機械制圖多元化教學方式改革探索

肖金

摘要：機械制圖是機械類專業重要的基礎課程，在教學過程中存在課時有限、學生空間思維水平差異大、學習興趣不足等問題。通過對教學內容模塊、教學方式模塊、教學評價模塊等方面進行改革探索，形成手工制圖與計算機繪圖齊頭并進，多課程內容交叉融合，線上教學輔助課堂教學，多元教學評價的機械制圖多元化教學方式新模式。通過多元化教學方式改革，多角度促進學生空間思維能力的發展，提高了學生的認知能力。

Abstract： Mechanical drawing is an important basic course for mechanical majors. There are some problems in the teaching process， such as limited class hours， students' spatial thinking level difference， and lack of interest in learning. Through the reform and exploration of teaching content module， teaching mode module and teaching evaluation module， a new teaching mode of mechanical drawing diversified teaching mode is formed， which is hand drawing and computer drawing go hand in hand， multi course content is integrated， online teaching is assisted classroom teaching， and multi teaching evaluation is carried out. Through the reform of diversified teaching methods， we can promote the development of students' spatial thinking ability and improve their cognitive ability.

關鍵詞：機械制圖;多元化教學;教學方式;改革探索

0? 引言

機械專業學生進入大學要學習的第一門專業基礎課程是機械制圖，這是機械專業學生必修的專業基礎課程。該課程在機械類學生人才培養方案中占據重要的地位，這門課程的學習效果直接影響后續專業課程的學習和理解，甚至在畢業后從事本專業技術的能力。機械制圖主要的研究內容是繪制和讀取工程圖樣，培養學生的空間思維能力、分析問題和解決問題的能力以及表達設計能力[1]。鑒于機械制圖在機械類學生培養體系中占據的重要的地位，保證優秀的教學質量和教學效果非常重要。

1? 機械制圖課程教學中遇到的主要問題

1.1 以教師為主體的授課氛圍

機械制圖課程內容豐富，而培養體系中分配的課時量有限，機械制圖課堂不可避免成為“填鴨式”教學狀態，課堂教學主要以教師為主體，忽略了對學生的主觀能動性培養，在探究式學習、引導式學習方面存在很大不足，在這種以教師為主導的課堂氛圍中，學生的學習積極性較大，師生之間缺乏互動交流，課堂封閉，教學效率低，教學效果差。

1.2 學生知識水平參差不平

學生生源呈現多樣性的特點是一般高等院校普遍存在的矛盾，由于生源情況不同，學生的個體差異不同，學生思維中的空間想象能力和邏輯思維能力也不可避免存在差異性，如何讓這群知識水平與能力都具有較大差異性的同學能達到培養目標是每一個教師面臨的問題。

1.3 課程評價方式和手段單一

課程的評價用于檢驗學生的學習情況，科學合理的評價方式能全面地反映學生的學習狀況，激發學生的學習積極性和能動性[2]。一般高等院校對于機械制圖課程的考核主要是平時的作業和期末考試成績，其中最主要的評價方式是考試成績。這種課程評價方式缺乏對教學過程的評價，不能全面科學地反映學生的學習情況。

2? 多元化教學方式改革

鑒于目前機械制圖課程教學中存在的問題和狀況，本校機械制圖教學團隊有針對性提出多元化教學方式改革的思路，在教學內容、教學方式和手段以及評價方式等方面進行探索和實踐。

2.1 傳統手繪圖與計算機繪圖相結合教學

隨著科技發展和社會進步，數字化技術在制造工業中發展日新月異，傳統的手工繪圖早已經由計算機繪圖代替，能夠使用AUTOCAD、UG、SOLIDWORKS等二維、三維軟件繪制零件的二維圖和三維建模是機械類學生必備的技能[3]。在實際的教學課堂中，對于初學者我們首先注重培養手工繪圖的能力，以便學生能夠直觀地體驗機械制圖課程的魅力和樂趣，培養學生一絲不茍的學習態度。而后在學生具備一定基礎上，將二維、三維軟件的教學融合到機械制圖的課程教學中，這種教學方式一方面有利于學生盡快熟悉繪圖軟件操作，另一方面使用三維軟件構建出的零件主體給學生以視覺直觀的感受和理解，有利于學生空間思維能力和空間邏輯能力的理解和培養，降低學習的難度，提高學生學習的積極性。

2.2 模塊化教學促進不同學科內容的相互滲透

在機械制圖課程中，內容包括兩大模塊，分別是制圖基礎知識和工程圖樣表達。在制圖基礎知識模塊中，包含了繪制平面圖形、繪制組合體和識讀組合體兩個部分，每個部分中內含有多個任務，學生在完成這些任務點的過程中了解和掌握制圖國家國際標準、掌握各種投影規律，能夠動手繪制一定難度的零件圖，并且將繪圖的標準和技術升華到用計算機二維軟件AUTOCAD繪制較難的零件圖，能用傳統的三維造型軟件SOLIDWORKS繪制簡單的立體或者組合體[4]。在工程圖樣表達模塊中，主要培養學生對機械零件的識讀的能力，在這個模塊中通過完成軸類零件以及齒輪減速器的測繪表達以及識讀零件圖的任務，對機械制圖課程內容的相關知識點進行理解和強化，在項目實施以完成任務點的過程中，學生需要掌握制圖相關的國家標準和國際標準，投影相關規律，還要學習機器測繪知識和技巧，公差與配合的相關知識，學會使用各種測繪工具和測量技巧，了解機械加工的原則和技巧，了解工程材料的選擇和選用標準等，從而實現了多門課程學科內容之間的融會貫通，使學生所學知識成為一個聯系體，進一步增強了學生在機械制圖方面的能力，符合機械類學生人才培養方案的宗旨。

