“機械制圖”教學體系改革研究與實踐

謝元敏　肖立　寧利川　汪鳴琦　蔣國璋　周艷　李公法

摘要：“機械制圖”是機械類專業實踐應用性很強的技術基礎課和必修課，本文針對目前學生學習現狀和學校教學現狀，以提高教學質量與效果，培養合格社會技能型應用人才為目標，根據“學生為主體，能力為核心，就業為關鍵”的教育培養模式，指出教學體系研究性改革必要性并制定相關解決方案。

關鍵詞：機械制圖；教學改革；教學效果

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）25-0094-03

一、引言

“機械制圖”是機械自動化學院的專業基礎必修課，該學科在注重基礎理論的同時尤其注重實踐應用，這門課程的主要研究內容為圖示方法、標注方法、制圖標準、機械常識以及制圖技能這五個部分[1]，核心為熟練掌握空間和平面要素之間的相互轉化。該課程要讓學生學習如何運用這門制圖技術，而不是止步于這門技術是什么。“機械制圖”教學目的及要求主要歸納為以下幾個方面：（1）培養學生的空間思維能力和空間轉換能力；（2）培養學生使用繪圖工具繪制各類圖樣的實踐動手能力；（3）培養學生圖形表達能力；（4）培養學生的工程素質；（5）培養學生的德行修養。

在明確教學目的要求的前提下，教學改革旨在滿足教育教學質量，按社會需求培養人才，在提高學生學習主動性和積極性的同時，讓學生基于書本理論和基礎的學習，通過不斷的實踐制圖和靈活辯圖，將書本中的理論知識運用到生活實際應用中，夯實基礎，提升學生的空間思考能力和實踐分析能力，同時讓學生了解、熟悉國家相關制圖標準，培養繪圖和識圖能力[2]。

二、“機械制圖”課程教學現狀與不足

1.學生現狀。學生素質差異比較大，對基礎知識的掌握參差不齊，由于以前學生接受教育的方式有所不同，動手實踐能力也差異較大，主要表現在課后繪圖作業和課程設計中。學生的學習積極性和主動性有待提高，目前大多數學生表現出課上學習效率低，課下根本不學習的求知態度和習慣，缺少主動求知和潛心研究工程知識的態度，以及刻苦鉆研的精神。總體來說，現在學生普遍出現基礎知識薄弱，空間想象力差，學習效率低，學習態度過度以自我為中心，課堂學習積極性也明顯下降，導致學生在課堂上出現不聽和不懂的情況，繼而對課程學習產生厭倦甚至畏懼等不良心理[3]，這是一種影響嚴重的惡性循環，在教學過程中必須引起重視。

2.教學現狀。師資結構和教學體系不夠完善，師資雄厚卻沒有充分利用和發揮優勢作用，教師也術業有專攻，但教學安排由于受很多因素的影響和限制，通常是選擇可以教授機械制圖課程的教師，而不是考慮誰來教這門課最好。教學內容脫離實際，通常以基礎知識教學為主，忽略理論與實踐相結合的重要性，課后聯系少，實踐鍛煉少，使學生在實際工程制圖中，空間想象能力和圖形表達能力都無法滿足要求，動手實踐能力也較弱[4]。教學手段單一化，現在雖已改變傳統黑板教學，普遍使用多媒體教學，但現在出現了很多多媒體課件照搬、照抄課本內容，簡單掛圖，教學手段不夠靈活豐富，無法吸引學生積極投入到學習氛圍中。

3.實踐現狀。此次教學改革，對剛入社會從事制圖工作的工程人員做了相關的抽樣調查，大多高校在大一階段開設機械制圖課程，此時學生對機械專業知識的掌握程度相差較大，由于統一安排教學，導致學生學習產生一定差距。部分工程人員缺乏相關基礎，剛入行時對常見機械加工方式、工藝結構等實踐應用知識缺乏初級階段性認識，繼而造成所學到的制圖課程難以同產品設計開發、實際應用環節有機整合。部分工程人員繪圖能力、識圖能力和圖形表達能力非常薄弱，難以選取合理的表達方案繪制正確的投影圖，尺寸和技術要求的標注也不合乎標準。自身專業能力不足、專業水平過低、臨場應變能力弱、工程意識薄弱，再加上經驗不足，這些對實際工作都產生了很大的沖擊，尤其是就業行情一直競爭激烈導致自身壓力過大、工作信心缺失等一系列嚴重影響。

