基于“卓越工程師”培養(yǎng)的機(jī)械制圖課程改革

舒順蘭

【摘要】根據(jù)卓越計(jì)劃人才培養(yǎng)目標(biāo)，我們就機(jī)械制圖類(lèi)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)、考核評(píng)價(jià)方法等進(jìn)行改革和實(shí)踐。教改措施不僅激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)的意愿，而且提高了教學(xué)效率，取得了良好的效果，對(duì)于提高工科大學(xué)生的綜合素質(zhì)具有重要意義。

【關(guān)鍵詞】教學(xué)改革；機(jī)械制圖；教學(xué)方法；教學(xué)實(shí)踐；卓越計(jì)劃

【中圖分類(lèi)號(hào)】TH126-4 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】2095-3089（2017）11-0019-02

教育部于2011年推出的“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（簡(jiǎn)稱(chēng)卓越計(jì)劃）以培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類(lèi)型工程技術(shù)人才為主要目標(biāo)，為建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家、實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化奠定堅(jiān)實(shí)的人力資源優(yōu)勢(shì)[1]。卓越計(jì)劃的實(shí)施對(duì)于全面提高工科大學(xué)生的綜合素質(zhì)具有重要意義。

機(jī)械制圖是工科大學(xué)生必修的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，是現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法課程的重要組成部分，也是從事工程技術(shù)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的人員必須學(xué)習(xí)和熟練掌握的基本技能[2]。為了適應(yīng)卓越計(jì)劃的實(shí)施要求，我校結(jié)合卓越計(jì)劃人才培養(yǎng)目標(biāo)，根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)（機(jī)械類(lèi)、近機(jī)械類(lèi)和非機(jī)械類(lèi)）特點(diǎn)、市場(chǎng)需求調(diào)整培養(yǎng)方案，就課程內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)等對(duì)機(jī)械制圖課程進(jìn)行改革和實(shí)踐，取得了較好的效果。

一、調(diào)整課程內(nèi)容

機(jī)械制圖教研室以教育部“本科工程型人才培養(yǎng)的通用標(biāo)準(zhǔn)”和各專(zhuān)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)、能力培養(yǎng)要求和課時(shí)安排，有針對(duì)性地調(diào)整課程大綱和教學(xué)內(nèi)容[3]。如對(duì)機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)，要求學(xué)生利用220個(gè)總課時(shí)，熟悉機(jī)械制圖相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，熟練掌握各種機(jī)械工程圖樣的表示方法，具有較強(qiáng)的機(jī)械產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)、技術(shù)改造與創(chuàng)新能力。教學(xué)內(nèi)容則將制圖基礎(chǔ)、視圖表達(dá)、構(gòu)型設(shè)計(jì)、現(xiàn)代繪圖技術(shù)和測(cè)繪實(shí)習(xí)有機(jī)結(jié)合，突出課程的系統(tǒng)性和實(shí)踐性，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。對(duì)近機(jī)械或非機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)，主要突出課程的基礎(chǔ)性和應(yīng)用性。課程內(nèi)容安排上適當(dāng)壓縮教學(xué)內(nèi)容，降低教學(xué)難度。要求學(xué)生在有限的課時(shí)內(nèi)，熟悉相關(guān)行業(yè)工程制圖標(biāo)準(zhǔn)和表示方法，掌握工程制圖基本繪制方法，為今后相關(guān)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)奠定基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)和各種繪圖工具軟件的廣泛普及，很多學(xué)生在機(jī)械制圖課程學(xué)習(xí)之前，就有一定的繪圖基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)意愿。因此，在機(jī)械制圖類(lèi)課程的安排上，我們借鑒其他學(xué)校的經(jīng)驗(yàn)，嘗試將機(jī)械制圖和AutoCAD兩門(mén)課程融合在一起講授[4]，使學(xué)生學(xué)習(xí)識(shí)圖知識(shí)和方法的同時(shí)，就有機(jī)會(huì)利用繪圖軟件進(jìn)行視圖直觀表達(dá)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)兩門(mén)課程的教學(xué)都起到了很好的促進(jìn)作用。

