“機(jī)械制圖”教學(xué)體系改革研究與實(shí)踐

謝元敏　肖立　寧利川　汪鳴琦　蔣國璋　周艷　李公法

摘要：“機(jī)械制圖”是機(jī)械類專業(yè)實(shí)踐應(yīng)用性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課和必修課，本文針對目前學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀和學(xué)校教學(xué)現(xiàn)狀，以提高教學(xué)質(zhì)量與效果，培養(yǎng)合格社會技能型應(yīng)用人才為目標(biāo)，根據(jù)“學(xué)生為主體，能力為核心，就業(yè)為關(guān)鍵”的教育培養(yǎng)模式，指出教學(xué)體系研究性改革必要性并制定相關(guān)解決方案。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制圖；教學(xué)改革；教學(xué)效果

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

一、引言

“機(jī)械制圖”是機(jī)械自動化學(xué)院的專業(yè)基礎(chǔ)必修課，該學(xué)科在注重基礎(chǔ)理論的同時(shí)尤其注重實(shí)踐應(yīng)用，這門課程的主要研究內(nèi)容為圖示方法、標(biāo)注方法、制圖標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)械常識以及制圖技能這五個(gè)部分[1]，核心為熟練掌握空間和平面要素之間的相互轉(zhuǎn)化。該課程要讓學(xué)生學(xué)習(xí)如何運(yùn)用這門制圖技術(shù)，而不是止步于這門技術(shù)是什么?！皺C(jī)械制圖”教學(xué)目的及要求主要?dú)w納為以下幾個(gè)方面：（1）培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力和空間轉(zhuǎn)換能力；（2）培養(yǎng)學(xué)生使用繪圖工具繪制各類圖樣的實(shí)踐動手能力；（3）培養(yǎng)學(xué)生圖形表達(dá)能力；（4）培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)；（5）培養(yǎng)學(xué)生的德行修養(yǎng)。

在明確教學(xué)目的要求的前提下，教學(xué)改革旨在滿足教育教學(xué)質(zhì)量，按社會需求培養(yǎng)人才，在提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和積極性的同時(shí)，讓學(xué)生基于書本理論和基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)，通過不斷的實(shí)踐制圖和靈活辯圖，將書本中的理論知識運(yùn)用到生活實(shí)際應(yīng)用中，夯實(shí)基礎(chǔ)，提升學(xué)生的空間思考能力和實(shí)踐分析能力，同時(shí)讓學(xué)生了解、熟悉國家相關(guān)制圖標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)繪圖和識圖能力[2]。

二、“機(jī)械制圖”課程教學(xué)現(xiàn)狀與不足

1.學(xué)生現(xiàn)狀。學(xué)生素質(zhì)差異比較大，對基礎(chǔ)知識的掌握參差不齊，由于以前學(xué)生接受教育的方式有所不同，動手實(shí)踐能力也差異較大，主要表現(xiàn)在課后繪圖作業(yè)和課程設(shè)計(jì)中。學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性有待提高，目前大多數(shù)學(xué)生表現(xiàn)出課上學(xué)習(xí)效率低，課下根本不學(xué)習(xí)的求知態(tài)度和習(xí)慣，缺少主動求知和潛心研究工程知識的態(tài)度，以及刻苦鉆研的精神?？傮w來說，現(xiàn)在學(xué)生普遍出現(xiàn)基礎(chǔ)知識薄弱，空間想象力差，學(xué)習(xí)效率低，學(xué)習(xí)態(tài)度過度以自我為中心，課堂學(xué)習(xí)積極性也明顯下降，導(dǎo)致學(xué)生在課堂上出現(xiàn)不聽和不懂的情況，繼而對課程學(xué)習(xí)產(chǎn)生厭倦甚至畏懼等不良心理[3]，這是一種影響嚴(yán)重的惡性循環(huán)，在教學(xué)過程中必須引起重視。

