應用型本科機械制圖課程群的構建與探索

常英麗 張穎 陳紹鵬

[摘 要] 本文通過對應用型本科機械類專業學生機械制圖教學效果的分析，分析了機械制圖課程設置的問題，進而以培養應用型人才為目標，基于OBE的教育理念，構建機械制圖課程群，對機械制圖課程的教學內容進行優化整合，以期在提高應用型本科機械類專業畢業生的培養質量上發揮作用。

[關鍵詞] 應用型;機械制圖;空間思維;課程群

[基金項目] 平頂山學院教研項目“應用型本科機電類人才培養模式與實踐研究”（2017-JY04）

[作者簡介] 常英麗（1972—），女，河南葉縣人，碩士，副教授，研究方向為機械類課程;張 穎（1991—），女，河南舞陽人，碩士，助教，研究方向為機械類課程;陳紹鵬（1990—），男，河南許昌人，碩士，助教，研究方向為機械類課程。

[中圖分類號] G642? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）35-0113-02? ? [收稿日期] 2020-05-06

一、引言

對于應用型本科院校的機械類專業，機械制圖課程是一門傳統的專業基礎課程，理論與實踐并重。其主要任務是培養學生繪制和閱讀機械圖樣的能力、空間想象能力和創新設計能力。通過本課程的學習，不僅為后續專業課程的學習打下堅實基礎，也要為學生完成課程設計、畢業設計乃至畢業后從事專業工作打下必備的制圖基礎。但是，從目前應用型本科機械類專業學生的課程設計和畢業設計的圖樣設計以及圖面質量來看，學生對于機械制圖課程的學習效果不盡如人意。

二、存在問題

通過查閱近年來我院機械電子工程專業學生的課程設計和畢業設計，發現課設計中的圖紙存在問題頗多。不僅在機件表達不清，圖形標注混亂，而且在圖框的繪制上出現問題。以上說明學生對于機械制圖的基礎知識沒有很好的掌握和運用，運用圖紙表達工程設計的能力較為欠缺。

三、原因分析

（一）課程設置

傳統的機械制圖課程包括畫法幾何和機械制圖兩部分的內容，一般安排在大一新生入學的第一學期，課時安排較少。隨著計算機技術的發展，在工程實踐中手工制圖逐漸被計算機繪圖所替代。因此，大部分的機械類專業都在教學計劃中增加了AutoCAD課程。雖然AutoCAD課程的加入，使機械制圖由手工繪圖走向計算機繪圖，但是二維的計算機繪圖作為一種繪圖工具，并不能提高學生的空間思維能力。

根據本課程的特點，在第一學期的理論課程結束后，第二學期安排有為期一周的機械制圖測繪環節。但是由于第一學期機械制圖的知識掌握不牢固，所以在測繪過程中也出現了諸多問題，本環節的實踐作用不太明顯。

（二）教學內容、教學模式及手段

傳統的教學內容一般都是按照機械制圖的基本規定、正投影理論、點線面的投影、組合體、軸測圖、機件的表達方法、標準件及常用件、零件圖、裝配圖的順序進行講解。由于課程內容多、課時少、教學任務重，教師在教學過程中不能很好的發揮學生的主動性。教學模式一般采用以教師為主體，以純理論的講授為主，輔以學生在課后進行制圖習題集上一些基本習題的練習。課堂講解時往往配以掛圖和制圖模型的手段，來幫助學生進行空間思維能力的培養。但是由于這些輔助手段的作用有限，學生的空間思維和空間想象能力很難培養出來。

近年來，隨著多媒體技術的發展，PPT、三維動畫等教學手段逐漸在制圖課堂上得以應用。教師會在課堂上利用三維動畫的演示幫助學生建立空間立體概念，學生的空間思維能力有了一定的改善。但是距離應用型本科對于畢業生的畢業要求還相差甚遠。