二、創(chuàng)新教學(xué)方法

機(jī)械制圖是一門(mén)以投影理論為基礎(chǔ)，用平面圖形來(lái)表達(dá)空間物體的真實(shí)形狀和大小的繪圖方法的課程，側(cè)重形體表達(dá)，抽象性強(qiáng)，學(xué)生難以理解。傳統(tǒng)教學(xué)方法通常運(yùn)用掛圖、模型、板書(shū)繪圖等進(jìn)行講解式授課，枯燥抽象，影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)效果。為更好地培養(yǎng)學(xué)生的形象思維和空間想象力，我們充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段和電子媒體，緊密結(jié)合項(xiàng)目或設(shè)計(jì)任務(wù)，發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和參與性，激發(fā)他們主動(dòng)獲取知識(shí)的意愿，提高教學(xué)效果和質(zhì)量。

1.充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)設(shè)備和手段輔助教學(xué)

當(dāng)前，現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備和手段廣泛運(yùn)用于教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，多媒體技術(shù)、三維動(dòng)畫(huà)能更為生動(dòng)、形象地表達(dá)機(jī)械制圖中平面圖形與立體實(shí)物的對(duì)應(yīng)關(guān)系。而利用AutoCAD、Pro/E、Solidworks等軟件繪制的三維立體圖可以任意旋轉(zhuǎn)、剖切、放大，能使學(xué)生從各個(gè)位置、多角度地了解物體的立體結(jié)構(gòu)，加深學(xué)生對(duì)各種零件、裝配體的空間結(jié)構(gòu)及組成的理解。結(jié)合便捷的校園網(wǎng)和多樣化的電子媒體，我們把教學(xué)課件、重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)、繪圖舉例等上傳網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生可隨時(shí)從校園網(wǎng)上下載學(xué)習(xí)。作業(yè)或設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，可以通過(guò)微信、QQ等與教師互動(dòng)交流。現(xiàn)代化的教學(xué)手段和多樣化電子媒體的輔助教學(xué)，有效解決了機(jī)械制圖課時(shí)少、抽象枯燥、學(xué)生難以理解、學(xué)習(xí)興趣不高的問(wèn)題，有效提高了課堂教學(xué)效率，保證了良好的教學(xué)效果。

2.以項(xiàng)目為主的參與式教學(xué)

以項(xiàng)目為主的參與式教學(xué)是指在教師的指導(dǎo)下，讓學(xué)生參與到具體的項(xiàng)目或設(shè)計(jì)中，把單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)踐和理論相結(jié)合的學(xué)習(xí)[5]。通過(guò)參與項(xiàng)目，學(xué)生可以直接感受到項(xiàng)目研究過(guò)程中所需的理論知識(shí)和技術(shù)，體驗(yàn)到知識(shí)的遷移，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和成就感。教學(xué)組織過(guò)程中，教師結(jié)合開(kāi)發(fā)課題或創(chuàng)新比賽項(xiàng)目，學(xué)生自由組合按小組選題。根據(jù)項(xiàng)目?jī)?nèi)容、基本要求，結(jié)合所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，自己查找資料，小組討論交流，提出設(shè)計(jì)（解決）方案。然后在課堂分小組講授，教師點(diǎn)評(píng)，相互促進(jìn)提高。這種針對(duì)項(xiàng)目的參與式教學(xué)方法，改變了傳統(tǒng)教學(xué)方式下學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的情況，激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的意愿，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有重要意義。當(dāng)然，以項(xiàng)目為主的參與式教學(xué)對(duì)教師和學(xué)生能力都提出了更高要求，制圖教師在教學(xué)中不能只孤立的講授理論知識(shí)，而應(yīng)將專(zhuān)業(yè)知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，從生產(chǎn)實(shí)際中選題，給學(xué)生提出問(wèn)題。教師還要善于組織教學(xué)，加強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng)交流，及時(shí)解決遇到的實(shí)際問(wèn)題。學(xué)生則要在掌握制圖知識(shí)的基礎(chǔ)上，了解其他專(zhuān)業(yè)課程，注重知識(shí)的應(yīng)用創(chuàng)新與有效遷移，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，培養(yǎng)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。

三、加強(qiáng)實(shí)踐培養(yǎng)

