面向數字化制造的機械制圖教學改革

王清發

摘 要： 機械制圖課程在機械專業學習中的地位不言而喻。文章針對機械制圖教學現狀分析了現代機械制圖教學中存在的問題，并且針對這一問題提出了基于教學目標、教學方法、教學內容和模式的教學改革，提出了數字化機械制造這一概念。其目的在于提高我國機械制圖教學效率，為社會培養更多專業的機械制圖人才。

關鍵詞： 數字化 機械制圖 教學改革

機械制圖是重點課程之一，尤其對于工科學生來說，制圖技能是其生存的保證。目前機械制圖教學存在一定的問題，主要表現為教學目標不明確，教學方法單一，學生積極性低等。導致現代機械制圖教學效果不顯著，數字化教學的提出一定程度上改善了這一難題，但也給教師和機械制圖教學提出了巨大的挑戰。目前，如何使數字化教學融入到機械制圖中已經成為高校教育者的主要任務。

一、數字化制造對機械制圖教學的要求

數字化制造要求機械制圖將圖改變為數，實現機械制圖現代化，并進行相關數據信息的收集和存儲。在這種前提下，機械制圖要提供施工工程的模型基礎。計算機軟件將成為機械制圖教學的載體，在教學中起到積極作用，使現代機械制圖教學從二維轉向三維。其中包括拓撲結構和三維幾何信息及物理特征等。通過計算機軟件對圖紙進行處理，從而得到虛擬的實體圖像，方便圖紙設計人員設計和修改。也就是說，數字化制造是以計算機為依托實現對制圖數據、方法和資源的整合和存儲。基于這種模式的機械生產模式將發生一系列變化，整個過程中計算機的作用增強了，計算機制圖實現了虛擬裝配與制造，并且能夠通過計算機檢驗。機械圖樣作為工程施工的重要依據，無論是設計還是分析都應按照發展規律。這要求教學目標、教學方法和教學模式及內容徹底進行一次改革，只有這樣才能滿足現代社會對機械設計人才的要求。

二、機械制圖課程教學改革的策略

機械制圖的教學目標需要改革，主要應從三方面入手：構型設計能力的提高；數字化制造軟件的應用培養；徒手繪圖能力的增強。形體的構型設計是創造性設計的重要表達形式。構型設計是教學目標改革的重要項目，是培養學生思維能力和制圖創新能力的主要方法。三維立體設計和造型是課程教育的目標，也是改革的主要目標之一。課程改革的首要任務是讓學生了解課程設計流程，提高設計技能，重視徒手繪畫能力。同時，學生能夠通過徒手繪畫能力的提高獲得更大的想象空間。在這個過程中，學生實踐能力的培養是關鍵，教師應善于發掘和培養學生的靈感，使學生善于觀察生活、感受生活，啟發設計思維。徒手繪畫課程應始終作為機械制圖教學的重點。AutoCAD作為平面繪圖的基礎，雖然曾經取得了一定的效果，但隨著科技的發展，三維立體技術的出現要求繪圖軟件進一步更新，以適應其發展。目前，已經有很多三維立體軟件的學習進入了高校機械制圖教學中。

三、機械制圖課程教學方法的改革

由于機械制圖的教學方法較多，因此教學方法的改革要求教師從理論教學和實踐教學兩方面入手，將教師的講解和學生的學與練融合起來。通常要求理論部分由教師講解，并且盡量避開生澀難懂的專業理論，將其轉化為更生動的教學模式，提高教學效率。需要給予學生適當的實踐時間。另外，增加教師與學生之間的交流，以便學生提高交際能力，針對不同教學模式，有針對性地調整方法，使二者能夠相互聯系。總之，高校機械制圖教學應致力于培養和拓寬學生的思維能力。目前，無論是討論法教學還是思維拓展式教學，其目的都在于通過多維度的教學方式提高學生的制圖創新能力，豐富課堂教學方法，調動學生的積極性。如針對與實踐教學聯系密切的教學中，案例法可以充分發揮教師的作用，將實踐教學與理論教學相結合，將設計開發類知識引進到課程教學中。教師可為學生預設多個情景，在具體的分組中學生可以鍛煉能力，這樣學生的工程基礎知識可以得到鞏固，設計能力及圖紙分析能力也可以得到提高。

四、教學模式內容及模式改革

循環動態的教學模式是我國機械制圖教學的主要目標。這一教學目標要求教師改變自己在教學中的地位。教師不再單純地掌握教學方法和進程，而要求學生參與，充分發揮學生的主角地位，將教為主導轉化為以教師的引導為主，與學生實踐相配合的教學方式，也就是循環動態教學模式。這種教學模式基于先進化的多媒體技術，在這種模式下，學生的創造性思維更強，并且能夠感受自身的學習效果，培養探索精神。教學內容的改革以教學模式為前提，從以下方面入手：以“體”為核心的投影理論；表達方法范圍的擴大；三維圖紙的查閱及繪制；促使學生了解多元化、數字化的基礎理論。投影理論是一種先進的繪圖理論，這種理論要求學生了解實踐操作、熟悉繪圖流程。實際上，隨著科技的發達，這種繪圖模式不利于圖形的展開，需要教師增強空間思維能力。這解釋了為什么投影理論以“體”為中，而不是點、線或者面。三維立體圖作為目前推行的主體，在高校機械制圖教學中起著積極作用。三維時代并不代表二維模式將被淘汰。關于投影的介紹，學生的先進理念將得到推廣，使學生的后期學習效率得到提高。我國多媒體技術在教學中起著十分積極的作用，尤其對于投影理論來說，處于不同時代的機械制圖軟件不同，功能值得商榷。

五、結語

隨著高科技的快速發展，機械制圖開始趨于現代化。目前，數字化技術在不斷發展，對于機械教育來說，我們應提出更高的要求，明確教學目標，豐富教學手段。并且在高校中普及高科技知識，使機械制圖朝著操作智能化發展。熟練掌握機械制圖的設計技能，繪制現代機械圖紙是現代高校機械課程中的主要任務。實踐證明，教學化技術能夠從實質上改變我國機械制圖教學效率低下的現狀。這是現代社會對人才的主要要求。

參考文獻：

[1]涂小華，王翠芳，朱建新.基于現代教育技術環境下高職《機械制圖》課程教學研究[J].江西化工，2011（3）.

[2]李雨桐，閆成新.《工程制圖》教學實踐中綜合培養學生工程表達能力的探討[J].裝備制造技術，2012（10）.

[3]方小菊，陳繼清.高職院校機械制圖與CAD課程教學改革研究[J].廣西職業技術學院學報，2011（4）.endprint