2.教學(xué)現(xiàn)狀。師資結(jié)構(gòu)和教學(xué)體系不夠完善，師資雄厚卻沒有充分利用和發(fā)揮優(yōu)勢作用，教師也術(shù)業(yè)有專攻，但教學(xué)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(jī)械制圖課程的教師，而不是考慮誰來教這門課最好。教學(xué)內(nèi)容脫離實(shí)際，通常以基礎(chǔ)知識教學(xué)為主，忽略理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性，課后聯(lián)系少，實(shí)踐鍛煉少，使學(xué)生在實(shí)際工程制圖中，空間想象能力和圖形表達(dá)能力都無法滿足要求，動手實(shí)踐能力也較弱[4]。教學(xué)手段單一化，現(xiàn)在雖已改變傳統(tǒng)黑板教學(xué)，普遍使用多媒體教學(xué)，但現(xiàn)在出現(xiàn)了很多多媒體課件照搬、照抄課本內(nèi)容，簡單掛圖，教學(xué)手段不夠靈活豐富，無法吸引學(xué)生積極投入到學(xué)習(xí)氛圍中。

3.實(shí)踐現(xiàn)狀。此次教學(xué)改革，對剛?cè)肷鐣氖轮茍D工作的工程人員做了相關(guān)的抽樣調(diào)查，大多高校在大一階段開設(shè)機(jī)械制圖課程，此時(shí)學(xué)生對機(jī)械專業(yè)知識的掌握程度相差較大，由于統(tǒng)一安排教學(xué)，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)生一定差距。部分工程人員缺乏相關(guān)基礎(chǔ)，剛?cè)胄袝r(shí)對常見機(jī)械加工方式、工藝結(jié)構(gòu)等實(shí)踐應(yīng)用知識缺乏初級階段性認(rèn)識，繼而造成所學(xué)到的制圖課程難以同產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)、實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)有機(jī)整合。部分工程人員繪圖能力、識圖能力和圖形表達(dá)能力非常薄弱，難以選取合理的表達(dá)方案繪制正確的投影圖，尺寸和技術(shù)要求的標(biāo)注也不合乎標(biāo)準(zhǔn)。自身專業(yè)能力不足、專業(yè)水平過低、臨場應(yīng)變能力弱、工程意識薄弱，再加上經(jīng)驗(yàn)不足，這些對實(shí)際工作都產(chǎn)生了很大的沖擊，尤其是就業(yè)行情一直競爭激烈導(dǎo)致自身壓力過大、工作信心缺失等一系列嚴(yán)重影響。

三、教學(xué)改革方法與措施

1.制定科學(xué)的建設(shè)規(guī)劃。教學(xué)改革應(yīng)該固本求新，與時(shí)俱進(jìn)，對于眾多教改經(jīng)驗(yàn)也應(yīng)取其精華去其糟粕，首先對課程地位要正確認(rèn)識和定位，科學(xué)合理制定本課程建設(shè)目標(biāo)和教學(xué)規(guī)劃，滿足教育教學(xué)質(zhì)量要求，教學(xué)要以學(xué)生為主體，以全方位培養(yǎng)學(xué)生能力為核心，以保證學(xué)生基礎(chǔ)扎實(shí)[5]。改革要以創(chuàng)建機(jī)械制圖學(xué)科優(yōu)秀基礎(chǔ)課為目標(biāo)，將本課程建設(shè)成為國家級精品課程。

2.按社會需求培養(yǎng)人才。隨著社會和機(jī)械設(shè)計(jì)在我國的發(fā)展，對該專業(yè)人才的需求呈現(xiàn)出分層化態(tài)勢，無論是生產(chǎn)第一線還是科研院所，又或者是大型企業(yè)的技術(shù)研究人員都傾向于應(yīng)用復(fù)合型或研究開發(fā)型人才，無論是對哪種人才的需求，都是要求工程人員專業(yè)過硬，實(shí)踐操作能力強(qiáng)，這與在校期間的基礎(chǔ)教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)密不可分。如今社會對畢業(yè)生機(jī)械制圖相關(guān)能力的要求越來越高，以機(jī)械制圖為基礎(chǔ)的機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)在工程實(shí)際中也占有重要地位，隨著科技社會的發(fā)展，傳統(tǒng)的教學(xué)形式已難以滿足教育教學(xué)要求，如何創(chuàng)新教學(xué)理念，完善教學(xué)體系，探索新時(shí)代的教育模式已逐步成為眾多大學(xué)面臨的新課題[6]。為培養(yǎng)社會需求的專業(yè)型人才，細(xì)化辦學(xué)方向，完善機(jī)械制圖教學(xué)設(shè)置，進(jìn)行教學(xué)改革勢在必行。

