机械制图课程教学改革思考与建议
李杞超，李华，冯金龙
（岭南师范学院 机电工程学院，广东 湛江）
摘 要： 机械制图是机械类专业学生必修的技术基础课，具有抽象性深、实践性强的特点，要求学习者具有一定的空间想象力。为此需寻求高质精炼的教学内容和高效新颖的教学方法，以激发学生空间逻辑思维能力和创新意识。本文根据课程设置现状，从优化课程讲授时序、机手绘图转换、优化教学与考核方法等方面进行思考与建议，为新时期机械制图课程教育教学体系的优化提供有利的参考依据。
关键词： 机械制图；教学内容；教学方法
机械制图课程在高等院校人才培养方案中，已是机械类专业学生必修的技术基础课，具有抽象性深、实践性强的特点[1]。课程主要研究应用正投影原理绘制平面几何图形与空间立体图形展现机械结构特征的理论与方法。教学目标是培养学生透彻理解识图、绘图方法并能够熟练灵活应用，强化学生空间思维能力和实际动手能力。实际教学运行中，要求学生完全融入教学课堂，深入理解教学内容，不断地通过由物到图、由图到物的反复思索与实践，将空间形体完整地映射在脑海中，逐步提高空间想象力和空间分析能力。目前很多学生对机械制图课程学习感觉较难，自身空间想象力不足，读图和绘图过程中常常出现思路不清的问题，结合课程的设置现状和教学实践经验，探索机械制图课程理论与实验教学改革，提出优化课程讲授、考核等方法的思考与建议，培养学生空间逻辑思维能力和实践动手能力[2]。
一 机械制图课程设置现状
机械制图课程教学内容主要包含两部分：画法几何和机械制图。画法几何是运用正投影法绘制几何图形的理论基础知识，主要内容包括机械制图国家标准，遵循正投影法点、线、面的基本投影规律及空间相对位置关系，立体投影与表面交线，组合体，轴测图等。学习任务是掌握国家制图标准，深入理解正投影基本理论，熟练掌握对点、线、面、体的制图表达方法及应用等[3]。机械制图是以画法几何为基础，将机械实体映射到图纸上，主要内容包括机件表达方式，螺纹连接与标准件，零件图，装配图等。学习任务是掌握机械图的绘制基本原理和方法，灵活应用到零件图和装配图中。本门课程知识点繁杂难懂，需要具有一定的空间逻辑思维能力，才能轻松学习与灵活应用[4]。随着各高校对人才培养方案的修订与教学目标的调整，设置课程总学时逐年缩减，画法几何部分设置40 学时理论和12-16 学时实验，开设在大学第一学期；机械制图部分设置16-24 学时理论和16-24学时测绘实验，开设在大学第二学期。这样的课时设置只能满足学生对画法几何部分的学习，而对机械制图部分学习时间分配严重不足，特别是密切关联实践应用的零件图与装配图的课时安排不多，对零件图与装配图的识图、绘图能力不能得到充足锻炼，虽然测绘实验部分可以补充学习，但大量时间用在测量与画线上，解题思路并没有得到实质性拓展，而且教学中，一直遵循着传统教学章节设置和教学计划，冲压式的授课方式，严重影响了学生主观能动性，产生厌学心理，致使不能完成课程学习任务，影响后期的课程学习、课程设计和毕业设计等[5]。
二 机械制图课程改革思考与建议
（一） 课程内容讲授顺序与学时的调整
机械制图课程知识点繁多，学生不易理解与记忆，学习新知识的反映不够灵敏，影响讲课进度，为此探索将繁多的知识点有序讲授，课程各章节内容更紧密地相互渗透，减少强行记忆，增强各知识点灵活应用是十分重要的。根据教学培养方案的设置要求，可将个别章节讲授顺序与学时安排进行合理性调整，促进学生对课程各知识点的理解记忆与应用。本门课程多数是按照教材章节的顺序完成讲授，先讲授制图基本知识与国家标准，再讲授点、线、面的投影规律，这对初学者来说，在不清楚制图课程具体研究内容时已经开始学习制图国家标准，理解起来具有一定难度，只能硬性记忆，因此讲授顺序需要调整。将制图国家标准知识调整在正投影法点线面投影规律后进行讲授，在后期的实际作图中继续添加渗透，逐步熟练，学生更容易理解记忆与应用。在学时方面也需进行相应修整。基本作图、立体表面交线部分等绘制内容无需花费大量时间讲授，现在的制图软件发展已经较成熟，可以直接利用计算机CAD 软件绘制图形。在圆弧连接与立体表面交线设计绘图时，适量减少一些理论知识点的讲解，在CAD 绘图课中适当补充，由此将节省的课时，充分利用到与实践密切关联的零件图和装配图章节中。合理优化教学内容，不仅可以节省课堂时间，而且学生易于理解，产生兴趣，以致能够学以致用。
（二） 徒手绘图缩减，计算机绘图逐步取代