2.3 線上教學與線下課堂相融合

我院機械制圖教學組2020年建設了線上機械制圖課程教學體系。課程的建立結合機械類人才培養方案中的內容和要求，針對機械類工作崗位要求，將整體課程分為12章節，每個章節下包含一定數量的小節，每個小節下針對知識點錄制了10分鐘左右的教學視頻或者視頻動畫演示，包括了課程標準、電子課件、線上作業、模擬試題等較為齊全的教學素材內容。學生通過在線學習課程能夠掌握學習的知識點，按照教師的指示，完成特定的知識點，對學生的學習過程和學習效果進行監督和檢測，同時，可以針對學習進度安排線上作業，對線上作業的上交完成情況進行監測，也可以對機械制圖這門課程進行整體的模擬考試，測試的內容包含選擇題、判斷題、填空題和繪圖題目，其中以繪圖題目為主，以客觀題為輔，全方位檢驗學生的學習效果和水平。

2.4 積極推進課前預習、課中學習、課后復習等一體化學習手段

每個學生通過開拓課堂教學時間量、科學合理利用信息技術增加直觀性和引導性，保證學習效果和質量，能夠成功完成各種教學目標。將機械制圖每次教學任務的整個教學過程分為課前預習、課中講解學習、課后復習拓展等三個步驟，每個步驟通過精心的設計和引導，三個步驟相輔相成，具體的教學過程如下：

2.4.1 課前預習引導

課前成功的預習引導能喚起學生學習的積極性和熱忱，在實際的教學過程中，教師會將下次課的學習知識點以任務通知書的形式發給學生，學生收到任務通知書，可以在線上課程處完成課程的導入任務等知識點，以完成規定任務點的形式驅動學生的課前預習，完成預習作業。教師在課前可以通過線上課程檢測學生的預習情況和學習進度，根據預習作業的結果了解學生的知識情況，并在線上平臺對課程的重點、難點進行點評和反饋，教師可以不斷調整教學內容的知識點，有針對性解決學生的疑難問題。

2.4.2 課中講解學習

在課堂中，學生在教師創設的情景條件下采用探究型學習方法，通過問題引導學生進行思考和總結，主張“以學生為主體，教師為引導”的教學理念，教師對學生以引導學習、啟發學習為主，對于課程的重點問題和難點問題進行剖析講解，逐條分析，抽絲剝繭，引導學生獲得正確的理解。課堂教學從以教師為主體向以學生為主體進行轉變，授課的中心也從教師轉換為學生，強調課堂中的師生交流和生生交流，鼓勵課堂從“填鴨式”教學向討論學習、主動學習、探究學習轉變。

2.4.3 課后復習拓展

課堂學習的時間畢竟是有限的，要進一步提升學生的學習能力和綜合水平，必須對課后的學習進行進一步的設置和計劃，強調學生創新能力和實踐能力的培養，提高學生的綜合素質，使得學生在課堂所學的基本知識的基礎上獲得升華。在班級設立創新實踐小組，為學有余力的同學提供比賽題目和設計思路，利用所學知識解決身邊的實際問題，實現學習的持續性和前進性。對學習存在短板的同學可以進行幫助計劃，通過參與綜合設計的過程，進一步夯實學生的學習基礎，為學生的可持續發展創造條件。

2.4.4 多種教學評價結合

對學生教學水平成果的評價，重結果更要重過程。教學評價的指標應該是多方面的，除了關注學生的智力發展水平外，更要關注學生在思想品德方面的表現，教學評價過程應該包括教師評價、小組內部評價、學生個人評價等多方面多角度的評價系統，力求全面展示學生的學習過程和動態過程。教師一方面要關注學生在某個特定知識點處的學習狀況，另一方面對學生縱向的學習成果要進行追蹤和了解，注重對學生學習差異性的考核，通過科學合理的綜合教學評價體系，一方面可以正態促進學生的學習，另一方面可以使得教師能科學客觀地了解自身的教學效果，通過多元的教學方法改革，促進教學質量的提升。

3? 展望

機械制圖多元化教學方式改革已經在本校機械類專業中實施，經過2年時間的構建、探索和改進，教學方式改革日益趨于完善，教學質量有明顯提升，通過對學生進行訪談、線上問卷調查等方式反饋，學生對于多元化教學方式改革普遍表示滿意，課程的考核成績相對于傳統單一的教學評價方式有明顯提高。機械制圖線上課程兩期開課的學生學習人數達到1000人，學生在全國機械設計創新大賽以及全國三維數字化建模比賽中屢獲佳績。機械制圖多元化教學方式改革是一件任重而長遠的事情，多元化教學方式的改革要結合課程的特點和要求進行不斷探索和進步，以培養符合社會需求的創新型、實踐型高素質綜合型人才。

參考文獻：

[1]李鵬，趙凱莉，亓立.機械制圖多融合式教學模式的探索[J].內燃機與配件，2020（18）：237-238.

[2]唐利芹，楊銘.機械制圖教學融合機械設計的思考[J].時代汽車，2020（15）：47-48.

[3]王正宇.三維CAD技術在機械制圖中的應用[J].湖北農機化，2020（14）：63-64.

[4]黃軍波，劉富凱，王睿.空間思維訓練在機械制圖本科教學中的探索[J].天津職業技術師范大學學報，2020，30（02）：51-54.