三、教學改革方法與措施

1.制定科學的建設規劃。教學改革應該固本求新，與時俱進，對于眾多教改經驗也應取其精華去其糟粕，首先對課程地位要正確認識和定位，科學合理制定本課程建設目標和教學規劃，滿足教育教學質量要求，教學要以學生為主體，以全方位培養學生能力為核心，以保證學生基礎扎實[5]。改革要以創建機械制圖學科優秀基礎課為目標，將本課程建設成為國家級精品課程。

2.按社會需求培養人才。隨著社會和機械設計在我國的發展，對該專業人才的需求呈現出分層化態勢，無論是生產第一線還是科研院所，又或者是大型企業的技術研究人員都傾向于應用復合型或研究開發型人才，無論是對哪種人才的需求，都是要求工程人員專業過硬，實踐操作能力強，這與在校期間的基礎教學和實踐教學密不可分。如今社會對畢業生機械制圖相關能力的要求越來越高，以機械制圖為基礎的機械原理、機械設計在工程實際中也占有重要地位，隨著科技社會的發展，傳統的教學形式已難以滿足教育教學要求，如何創新教學理念，完善教學體系，探索新時代的教育模式已逐步成為眾多大學面臨的新課題[6]。為培養社會需求的專業型人才，細化辦學方向，完善機械制圖教學設置，進行教學改革勢在必行。

3.改革內容與具體實施細節。（1）整合教學內容。精選教學內容，精制課件。“機械制圖”這門課程理論性內容較多，而安排的教學課時又相對較少，在教學內容的選擇上，機械制圖的大多內容都沒有明顯的針對性，因此，需按照培養目標和教學要求來確定教學內容，盡量避免照本宣科、內容死板，歸納整理課程的主次部分，適當精簡教學內容，甚至可以刪除根本涉及不到的部分，避免混亂冗雜。如今，多媒體教學已經基本普及，應充分利用計算機、投影儀等多媒體設備，將文字、實物、視圖等知識傳授給學生，與精簡凝練的教學內容有機結合在一起，與傳統教學方式相比起來，內容更豐富、教學更生動、形象更具體[7]。（2）創新教學方法。打破傳統教學模式，保證教學手段多元化。教學手段應順應社會發展不斷靈活更新，教學深刻而不失生動，激發學生自學主動性，讓學生主動探索研究。活躍課堂氣氛十分重要，應提倡規范而輕松的教學環境和靈活的教學方式，集中學生注意力，提高學習效率。課堂合理安排講課、提問、討論和鞏固練習，知識點的講授要重點突出；鼓勵學生積極提問，相互之間展開討論，也可以師生共同參與，創造良好的課堂氛圍，讓學生主動參與到課堂教學中；多采用直觀教學，多使用模型、實物和多媒體動畫，將抽象的理論知識和復雜的視圖形象具體化，便于學生理解和掌握，在掌握平面與空間、二維與三維相互轉化的同時也培養學生圖形表達能力[8-9]；可以將班級個人競爭的傳統模式改為小組競爭，課間討論，課后開展繪圖識圖競賽，相互指出彼此優缺點，進行小組綜合成績評比，既能提高繪圖識圖水平，又能培養良好的合作和競爭意識，讓學生在學習討論與合作競爭中不斷提高和升華。增加平時成績占總成績的比重，特別是課堂表現，一個學生在課堂上的表現能直接反映出他對這門課程的掌握情況，可以實行計分積分制，綜合平時的基礎和動手實踐進行考查[10]。同時，改個人競爭為小組競爭，既有利于調動課堂積極性，又能營造良好的學習合作競爭氛圍。（3）提升教學有效性。合理分班，提升教學質量與效率。學生整體素質差異較大，來自普高和技能性學校的學生基礎不同，而“機械制圖”這門課程的教學既重視基礎，又重視理論，可以在班級劃分之前進行基礎理論測驗，按照測驗成績將新生分為（1）班和（2）班，制定不同的基礎教學方案，選擇不同的教學重點，先基礎還是先強化，這樣就不會出現將過多的時間用在基礎教學上，基礎薄弱抓基礎，基礎扎實深入學，讓學生在不同的教學內容安排中各有所得[11]。完善師資結構，師資力量要取其長。如今學校普遍都是以高水平、高學歷、高職稱的標準來組建師資隊伍，教師專業水平高、教學能力強，很多教師的教學范圍都很廣，這樣就出現了師資結構混亂的情況，特別是“機械制圖”這種基礎入門類課程，不能引起重視，教學安排不能尋求方便，而應該選擇最專業、最有經驗的教師，如此才能滿足教育教學要求，保證課堂質量，強化對學校聲譽和學生學業負責的責任意識[12]。理論與實踐相結合，加強個人綜合能力的提升。理論服務于實踐，實踐便于更深刻地理解理論知識，應理論與實踐內容合理結合，形成教學互補，讓學校教育為生產實踐打下堅實基礎。要做到的是課后多鞏固，可以增加實踐制圖類的課后作業，讓學生多畫圖、多進行圖形分析，《機械制圖》和《畫法幾何》兩門課程緊密聯系，鍛煉學生的空間思維轉換能力并提升作圖技巧，夯實基礎。強化課程設計環節，讓學生獨立思考整個設計過程，計算分析完成零件圖、裝配圖以及圖樣校改，鍛煉學生的綜合能力。

