應(yīng)用型大學(xué)機(jī)械制圖課程改革實(shí)踐與研究

崔海軍，張晗，王雪

（黑龍江東方學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150066）

應(yīng)用型大學(xué)機(jī)械制圖課程改革實(shí)踐與研究

崔海軍，張晗，王雪

（黑龍江東方學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150066）

《機(jī)械制圖》是一門技術(shù)基礎(chǔ)課，作為“工程語言”對學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)以及從事生產(chǎn)實(shí)踐具有重要意義。以黑龍江東方學(xué)院“應(yīng)用科技大學(xué)制圖課程改革的實(shí)踐與研究”課改項(xiàng)目為例，分析了近年制圖教學(xué)中遇到的問題，并提出了一些改革措施。

機(jī)械制圖；課程改革；三維實(shí)體技術(shù)；項(xiàng)目教學(xué)

機(jī)械制圖教學(xué)是機(jī)電類專業(yè)課程教學(xué)的重要內(nèi)容，制圖課的教學(xué)效果直接影響后續(xù)相關(guān)專業(yè)課程的開展。該課程教學(xué)效果的時(shí)效性對學(xué)生制圖能力的培養(yǎng)起著決定作用，關(guān)系著機(jī)電類專業(yè)整體的教學(xué)質(zhì)量。隨著科技進(jìn)步，應(yīng)用型高等院校更應(yīng)該把教學(xué)重點(diǎn)放在學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力和專業(yè)技能的培養(yǎng)上，機(jī)械制圖作為一門應(yīng)用性、實(shí)踐性極強(qiáng)的學(xué)科，開展制圖教學(xué)就顯得尤為重要。就目前形勢看，機(jī)械制圖教學(xué)明顯滯后于生產(chǎn)實(shí)踐的需要，機(jī)械制圖課程必須探索新的教學(xué)模式，進(jìn)行有效教學(xué)改革。

1 教學(xué)中遇到的問題和改革措施

1.1 教材方面亟需改進(jìn)

目前，各高校所使用的機(jī)械制圖教材過于陳舊，教材內(nèi)容及體系仍過于傳統(tǒng)，且現(xiàn)有制圖教學(xué)列舉的教學(xué)案例多偏于理論教學(xué)，很少有與生產(chǎn)實(shí)際緊密相關(guān)的課程案例，更談不上以生產(chǎn)實(shí)踐中的產(chǎn)品為例的課程案例。基于以上原因，我們做出如下改革。

對制圖課程內(nèi)容進(jìn)行從新整合。畫法幾何部分以適用為度，刪去畫法幾何部分一些沒有實(shí)際效用的內(nèi)容，強(qiáng)化制圖國標(biāo)的貫徹與執(zhí)行和徒手繪圖能力的培養(yǎng)；機(jī)械制圖部分增強(qiáng)表達(dá)方法運(yùn)用的學(xué)習(xí)。因?yàn)閷W(xué)生在高中數(shù)學(xué)課程中學(xué)習(xí)過立體的三視圖，對立體的投影有一定基礎(chǔ)，對“長對正，高平齊，寬相等”的投影理論有一定的基礎(chǔ)。因此，課程教學(xué)安排上由簡單的立體入手，通過教學(xué)模型幫助學(xué)生熟悉長方體、圓柱體、正棱柱、棱錐等基本立體的三視圖繪制，在此基礎(chǔ)上逐步掌握投影原理和繪圖的基本要求。通過立體學(xué)習(xí)逐步建立空間思維體系，實(shí)現(xiàn)三維立體與二維平面圖形的相互轉(zhuǎn)化。通過學(xué)習(xí)立體的表面取點(diǎn)，強(qiáng)化學(xué)生的空間意識(shí)。課堂教學(xué)中引入三維建模技術(shù)，通過三維課件演示基本體切割、疊加等組合形式，幫助學(xué)生鞏固制圖基礎(chǔ)知識(shí)。在此教學(xué)過程中，要注意教學(xué)案例的引用，適當(dāng)補(bǔ)充現(xiàn)代技術(shù)內(nèi)容，注意貫徹機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)，使學(xué)生逐漸掌握機(jī)械制圖的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與技能。