3.改革內(nèi)容與具體實(shí)施細(xì)節(jié)。（1）整合教學(xué)內(nèi)容。精選教學(xué)內(nèi)容，精制課件?！皺C(jī)械制圖”這門課程理論性內(nèi)容較多，而安排的教學(xué)課時(shí)又相對較少，在教學(xué)內(nèi)容的選擇上，機(jī)械制圖的大多內(nèi)容都沒有明顯的針對性，因此，需按照培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)要求來確定教學(xué)內(nèi)容，盡量避免照本宣科、內(nèi)容死板，歸納整理課程的主次部分，適當(dāng)精簡教學(xué)內(nèi)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(xué)已經(jīng)基本普及，應(yīng)充分利用計(jì)算機(jī)、投影儀等多媒體設(shè)備，將文字、實(shí)物、視圖等知識傳授給學(xué)生，與精簡凝練的教學(xué)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合在一起，與傳統(tǒng)教學(xué)方式相比起來，內(nèi)容更豐富、教學(xué)更生動、形象更具體[7]。（2）創(chuàng)新教學(xué)方法。打破傳統(tǒng)教學(xué)模式，保證教學(xué)手段多元化。教學(xué)手段應(yīng)順應(yīng)社會發(fā)展不斷靈活更新，教學(xué)深刻而不失生動，激發(fā)學(xué)生自學(xué)主動性，讓學(xué)生主動探索研究?；钴S課堂氣氛十分重要，應(yīng)提倡規(guī)范而輕松的教學(xué)環(huán)境和靈活的教學(xué)方式，集中學(xué)生注意力，提高學(xué)習(xí)效率。課堂合理安排講課、提問、討論和鞏固練習(xí)，知識點(diǎn)的講授要重點(diǎn)突出；鼓勵學(xué)生積極提問，相互之間展開討論，也可以師生共同參與，創(chuàng)造良好的課堂氛圍，讓學(xué)生主動參與到課堂教學(xué)中；多采用直觀教學(xué)，多使用模型、實(shí)物和多媒體動畫，將抽象的理論知識和復(fù)雜的視圖形象具體化，便于學(xué)生理解和掌握，在掌握平面與空間、二維與三維相互轉(zhuǎn)化的同時(shí)也培養(yǎng)學(xué)生圖形表達(dá)能力[8-9]；可以將班級個(gè)人競爭的傳統(tǒng)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(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)行小組綜合成績評比，既能提高繪圖識圖水平，又能培養(yǎng)良好的合作和競爭意識，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)討論與合作競爭中不斷提高和升華。增加平時(shí)成績占總成績的比重，特別是課堂表現(xiàn)，一個(gè)學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)能直接反映出他對這門課程的掌握情況，可以實(shí)行計(jì)分積分制，綜合平時(shí)的基礎(chǔ)和動手實(shí)踐進(jìn)行考查[10]。同時(shí)，改個(gè)人競爭為小組競爭，既有利于調(diào)動課堂積極性，又能營造良好的學(xué)習(xí)合作競爭氛圍。（3）提升教學(xué)有效性。合理分班，提升教學(xué)質(zhì)量與效率。學(xué)生整體素質(zhì)差異較大，來自普高和技能性學(xué)校的學(xué)生基礎(chǔ)不同，而“機(jī)械制圖”這門課程的教學(xué)既重視基礎(chǔ)，又重視理論，可以在班級劃分之前進(jìn)行基礎(chǔ)理論測驗(yàn)，按照測驗(yàn)成績將新生分為（1）班和（2）班，制定不同的基礎(chǔ)教學(xué)方案，選擇不同的教學(xué)重點(diǎn)，先基礎(chǔ)還是先強(qiáng)化，這樣就不會出現(xiàn)將過多的時(shí)間用在基礎(chǔ)教學(xué)上，基礎(chǔ)薄弱抓基礎(chǔ)，基礎(chǔ)扎實(shí)深入學(xué)，讓學(xué)生在不同的教學(xué)內(nèi)容安排中各有所得[11]。完善師資結(jié)構(gòu)，師資力量要取其長。如今學(xué)校普遍都是以高水平、高學(xué)歷、高職稱的標(biāo)準(zhǔn)來組建師資隊(duì)伍，教師專業(yè)水平高、教學(xué)能力強(qiáng)，很多教師的教學(xué)范圍都很廣，這樣就出現(xiàn)了師資結(jié)構(gòu)混亂的情況，特別是“機(jī)械制圖”這種基礎(chǔ)入門類課程，不能引起重視，教學(xué)安排不能尋求方便，而應(yīng)該選擇最專業(yè)、最有經(jīng)驗(yàn)的教師，如此才能滿足教育教學(xué)要求，保證課堂質(zhì)量，強(qiáng)化對學(xué)校聲譽(yù)和學(xué)生學(xué)業(yè)負(fù)責(zé)的責(zé)任意識[12]。理論與實(shí)踐相結(jié)合，加強(qiáng)個(gè)人綜合能力的提升。理論服務(wù)于實(shí)踐，實(shí)踐便于更深刻地理解理論知識，應(yīng)理論與實(shí)踐內(nèi)容合理結(jié)合，形成教學(xué)互補(bǔ)，讓學(xué)校教育為生產(chǎn)實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。要做到的是課后多鞏固，可以增加實(shí)踐制圖類的課后作業(yè)，讓學(xué)生多畫圖、多進(jìn)行圖形分析，《機(jī)械制圖》和《畫法幾何》兩門課程緊密聯(lián)系，鍛煉學(xué)生的空間思維轉(zhuǎn)換能力并提升作圖技巧，夯實(shí)基礎(chǔ)。強(qiáng)化課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生獨(dú)立思考整個(gè)設(shè)計(jì)過程，計(jì)算分析完成零件圖、裝配圖以及圖樣校改，鍛煉學(xué)生的綜合能力。

