面向工程教育的機(jī)械制圖和公差課程融合式教改研究

徐旭松 蔣琴仙 謝文濤 范振敏

摘要：以中德機(jī)械專業(yè)學(xué)生為試驗(yàn)班，對(duì)機(jī)械制圖與公差這兩門課程進(jìn)行相應(yīng)改革，適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代、進(jìn)行面向工程教育的教學(xué)改革，貫徹新的教育理念，加強(qiáng)學(xué)生的工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，重新組織、編排教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)，更新教學(xué)手段，以提高學(xué)生對(duì)兩門專業(yè)基礎(chǔ)課程知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制圖;公差;教學(xué)改革;工程教育

中圖分類號(hào)：G642?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

機(jī)械制圖課程與公差課程均為機(jī)械、車輛、模具等專業(yè)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，為后續(xù)專業(yè)課、課程設(shè)計(jì)與本科畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)?！稒C(jī)械制圖》課程本質(zhì)上是表達(dá)機(jī)械結(jié)構(gòu)形狀的工程語言，《機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)》（公差課）本質(zhì)上是表達(dá)技術(shù)要求及其檢測(cè)驗(yàn)證的工程語言。此兩門課程教學(xué)內(nèi)容的核心是工程語言的載體“圖樣”，使得學(xué)生能夠繪制和閱讀機(jī)械圖樣，能對(duì)圖樣中的技術(shù)要求進(jìn)行正確的解釋，能將技術(shù)要求正確地標(biāo)注在圖樣上，因此該兩門課程內(nèi)容有“融合”教學(xué)的可能性和現(xiàn)實(shí)需求。

一、教學(xué)現(xiàn)狀分析

《機(jī)械制圖》是趣味性、挑戰(zhàn)性及實(shí)用性都很強(qiáng)的課程，學(xué)生學(xué)習(xí)制圖有一定的難度，學(xué)習(xí)的主要障礙為：缺少空間思維和空間想象能力、自我約束力較差、不愿及時(shí)復(fù)習(xí)及動(dòng)手繪圖?！豆睢氛n程知識(shí)的應(yīng)用性和實(shí)踐性較強(qiáng)，學(xué)生普遍反映課程概念和術(shù)語多、枯燥無趣，?學(xué)的時(shí)候沒想到用到何處，?用的時(shí)候缺忘記所學(xué)。在現(xiàn)行《機(jī)械制圖》教材中，“零件的技術(shù)要求”等相關(guān)章節(jié)有涉及公差知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容，而后續(xù)《公差》課程卻又重復(fù)講解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。學(xué)生上《機(jī)械制圖》時(shí)由于公差內(nèi)容的學(xué)時(shí)少，印象模糊，相關(guān)知識(shí)掌握不牢;而上《公差》課時(shí)，《機(jī)械制圖》已淡忘，一些學(xué)生看不懂機(jī)械圖樣，以至于兩門課程的學(xué)習(xí)效果均有所欠缺[1]。

傳統(tǒng)的線下課堂授課一般采用大班集中教學(xué)，老師按教學(xué)進(jìn)程授課，不可能照顧到班上所有學(xué)生。同時(shí)，我校制圖與公差課程組承擔(dān)了全校的制圖與公差課程，工作量巨大，任務(wù)繁重。學(xué)生遇到疑問不能與老師進(jìn)行及時(shí)互動(dòng)，難以及時(shí)得到答疑與解惑。因此，單一的?“教師站在講臺(tái)上講課，學(xué)生坐在座位上聽課”教授模式難以有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性和參與度不高，在一定程度上降低了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。另一方面，學(xué)生在學(xué)習(xí)前期接觸的專業(yè)知識(shí)和機(jī)械零部件有限，對(duì)此兩門課程在本專業(yè)中作用和重要性認(rèn)識(shí)不足;同時(shí)，部分學(xué)生空間想象力差、主動(dòng)性弱、不愿意動(dòng)手動(dòng)腦積極完成作業(yè)。