四、教學研究實踐成果總結

教學改革前，學生普遍出現基礎知識較差，空間想象力差，學習效率低，學習態度過度以自我為中心，實行教學改革后，學生的學習習慣和學習態度在很大程度上得到明顯改善，變被動為主動，由消極到積極，有效地提高了學生學習的質量和效率，同時教學質量也大大提升，取得了非常好的教學效果，具體成果主要表現在以下幾個方面：

1.學生反饋的基礎知識水平都很扎實。實行分班分基礎教學后，配合不同的教學內容和節奏，學生對學習內容的理解更透徹、掌握更深刻，學習質量也穩步上升。基礎扎實的學生對平面和立體投影等制圖基本知識比較熟悉，教師的任務就是花少量時間鞏固基礎，重點放在讓學生熟悉掌握繪圖技能，而基礎較差的學生就從基礎抓起，這一實踐取得了很好的效果，主要提高了教學效率。

2.課堂氛圍積極活躍，學生變被動受教育為主動求知識。講授知識時，教師盡量使用實物模型向學生展示零件和幾何體，使用多媒體動畫展示平面和立體圖的投影，學生普遍不再覺得課堂枯燥乏味，對教學內容的理解更直觀清楚。課堂討論時氣氛活躍，師生共同參與，在拉近師生關系的同時，學生更愿意主動去學習，學習質量和效率明顯提高。

3.學生的學習習慣有很大改善。改革實施后，學生基本養成課前預習、課后復習的良好習慣，認真對待每一個問題，熟練掌握工程制圖標準，規范作圖。因平時成績比重增加，考試測評時很少出現抄襲作弊等不良行為。

4.學生實踐應用能力強，能獨立分析思考。在小組競爭中，學生每次都能出色地完成課間問題和課后習題，對幾何作圖的方法和技巧都熟練掌握，為課程設計打下扎實的基礎，在課程設計中，學生表現出很強的獨立分析作圖和圖形表達能力。

針對“機械制圖”課程教學的現狀與不足，通過分析思考與研究探索，“機械制圖”教學改革順利完成且效果顯著，這不僅是一次簡單的教學改革，它更是機械類課程甚至是其他教學課程先行模范，為整個機械類教改研究和學生培養做出了卓越貢獻。

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