在传统的机械制图实践教学中，教学重点在于手工绘制平面图，比较繁琐，绘制与修改难，精度低，耗时多，而且缺乏空间形体结构展示，学生空间想象力和制图能力受到一定的限制，学习积极性不高并存有抵触情绪。计算机三维设计软件的出现与发展，大大简化了繁琐的手工机械制图，绘图精度明显提高，修图便捷，只需运用鼠标点击操作命令就可以完成，绘图效率显著提高，而且可以清晰、直观地展示三维模型，有助于学生对机械制图课程深入学习与理解，增强空间想象力和识图绘图能力。在现代制造行业实际生产中，机械制图是各企业产品、机械零件设计的理论基础，但传统手工绘图早已被淘汰，处于时代滞后的技术与教学内容也不断被取缔，企业研发设计等相关部门对人才素质要求渐行渐高，为使学生能够适应新形势，紧紧围绕人才市场需求导向，制图实践教学应从传统的手工绘图模式快速转换为计算机CAD绘图，压缩手工绘图与理论知识，强化计算机绘图教学。这对学生拓展思维，快速提升识图绘图能力，强化创新意识具有十分重要的作用，对于适应新时代教学改革的实际需求，实现培养创新科技型人才的教学目标具有深远意义。
（三） 改变传统教学方法，渗入CAD 绘图软件
传统的教学方法是单一的“教师唱独角戏”黑板粉笔式教学。教师板书绘图时，学生处于非思考等待状态，课堂时间有效利用率不高，这种教学模式逐步被现代多媒体教学方法取缔。多媒体教学可以清晰地展示二维平面图和三维立体模型以及演示绘图过程，节省课堂上许多时间，但培养方案中课程总学时设置有所减少，学生课堂上紧随教师授课思路能够理解绘制图形，但独立思考绘图时，脑海中又缺少解题思路，甚至根本没有头绪，使得学生的学习状态逐渐缺少原动力、内驱力，为此寻求更高效的机械制图教学方法是非常重要的。CAD绘图软件出现与飞速进展，使机械制图静止、轴向的教学内容得以形象化的呈现，因此将CAD 绘图融入机械制图课程中，可促进学生对机械制图的学习。授课教室直接选择计算机实验室，每位学生一台计算机，将局域网同步授课技术与现代多媒体技术相结合，讲授制图理论知识和CAD 绘图知识。讲授时要求学生机与教师机同步，讲完后将学生机切换单控状态，让学生独自思考练习，理解理论知识，真正做到讲完练，练中讲，讲练结合，实现教、学、做一体化，授课方式灵活人性化。
如我校经过飞思卡尔、机器人擂台等比赛，获得了学校、企业等有关方面的投资和建设，建成了相关实验室(飞思卡尔实验室、机器人实验室、周立功单片机实验室等)，促进了实验教学的发展，科创竞赛及学科建设参与实验教学后的情况具体如表1所示，教师在理论教学到实践实验指导中不断发现问题，并加以完善和提高教学方法，通过学科建设、科研项目和实验教学的有机结合，促进教学发展，提高了学生对实验技术方法的研究能力[11]。
（四） 优化考核方法，注重应用能力
考核是反映学生学习效果的最直接手段，本课程多采用平时成绩与期末考试二者加权方式进行考核。平时成绩根据学生的出勤率、课堂听课状态等评定，一般占30%。期末成绩采用闭卷笔试纸面呈现，占70%，方式比较单一，只能反映学生对理论知识掌握程度，并不能说明学生空间想象能力及形体构造能力水平。鉴于课程本身的知识点众多繁杂、理论性强、考核内容偏理论、缺少实践等特点，需优化考核方法。平时成绩不仅来源于学生的日常学习态度表现，而且可以通过结合实践随堂考、课堂讲授随时画及课后习题按时做等多种形式，客观综合地评定平时成绩。
拉近传统文化和学生距离的最好方法，莫过于作为语文教师，通过提升自身的传统文化修养，进而在语文教学和生活中为学生树立一种良好的传统文化形象，举手投足和言辞修为，都是仁义礼智信的人师，都是温良恭俭让的示范。这样，学生就会在语文教学中受到潜移默化的传统文化的熏陶，传统文化在语文教学中的渗透也会浑然天成，没有突兀感。
四 结语
随着新工科建设理念的提出，机械制图课程作为专业技术基础课，知识更进不宜过快，为此必然要寻求新颖有效的教学方式和高质优化教学内容，构建理论教学与实践训练充分融合的教学体系，激发学生实践能力和创新意识，以适应现代企业与社会对高技能工作者的需求。本文总结多年的机械制图教学经验，从教学内容、教学方法及考核方法等教学方面提出了改革思考与建议，为新时期机械制图课程教育教学体系的改革提供参考依据，促使机械制图的教学质量与效果快速提升。
参考文献
[1] 钱奎梅.《工程制图》课程中学生空间想象力的培养方法浅析[J]. 教育教学论坛,2018(9)：214-215.
[2] 黄忠,陈松,朱定坤. 机械制图与Auto CAD 课程融合教学改革探究[J]. 湖北理工学院学报,2018(10)：68-70.
[3] 徐园.《 工程制图》 教学实践探索[J]. 教育教学论坛,2017(29)：160-161.
[4] 张胜,郭尤林,黎永索,等.工程制图与CAD 在现代化信息教学技术中的一体化[J].教育教学论坛,2018(35)：152-154.
[5] 梁国星,黄永贵,董黎君,等.工程制图类课程教学改革研究与实践[J].中国大学教学,2016(11)：57-60.
本文引用格式： 李杞超,李华,冯金龙.机械制图课程教学改革思考与建议[J].教育现代化,2019,6(76)：76-77.
作者简介： 李杞超（1978-），男，黑龙江哈尔滨人，硕士，副教授，研究方向：机械工程、流体传动与控制。
DOI： 10.16541/j.cnki.2095-8420.2019.76.038
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