優化本科機械制圖教學

引言

《機械制圖》是機械類專業學生必修的一門重要的專業基礎課。當今科技迅猛發展，機械制造業向高、精、尖的縱向深入對工科學生的繪圖、識圖能力提出了更高、更新的要求。但是，由于該課程教學內容繁多、知識抽象，而現行修訂的教學計劃大量壓縮了學時，二者之間產生了沖突和矛盾。在有限的學時下，如何理論聯系實際，培養學生的空間想象力和空間思維能力，達到見物知圖，由圖構物的境界，是作為每一位制圖老師都應該思考的問題。筆者認為，必須在教學內容、教學方法及手段、作業的及時批改等方面進行改革，以適應目前發展的需要。

一、合理的設置教學大綱，重點突出

隨著時代的發展，原來的制圖教學大綱已不能適應時代的發展，每一所高校都修訂了原來的大綱。新大綱應堅持以“理解、實用”為教學目的，側重對基本概念、基本原理的理解，大幅度刪減畫法幾何部分的內容，或降低其難度，著重培養學生繪制、閱讀視圖的能力和空間想象力，并加強標準化教育，強化學生的徒手繪圖能力，加大實踐環節，使學生在實際操作中逐步培養空間概念。比如在繪制零件圖的訓練中，學生通過實物觀察、比對，學會如何確定機件的主視圖、理解各視圖之間的投影關系、根據圖樣的表達方法，采用恰當的表達方法合理的表達零件的所有形狀特征和內部結構。教學大綱的設置還應結合各專業需要而制定，對于機械類及近機械類專業，其教學內容應包含畫法幾何、制圖標準、視圖表達、標準件與常用件、零件圖與裝配圖以及計算機繪圖等；而對于非機械類專業，則應將教學重點放在讀圖、繪圖環節，降低畫法幾何部分的難度，協調好教學內容和學時之間的矛盾。畫法幾何部分是機械制圖的理論基礎，該部分的教學重點應放在什么地方會出現相貫線，而對作圖的準確程度不必要求太高。機械制圖部分應將重點放在學生讀圖能力的培養上。零件圖和裝配圖的尺寸標注要考慮實際的因素，應重點講授。零件圖上的技術要求，可以“先標注，后講解”，學生會在后續課程的應用中逐漸熟練并掌握之。這樣，既能充分利用有限的課時數，又能進行系統的教學。

二、注重學生興趣的培養

教育家夸美紐斯說過“興趣是創造一條歡樂和光明的教學環境的主要途徑”。有興趣的學習不僅能使人全神貫注積極思考，甚至達到廢寢忘食。因而成功的教學所需要的不是強制而是激發學生的學習興趣，變“要我學”為“我要學”。傳統的教學模式是“教師主導授課、學生被動聽課”，忽視了學生主觀能動性的發揮。尤其是制圖課，由于內容復雜、抽象，學生難以理解和接受，容易產生厭學情緒。因此，應轉變為以“學生為中心”的多元化教學模式，采取引導式、啟發式、討論式等方法，讓學生思考、發現、總結，以激發學生的學習興趣。教師在輔導學生熟練掌握《機械制圖》的識圖能力、讀圖能力和綜合能力中，應根據學生對知識的掌握程度，通過在整個教學過程中采用以興趣驅動為主的教學手段，由淺入深，由易到難，循序漸進地將理論知識轉化為實際操作能力。

三、優化教學方法和教學手段

機械制圖課程的一個重要的目的，就是培養學生的空間思維能力和空間想象能力。要培養這兩種能力，教學必須以“以學生為中心，以教師為主導”，重點調動學生的積極性和主觀能動性，使課堂成為學生主動發現、獲取知識、提高能力的地方。即注重學生基本技能培養，采用“精講多練、邊講邊練”，集講解、練習、實習指導于一體，多方位啟發學生的學習積極性，同時采用為以學生為中心的多種教學方法并行。可采取問題互動式的教學方法、啟發式的教學方法。所謂問題互動式的教學方法，即老師可以鼓勵學生提出問題，也可以老師直接提出問題，然后讓學生上課中或下課后去思考及解答問題。更重要的是調動了學生的學習積極性，讓學生有興趣去自我學習和自我更新知識，也培養了學生解決問題的能力。這種教學方法克服了“以教師為主，以課堂為主，以教材為主”的弊端，克服了學生被動學習的弊端，提高了教學質量。

總之，在教學方法的選擇上，教師應根據自身的情況，以及學生的特點，著眼于調動學生學習的積極性與主動性，使學生處于積極、主動的狀態。以此來選擇一種或幾種適宜的教學方法，以取得良好的教學效果。

在教學過程中，除了改進教學內容、教學觀念和教學方法外，還注重教學手段的應用。不論是傳統教學手段還是現代化教學手段都有其自身的優點和缺點。因此，在教學過程中，要把傳統教學方法與現代化教學手段有機地結合起來，充分發揮二者的優勢，使教學效果達到最優。

首先，充分發揮傳統教學手段的優勢?！稒C械制圖》是一門標準性很強的課程，從各種圖線的畫法、字體的寫法、尺寸的標注、圖紙的規范到零件圖、裝配圖的畫圖與讀圖，都要嚴格遵守國家標準與行業標準。因此，要充分發揮傳統教學方法的優勢，在課堂講解過程中，教師通過言傳身教，努力做到板書工整、清晰，線條、板圖標準，讓學生看后產生信服，由羨慕到效仿，進而把教師的要求轉化為自我要求和學習動力，從而使繪圖質量和技巧的提高得到保證，也強化了學生的“標準化”意識和嚴謹的治學態度。但教學中的“一支粉筆、一張嘴”，學生看圖少，教學的信息量少，學生的學習積極性難以調動。

