溝通，深入了解企業(yè)對學(xué)生的具體職能需求，以及須具備的專業(yè)素養(yǎng)，合理修改完善教學(xué)大綱，維持以“老師主導(dǎo)，學(xué)生主體”教學(xué)體系的同時，引入三維建模知識與項目制教學(xué)模式。原本三維建模知識開設(shè)在大三大四學(xué)期，目的是應(yīng)對后期的畢業(yè)設(shè)計，但安排時間較晚，不能很好地讓學(xué)生感受到“機械制圖”的重要性。該教學(xué)模式在學(xué)生大一剛接觸“機械制圖”課程時，便引入三維建模知識以及增設(shè)項目制教學(xué)模式，在學(xué)以致用的同時還能很好地鍛煉學(xué)生的動手能力與實踐創(chuàng)新能力。此外，還需增加“機械制圖”的學(xué)時、學(xué)分，加入三維建模知識與增設(shè)項目制教學(xué)，重新合理分配理論知識與實踐環(huán)節(jié)的權(quán)重，增加實踐學(xué)時，以提高“機械制圖”的重要性與學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。與此同時充分利用教學(xué)資源，合理利用“雨課堂”等現(xiàn)代化軟件，提高學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與教師之間的互動，增加互動類教學(xué)內(nèi)容，增強學(xué)習氛圍的同時提高教學(xué)質(zhì)量。

3.2深化實踐教學(xué)

在機械制圖實踐過程中，以往的實踐環(huán)節(jié)只停留在計算機二維建模的基礎(chǔ)上，從而忽視了三維建模的重要性。因此，在二維建模實踐基礎(chǔ)上，加入三維建模知識，讓學(xué)生更好地了解建模中的裝配關(guān)系和結(jié)構(gòu)的表達，提高學(xué)生三維建模技能水平，同時鍛煉學(xué)生使用現(xiàn)代化工具解決問題的能力。在項目制教學(xué)中，對學(xué)生分組進行項目制實踐，不同組安排不同的項目制內(nèi)容，以項目完成的好壞對學(xué)生的成績進行評估，學(xué)生可在自己的小團隊中相互討論，取長補短[3]，學(xué)生在共同進步的同時，還能降低學(xué)生之間的抄襲現(xiàn)象，提高學(xué)生的實踐創(chuàng)新、獨立分析問題、綜合繪圖水平等能力，為后期順利完成畢業(yè)設(shè)計以及具備良好的制圖素養(yǎng)打下堅實的基礎(chǔ)。

3.3完善考核方式

完善考核方式，合理優(yōu)化平時成績與期末試卷的評分標準，并在平時成績中引入項目制的成績，提高平時成績的重要性?？记谥荒茏鳛閷W(xué)生平時表現(xiàn)的一種參考，不能很好地反映學(xué)生的平時表現(xiàn)。用項目制的成績代替考勤成績，以項目的完成度以及在學(xué)生在項目制教學(xué)中的表現(xiàn)代替考勤成績，相對單一的考勤來說，項目制成績不僅能更好地反映學(xué)生的平時表現(xiàn)，還能提高學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力，掌握對學(xué)習的主動性。在綜合成績?yōu)闈M分100分不變的情況下，提高平時成績中的平時作業(yè)、上機、項目成績所占綜合成績的比重，將平時與期末成績改為50%∶50%，增加綜合成績中平時成績的比例，與此同時，優(yōu)化平時成績各項成績占比，將平時作業(yè)∶上機∶項目成績改為30%∶30%∶40%，提高實踐環(huán)節(jié)所占總成績的比重，降低卷面考試對綜合成績的影響，提高學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力與綜合繪圖水平。

4改革方案與實施途徑

4.1教改方案設(shè)計與調(diào)整

引入三維建模知識與項目制教學(xué)模式，合理利用“雨課堂”等現(xiàn)代化教學(xué)方式進行課前預(yù)習、重難點講解、課后復(fù)習、答疑、增強課堂活躍度等，是一種“老師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的教學(xué)體系，該教學(xué)體系能將更多的時間留給學(xué)生，著重強調(diào)了實踐環(huán)節(jié)的重要性，可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新與利用現(xiàn)代化工具解決問題的能力，有利于提高學(xué)生的學(xué)習興趣。借助“雨課堂”等現(xiàn)代化軟件實行教學(xué)，無論是提前預(yù)習、課后鞏固、期末復(fù)習等環(huán)節(jié)，都能幫助學(xué)生有目的、有方向地對相關(guān)疑難點等知識進行有效的學(xué)習。增加“機械制圖”學(xué)時和學(xué)分，強調(diào)其重要性，擬定合理的評分標準，合理分配各重難點知識比重，引入項目制教學(xué)模式與三維建模，借以豐富課程的實踐創(chuàng)新內(nèi)容，在提高學(xué)生主動性與積極性的同時，使學(xué)生形成良好的科學(xué)素養(yǎng)與實踐創(chuàng)新精神。