實(shí)踐教學(xué)是學(xué)生將所學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化應(yīng)用的主要途徑，也是培養(yǎng)工科大學(xué)生創(chuàng)新能力必不可少的重要環(huán)節(jié)[6]。我校機(jī)械制圖實(shí)踐教學(xué)緊密結(jié)合現(xiàn)代制造企業(yè)需求，著力培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、工程設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。機(jī)械專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)分為計(jì)算機(jī)繪圖實(shí)踐，測(cè)繪實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐三部分內(nèi)容。

計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)在現(xiàn)代制造和加工工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，是機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生必須掌握的基本技能。通過(guò)繪圖軟件培訓(xùn)、繪圖操作實(shí)踐，要求學(xué)生掌握電子圖板、AutoCAD、Pro/E、Solidworks等軟件的使用，能夠利用這些軟件繪制投影、標(biāo)注尺寸、標(biāo)注文字等，完成基本機(jī)械零部件的繪制流程，為今后大型專(zhuān)業(yè)繪圖打下良好的基礎(chǔ)。通過(guò)培訓(xùn)實(shí)踐，大部分學(xué)生能夠取得相應(yīng)的等級(jí)證書(shū)，對(duì)學(xué)生今后就業(yè)很有幫助。測(cè)繪是機(jī)械制圖課程最重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，同時(shí)也起到檢驗(yàn)學(xué)生將理論知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際技能的作用。測(cè)繪實(shí)踐以典型機(jī)械部件測(cè)繪為主，學(xué)生以小組為單位，共同完成測(cè)繪任務(wù)。通過(guò)機(jī)械部件的拆卸、測(cè)量和裝配，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力、識(shí)圖成圖能力及計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)能力。測(cè)繪實(shí)踐中，基本知識(shí)的掌握如公差配合、標(biāo)準(zhǔn)的查閱、手工繪圖、尺寸標(biāo)注等仍是考察的重點(diǎn)。畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的基本知識(shí)和技能分析解決實(shí)際問(wèn)題，提高獨(dú)立工作能力，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)的重要途徑。學(xué)生以工廠(chǎng)實(shí)習(xí)為主，實(shí)地了解機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造過(guò)程，操作機(jī)床和設(shè)備，能自主加工簡(jiǎn)單零部件。配合現(xiàn)場(chǎng)參觀，要求學(xué)生將畢業(yè)設(shè)計(jì)課題與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，使設(shè)計(jì)的產(chǎn)品具有更強(qiáng)的實(shí)用性。

四、突出能力考核

卓越計(jì)劃對(duì)本科層次工程師知識(shí)、能力與素質(zhì)方面提出了更高要求。我校機(jī)械制圖考核以突出能力為主，重點(diǎn)考察學(xué)生基本知識(shí)的掌握以及制圖技能的應(yīng)用與創(chuàng)新。考核標(biāo)準(zhǔn)分為課程考試、考查得分和測(cè)繪實(shí)踐、創(chuàng)新比賽等。總成績(jī)中，畫(huà)法（下轉(zhuǎn)25頁(yè)）（上接19頁(yè)）幾何考試占20%，繪圖設(shè)計(jì)占50%，根據(jù)設(shè)計(jì)難易程度及完成水平評(píng)分；測(cè)繪實(shí)踐占20%，平時(shí)作業(yè)占10%。學(xué)生有創(chuàng)新比賽或設(shè)計(jì)作品獲獎(jiǎng)，則根據(jù)等級(jí)相應(yīng)加分給予鼓勵(lì)。

我校機(jī)械制圖類(lèi)課程根據(jù)卓越計(jì)劃進(jìn)行改革后，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性高漲，他們的識(shí)圖、繪圖能力得到了顯著提高。絕大多數(shù)機(jī)械類(lèi)學(xué)生參加了計(jì)算機(jī)繪圖（CAD）培訓(xùn)，并拿到了相應(yīng)的證書(shū)。2010年以來(lái)，機(jī)械基礎(chǔ)教研室在課堂教學(xué)比賽中有7人（次）獲獎(jiǎng)，其中省級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)4人，校級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)3人（次）。學(xué)院學(xué)生在湖南省大學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新大賽、湖南省大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力比賽中獲得一等獎(jiǎng)2項(xiàng)，二等獎(jiǎng)5項(xiàng)，三等獎(jiǎng)7項(xiàng)的好成績(jī)。40余名學(xué)生參加了比賽前期培訓(xùn)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)，提高了他們的設(shè)計(jì)能力和綜合素質(zhì)。

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