其次，充分發揮多媒體的形象化教學，可以彌補傳統教學方法在直觀感、立體感等方面的不足，取得傳統教學方法無法比擬的教學效果?！稒C械制圖》課的教學主要就是培養學生的空間想象和思維能力。對于一些結構比較復雜的物體，在制作模型又很困難時，教師無論怎樣講述與比劃，學生始終難以想象出來。學生在進行畫圖、讀圖和討論時，也是如此。這種情況下，如果運用多媒體來進行教學，由于多媒體教學的信息量大，在相同的教學時間內，學生能夠接觸到更多的圖樣，儲存更多的信息，對培養看圖和讀圖能力有著重要的作用。就可以達到事半功倍的效果。但是，由于多媒體教學信息量大的特點，有些學生不能及時理解、消化這些信息，反而會影響教學效果的提高。

在本課程的教學中，教師應根據學生個體的特性差異，與時俱進，將新理論、新技術、新方法穿插于機械制圖的整個教學過程中。重視發展學生的個性，充分發展學生的長處與優勢，因材施教，在教學過程中重視發揮學生的主動性、創造性。

四、機械制圖和CAD繪圖的融合

《機械制圖》與《AutoCAD》的融合是一種全新的教學理念，即教師要以機械制圖課程為主線，在講授制圖的有關章節內容時適時融合進計算機繪圖的知識?！稒C械制圖》教學目標定位于使學生掌握識圖和繪圖的原理，培養學生的空間思維能力和空間構思能力。CAD的教學目標在于繪圖能力的培養，兩者之間保持各自的特性和優勢。《機械制圖》是《AutoCAD》課程學習的基礎，《AutoCAD》是《機械制圖》課程在運用上的促進和提高。

在以往的教學順序中，這兩門課程的教學基本上是各自為政，獨立教學通常是先講授制圖理論，最后再講計算機繪圖部分，這樣容易導致“教師全程灌輸、學生疲于接受”的局面，教學效果不佳。學科的相互獨立，不利于課程的整體優化，也不利于綜合利用各種教學資源。實踐證明，學生對計算機課特別是上機操作表現出更大興趣。若把制圖與AutoCAD穿插起來進行教學，取長補短，通過二維畫圖、三維建模，有助于理解“圖”和“物”之間的投影關系，提高空間想象力，并在實踐中找到學習樂趣。例如：《機械制圖》原教學過程中的版圖。

作業可放在CAD中進行。該方法既讓學生練習了AutoCAD繪圖技術，又使其學到了機械制圖知識，達到了機械制圖與AutoCAD繪圖的有機結合。同時對學生作的CAD作業，通過計算機繪圖作業自動批改系統，及時地對學生的作業對錯進行反饋，大大提高了學生的學習積極性，把老師從繁重的板圖作業批改中解脫出來，節省時間做更多的教學研究。整合式是最好的一種教學模式。它可以克服分離式制圖與計算機繪圖時間分割、內容脫節的弊端。使學生在具備制圖理論的基礎上更自如、清晰地利用電腦實現自己的設計理念。

五、適時作業批改的重要性

機械制圖有著很強的教學實踐性，根據其特點，理論聯系實踐變得非常重要，學生通常需要通過大量的題目練習才能更好地掌握，但面對學生的大量制圖作業，若不能及時準確地批改出學生的作業圖，學生繪制的作業圖如果不能及時得到批改信息反饋，會直接影響到教學的效果，難以調動學生學習的積極性。制圖老師的及時批改是保證教學質量的重要環節，但是由于制圖作業的特點，任課教師需要投入大量的時間和精力去批改，且效果也不大理想，特別是人工批改計算機繪圖作業的難度非常大，很多錯誤的地方不容易發現，使得批改難度增加。如何解決此矛盾，應手工批改與計算機自動批改相結合，這樣就能保證任課教師投入一定的時間和精力就能及時地批改出學生的作業圖。但要實現計算機自動批改，必須設計一個通用的、具有一定智能的計算機繪圖作業批改軟件，它是一項很復雜的系統工程，其中涉及圖形特征提取、區域劃分、區域識別、圖形比較、數據庫訪問等關鍵技術。但它能幫助教師完成計算機繪圖作業的批改任務，提高學生學習興趣和教學效率，減輕教師的工作強度和難度。因此，我們有必要研究一個具有一定智能的計算機繪圖作業批改系統來幫助教師完成計算機繪圖作業的批改任務，同時和手工批改相結合，使學生的作業能得到及時的批改。保證和提高教學質量，充分調動學生學習的積極性。

結束語

在當前的形勢下，優化機械制圖教學對培養實用型人才是十分必要的。但優化機械制圖教學是一項龐大的系統工程，需要以課程性質和學生特點為依據，除了對教學內容、教學方法以及教學手段的改革探索之外，還必須結合企業生產實際，強調教學效果評價。運用多媒體技術手段加強教學內容的直觀性、形象性、實踐性、應用性，不斷完善教學方法與教學方式，理論與實踐并重，就會總結出適應于學生，適應于教師，適應于學校和社會的教學模式。

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