1.2 教學(xué)方法的改革

機(jī)械制圖課程的特點(diǎn)在于其很強(qiáng)的應(yīng)用性和實(shí)踐性，是一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程。因此，我們在教學(xué)中要輕理論，重實(shí)踐。改變傳統(tǒng)注入式的教學(xué)方法，以啟發(fā)式的教學(xué)模式發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用。要想使學(xué)生掌握這門技術(shù)，我們就要精講多練。充分并合理利用好現(xiàn)代多媒體教學(xué)手段，在教學(xué)過程中，利用三維軟件與多媒體技術(shù)相結(jié)合，通過三維立體圖形及其二維視圖相互轉(zhuǎn)換，引導(dǎo)學(xué)生思考對照，借此來培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力與空間想象能力。如圖1所示，為三維實(shí)體技術(shù)與制圖課堂教學(xué)結(jié)合案例。教師課堂上熟練運(yùn)用Pro_E等三維建模軟件，與同學(xué)開展互動(dòng)，隨機(jī)提出相關(guān)約束條件，通過對基本體采取堆積或切割等處理，確定立體組合方案，建立三維模型。在教師建立三維模型演示的過程中，學(xué)生對照三維模型隨堂進(jìn)行草圖繪制與修改。將三維實(shí)體技術(shù)引入課堂教學(xué)，不但有助于培養(yǎng)學(xué)生空間思維能力，而且還提高了學(xué)生學(xué)習(xí)制圖知識(shí)的興趣，有利于其掌握制圖的基礎(chǔ)知識(shí)與方法；將草圖繪制融入課堂訓(xùn)練，既避免課堂學(xué)時(shí)緊張的影響，又強(qiáng)化了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。經(jīng)課改教學(xué)對比試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，教學(xué)中引入三維實(shí)體技術(shù)學(xué)生在后續(xù)課程組合體繪制和閱讀時(shí)，空間思維能力與空間想象能力明顯得到改善，處理組合體各基本體之間表面關(guān)系，如截交線、相貫線等表面銜接問題的能力也有所加強(qiáng)。

圖1

在制圖課程教學(xué)中，將“三維實(shí)體技術(shù)”引人課堂，有效利用三維軟件的仿真技術(shù)改造傳統(tǒng)教學(xué)，并結(jié)合實(shí)物模型和板書作圖等形勢直觀有效的展現(xiàn)制圖原理與方法。通過多種形式相結(jié)合的教學(xué)方法將難以講授的專業(yè)理論以現(xiàn)代信息技術(shù)展現(xiàn)給學(xué)生。隨著時(shí)代進(jìn)步，具有三維實(shí)體造型能力的畢業(yè)生也越來越受生產(chǎn)企業(yè)的歡迎。且現(xiàn)在各學(xué)生家長都有能力為自己的孩子配備一臺(tái)有繪圖功能的筆記本電腦。因此，制圖教師應(yīng)該讓學(xué)生早點(diǎn)接觸“三維實(shí)體技術(shù)”，并幫助和鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)實(shí)體建模軟件。

我們不僅注重課堂教學(xué)改革，還加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。建立開放式模型室，確立多個(gè)測繪項(xiàng)目，鼓勵(lì)和支持學(xué)生自主學(xué)習(xí)。并通過舉辦零部件測繪大賽、尺規(guī)制圖大賽，以及大學(xué)生先進(jìn)制圖技術(shù)與技能大賽等綜合能力的比賽的形式開辟第二課堂，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。通過測繪實(shí)踐以及參與各項(xiàng)比賽，使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐，既能加深學(xué)生對專業(yè)知識(shí)的理解，又能在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生解決問題的綜合能力，有效提高制圖課程的教學(xué)質(zhì)量。

1.3 考核方式的轉(zhuǎn)變

課程考核在教學(xué)環(huán)節(jié)中至關(guān)重要，對學(xué)生起到一定學(xué)習(xí)導(dǎo)向作用。現(xiàn)行大多數(shù)院校制圖課程考核仍然以“試卷成績”為主，考核的知識(shí)點(diǎn)普遍為組合體三視圖、截交線、尺寸標(biāo)注以及零件圖等，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的掌握與繼承。這就容易導(dǎo)致學(xué)生期末搞突擊，猜題等現(xiàn)象，不適合培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際能力，考核結(jié)果也無法有效衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。首先，傳統(tǒng)的試卷形式，受時(shí)間和篇幅的限制考察面有限，無法達(dá)到一定的深度和廣度；其次，制圖課程是為了教會(huì)學(xué)生一門“技術(shù)語言”便于生產(chǎn)實(shí)際交流。在生產(chǎn)中，能夠看懂圖紙并與技術(shù)人員進(jìn)行溝通、交流是機(jī)電類專業(yè)人才必備的素質(zhì)，而這點(diǎn)在試卷考核中很難考察。但并不是取消閉卷考試形式，閉卷考試對考察學(xué)生對投影原理、尺寸標(biāo)注等知識(shí)的理解與掌握還有積極作用。