（三）學情分析

隨著大學的不斷擴招，本科教育已經從以前的精英教育轉變成了大眾教育。應用型本科專業所招收的學生素質不斷下降。另外學生直接從中學課堂步入大學課堂，對于機器零件沒有直觀的認識，不能理論聯系實際。

目前，隨著計算機技術和智能制造業的迅猛發展，機械行業對機電裝備類人才的需求大增，同時對機械類應用型本科專業畢業生的質量提出了更高的要求。而由于上述種種原因，目前應用型本科機械制圖課程的教學已不能滿足社會對于機械類專業畢業生的要求。因此，進行機械制圖課程群的建設，通過此課程群的課程設置，提高學生的空間思維能力和創新設計能力，成為了建設高水平應用型本科機械類專業課程體系建設的重要組成部分。

四、機械制圖課程群的構建

隨著計算機技術的發展，計算機繪圖及設計軟件不斷推陳出新。出現了一批UG、Proe、Solidworks等優秀的三維繪圖設計軟件。利用三維設計軟件，可以直觀地進行機械制圖課程的教學，而且通過建模的過程，學生可以直觀地觀察到零部件的動態生成和裝配過程。同時學生運用三維軟件進行建模，更能發揮想象力，設計出自己想象的或者要求的理想的模型。

（一）課程群的設置

根據工程認證的對于畢業生的畢業要求，結合機械類專業的培養方案和后續課程學習的需要，增加機械制圖課程的課時，由原來的一個學期增加至兩個學期;AutoCAD作為常用的二維計算機繪圖工具，作為實驗課程與機械制圖課程同步開設在第一學期;將機械制圖測繪安排在第二學期，同時在第二學期增設數字化建模課程。構建以機械制圖課程為核心，包括機械制圖、AutoCAD、數字化建模、機械制圖測繪四門課程的二維和三維相結合、手工繪圖和計算機繪圖相結合、培養工程實踐能力（機械制圖測繪）的“2+2+1“的機械制圖課程群。課程群示意圖如圖1。

（二）優化整合課程內容

以工程實踐為背景，梳理機械制圖課程所包含的知識點，整合教學內容。選擇合適的工程項目作為載體，創建真實的工作情境。以典型零部件的繪制與識讀為主線，將整個機械制圖的內容整合為典型部件的拆裝、軸套類零件的繪制與識讀、輪盤類零件的繪制與識讀、叉架類零件的繪制與識讀、箱體類零件的繪制與識讀和典型部件裝配圖的繪制等典型項目，進行項目化教學。

（三）教學模式和教學方法

根據工程認證的要求，基于OBE的教學理念，采用目標導向、以學生為中心的教學模式。充分發揮學生的主體地位，在各個項目教學的過程中，將所需的機械制圖的理論和表達方法、計算機二維繪圖和三維建模的方法融入其中。通過真實的測繪環境、結合直觀形象的三維建模手段，不僅可以激發學生的學習興趣、提高學生的實踐能力，而且切實鍛煉了學生的空間思維能力和創新設計能力。使學生在本課程結束后，不僅能夠進行手工繪圖，而且具備能夠運用計算機技術對機械零部件建立2D或3D模型，包括零件的表達和整個機械系統的裝配的能力，達到工程認證對于機械類專業畢業生的要求。

五、結論

本文分析了目前應用型本科機械類專業機械制圖課程教學存在的問題及原因，以培養應用型人才為目標，基于OBE的教育理念，整合了機械制圖的教學內容，對機械制圖課程群進行了構建和探索。使課程群內各課程之間互相滲透，從而充分發揮機械制圖課程群在整個課程體系中的作用，促進提高機械類專業學生的培養質量。

參考文獻

[1]孟杰，李翔，何高法，等.應用型人才培養下機械制造課程群的構建與探索[J].教育現代化，2019（A4）：25-27.

[2]周銀，龔玉玲.應用型本科機械制圖與計算機繪圖課程教學改革探究[J].教育現代化，2019（80）：293-294.