四、教學(xué)研究實(shí)踐成果總結(jié)

教學(xué)改革前，學(xué)生普遍出現(xiàn)基礎(chǔ)知識較差，空間想象力差，學(xué)習(xí)效率低，學(xué)習(xí)態(tài)度過度以自我為中心，實(shí)行教學(xué)改革后，學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)態(tài)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(xué)生學(xué)習(xí)的質(zhì)量和效率，同時(shí)教學(xué)質(zhì)量也大大提升，取得了非常好的教學(xué)效果，具體成果主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.學(xué)生反饋的基礎(chǔ)知識水平都很扎實(shí)。實(shí)行分班分基礎(chǔ)教學(xué)后，配合不同的教學(xué)內(nèi)容和節(jié)奏，學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解更透徹、掌握更深刻，學(xué)習(xí)質(zhì)量也穩(wěn)步上升?；A(chǔ)扎實(shí)的學(xué)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(wù)就是花少量時(shí)間鞏固基礎(chǔ)，重點(diǎn)放在讓學(xué)生熟悉掌握繪圖技能，而基礎(chǔ)較差的學(xué)生就從基礎(chǔ)抓起，這一實(shí)踐取得了很好的效果，主要提高了教學(xué)效率。

2.課堂氛圍積極活躍，學(xué)生變被動受教育為主動求知識。講授知識時(shí)，教師盡量使用實(shí)物模型向?qū)W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(xué)生普遍不再覺得課堂枯燥乏味，對教學(xué)內(nèi)容的理解更直觀清楚。課堂討論時(shí)氣氛活躍，師生共同參與，在拉近師生關(guān)系的同時(shí)，學(xué)生更愿意主動去學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)質(zhì)量和效率明顯提高。

3.學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣有很大改善。改革實(shí)施后，學(xué)生基本養(yǎng)成課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)的良好習(xí)慣，認(rèn)真對待每一個(gè)問題，熟練掌握工程制圖標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范作圖。因平時(shí)成績比重增加，考試測評時(shí)很少出現(xiàn)抄襲作弊等不良行為。

4.學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力強(qiáng)，能獨(dú)立分析思考。在小組競爭中，學(xué)生每次都能出色地完成課間問題和課后習(xí)題，對幾何作圖的方法和技巧都熟練掌握，為課程設(shè)計(jì)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)，在課程設(shè)計(jì)中，學(xué)生表現(xiàn)出很強(qiáng)的獨(dú)立分析作圖和圖形表達(dá)能力。

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

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