總結(jié)近年在制圖課程考核的經(jīng)驗(yàn)，我們做出如下改革。調(diào)整過程成績與期末考試的比例，加大實(shí)踐考核的分值，采取多種考核方式，在過程考核中突出實(shí)踐能力的考核。如增加平時(shí)作業(yè)所占成績的比重，特別是第二學(xué)期學(xué)習(xí)了零件圖、裝配圖等專業(yè)知識(shí)后，傳統(tǒng)的閉卷考試已經(jīng)無法有效的考核學(xué)生的畫圖和讀圖能力。因此，我們在考核過程中強(qiáng)化能力考核，重點(diǎn)考察學(xué)生對制圖技能的掌握程度。對考核內(nèi)容進(jìn)行項(xiàng)目劃分，如R型齒輪油泵的測繪，首先根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)以及學(xué)習(xí)情況分組，要求以小組為單位在規(guī)定時(shí)間完成繪制草圖，并按規(guī)范繪制零件圖及裝配圖。在此過程中，教師要完成全程跟蹤輔導(dǎo)答疑任務(wù)。最后，以小組形式完成R型齒輪油泵部件的答辯過程，要求小組成員必須每人都參與答辯。按照一定貢獻(xiàn)值及權(quán)重給出同學(xué)齒輪油泵測繪考核成績。

2 教學(xué)效果

經(jīng)過近年不斷的實(shí)踐與改革，我們總結(jié)出適應(yīng)應(yīng)用型大學(xué)培養(yǎng)應(yīng)用性、職業(yè)型人才的機(jī)械制圖課程教學(xué)體系。在教改實(shí)踐中把握兩個(gè)關(guān)鍵：一是注重三維實(shí)體技術(shù)與制圖基礎(chǔ)部分有效結(jié)合；二是在零件圖、裝配圖教學(xué)中強(qiáng)化實(shí)踐實(shí)訓(xùn)，進(jìn)行項(xiàng)目教學(xué)，加大實(shí)踐考核比例。

將三維實(shí)體技術(shù)與項(xiàng)目教學(xué)法融入機(jī)械制圖課程教學(xué)中，不僅降低了學(xué)生學(xué)習(xí)難度，還能有效的調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)積極性。經(jīng)對我院機(jī)電類專業(yè)近兩屆學(xué)生做了對比試驗(yàn)，課改后實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的空間思維能力、動(dòng)手能力以及運(yùn)用制圖知識(shí)解決問題能力明顯高于傳統(tǒng)方式教學(xué)的班級。結(jié)果表明，將三維實(shí)體技術(shù)和項(xiàng)目教學(xué)法與制圖教學(xué)有機(jī)結(jié)合有利于提高教學(xué)效果，值得推廣。

3 結(jié)語

通過開展應(yīng)用型大學(xué)機(jī)械制圖教學(xué)改革與實(shí)踐研究，加強(qiáng)了對學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，提高了學(xué)生的制圖應(yīng)用能力，同時(shí)也鍛煉了學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作與解決問題的綜合素質(zhì)，改善了機(jī)械制圖課程的教學(xué)效果。隨著制圖課程改革的不斷深入，在實(shí)施過程中還存在一些困難，比如課時(shí)分配，教改實(shí)施對后續(xù)相關(guān)課程設(shè)置的影響等。機(jī)械制圖課程教改工作還需要不斷探索與完善，以期望達(dá)到更好的教學(xué)目標(biāo)。

[1]王海巧，王志斌.面向21世紀(jì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的機(jī)械制圖教學(xué)改革[J].三江高教，2011,7(4):18～20.

[2]杜鐮. 基于全國大學(xué)生制圖大賽談對高校制圖課改革的幾點(diǎn)建議[J]. 中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2012.

[3]于曉丹. 機(jī)械制圖教學(xué)模式創(chuàng)新研究[J]. 遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2015.

[4]王薇.工程制圖[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2012.

G642

A

1671-0711（2016）12（上）-0030-02

黑龍江東方學(xué)院2014年度高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：HDJG2014010。