4.2模式對比

本次“機械制圖”教學(xué)改革，引入了三維建模知識，提高了機械制圖課程的學(xué)分與教學(xué)時長。將先前“機械制圖”的3.5總學(xué)分增加到4.5學(xué)分，同時課時從每學(xué)期52個學(xué)時增加到72學(xué)時，其中理論知識30個學(xué)時不變，降低二維繪圖學(xué)時，計算機二維繪圖從26學(xué)時降為10個學(xué)時，增強三維建模在機械制圖中的重要性，計算機三維建模學(xué)時為32學(xué)時。在平時成績的考核中，舍去了關(guān)于考勤內(nèi)容的考核，用項目制考核成績代替學(xué)生考勤，并對平時成績中各組成部分進行合理調(diào)整，重點突出學(xué)生實踐創(chuàng)新能力。將平時成績中的平時作業(yè)、上機、課程項目的比重重新調(diào)整，各占平時成績的30%、30%、40%，平時成績從綜合成績的30%增加到50%，期末考試成績從綜合成績的70%降為50%，用以突出學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的重要性，削弱課程中存在的“重理論，輕實踐”現(xiàn)象。

4.3實施途徑

教師應(yīng)利用“雨課堂”的相關(guān)功能提前發(fā)布本節(jié)課的內(nèi)容，并限制學(xué)習時間引導(dǎo)學(xué)生主動及時地進行課前預(yù)習，通過“雨課堂”隨機點名功能，進行課堂間的教學(xué)互動，活躍教學(xué)氛圍，始終使學(xué)生處于主動學(xué)習的狀態(tài)。機械制圖實踐過程中，在保留CAD繪圖基礎(chǔ)上，引入對SolidWorks軟件的學(xué)習，通過理論學(xué)習與實踐的方式，使學(xué)生具備良好的制圖能力。在項目制教學(xué)與上機實驗中，引入SolidWorks三維建模實踐內(nèi)容，分組進行多元化項目訓(xùn)練，減少相互抄襲現(xiàn)象，學(xué)生利用現(xiàn)代工具進行學(xué)習的過程中，提高了實踐創(chuàng)新能力，并養(yǎng)成良好的計算機繪圖素養(yǎng)。

5總結(jié)

“機械制圖”作為一門工科基礎(chǔ)課程，對所有工科生，尤其是機械及相近專業(yè)的學(xué)生來說意義重大，能否熟練掌握好該門課程對學(xué)生今后的影響深遠。因此，一場針對機械制圖的教學(xué)改革顯得刻不容緩，無論是學(xué)校還是相關(guān)任課老師都應(yīng)重視該門課程的教學(xué)，不僅要著重培養(yǎng)學(xué)生的自主思考、多元化實踐創(chuàng)新、利用現(xiàn)代化工具解決實際問題等能力，還要對比現(xiàn)今教學(xué)模式的優(yōu)劣，取其精華，去其糟粕，在教師提升自身專業(yè)能力與綜合素養(yǎng)的同時，還應(yīng)積極探索教學(xué)改革方式與思路，完善教育體系，在革新的教學(xué)過程中改變教學(xué)現(xiàn)狀。改革后的教學(xué)模式在增強“機械制圖”課程豐富性的同時，使學(xué)生具備一種主動性的科學(xué)探索精神，學(xué)生能夠熟練掌握機件的表達方法、標準件和常用件、零件圖、裝配圖及計算機繪圖等相關(guān)知識，能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力、自學(xué)能力、綜合分析能力、動手能力和創(chuàng)新設(shè)計能力，從而使學(xué)生養(yǎng)成一種認真負責的學(xué)習態(tài)度與工作精神[4]。

基金項目：貴州理工學(xué)院教育教學(xué)改革項目（JGYB202014）。

參考文獻

[1]蔣薇，門朝威.機械制圖實踐環(huán)節(jié)教改探索[J].農(nóng)機使用與維修， 2022（6）：139-141.

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[4]陳杰峰.機械制圖[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2017.