針對(duì)以上問題，本次改革將兩門課程知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行融合打通，重新進(jìn)行編排和組織教學(xué)，并借鑒其它高校“線上+線下”和“主動(dòng)學(xué)習(xí)與協(xié)作學(xué)習(xí)”融合式教改經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)改革研究[2]?！叭诤稀迸c“混合”相比更強(qiáng)調(diào)“交織性”，?強(qiáng)調(diào)在教學(xué)中的“線下教學(xué)中有線上布置作業(yè)和課程資源，?線上為主教學(xué)中有線下指導(dǎo)、答疑、解惑”，?彼此相融[3]。與混合式線上線下的教學(xué)模式相比，融合式教學(xué)模式將課堂線下課堂授課、指導(dǎo)解惑與網(wǎng)上教學(xué)交織在一起。在教改中把握2個(gè)要點(diǎn)：1）機(jī)械制圖與公差課程融合式教學(xué)要打破知識(shí)點(diǎn)條塊分割的結(jié)構(gòu)模式，將《機(jī)械制圖》（表達(dá)機(jī)械結(jié)構(gòu)形狀的工程語言）和《機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)》（公差課-表達(dá)技術(shù)要求及其檢測(cè)驗(yàn)證的工程語言）課程內(nèi)容進(jìn)行整合。對(duì)課堂講授、輔導(dǎo)答疑和網(wǎng)上自學(xué)進(jìn)行一體化教學(xué)設(shè)計(jì)，以期達(dá)到線上/線下融合。2）教學(xué)改革應(yīng)有助于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力、動(dòng)手實(shí)踐能力，鞏固、融會(huì)貫通專業(yè)基礎(chǔ)課程知識(shí)，以確保大學(xué)生就業(yè)后能勝任業(yè)務(wù)工作為目的。

二、改革方案與途徑

（一）教改方案設(shè)計(jì)

教學(xué)依托線上/線下教學(xué)資源，按照課堂講授、指導(dǎo)答疑和網(wǎng)上自學(xué)進(jìn)行一體化教學(xué)設(shè)計(jì)，?便于學(xué)生進(jìn)行融合式學(xué)習(xí)。要求線上/線下資源能支撐一體化教學(xué)，?并達(dá)到課堂教學(xué)、面授導(dǎo)學(xué)和網(wǎng)上自學(xué)的深度融合。將總的學(xué)時(shí)分成線下課堂講授和線上網(wǎng)絡(luò)自學(xué)兩部分，?通過構(gòu)建多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的教學(xué)單元，達(dá)成一系統(tǒng)完整的教學(xué)總目標(biāo)，?按照“課堂上現(xiàn)場(chǎng)講授-線上/線下輔導(dǎo)答疑-線上網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)自學(xué)”順序，?借助于專門網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行課前預(yù)習(xí)、課堂重難點(diǎn)講解和課后網(wǎng)上復(fù)習(xí)、答疑。各環(huán)節(jié)互為聯(lián)系與補(bǔ)充，后一環(huán)節(jié)對(duì)前一環(huán)節(jié)的教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，?從而給教師和學(xué)生同時(shí)提供及時(shí)的反饋信息;課堂上現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、線上線下指導(dǎo)答疑與線上網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)自學(xué)這三個(gè)過程相互依存，?互相滲透，?循環(huán)鞏固[2-5]。

教改方案設(shè)計(jì)如圖1所示。

???（二）課時(shí)和知識(shí)點(diǎn)調(diào)整

打破知識(shí)點(diǎn)條塊分割的結(jié)構(gòu)模式，對(duì)《機(jī)械制圖》與《公差》進(jìn)行整合并非將兩門課程簡(jiǎn)單地合并。應(yīng)以《機(jī)械制圖》的教學(xué)為主線，?將《公差》課程的主要教學(xué)內(nèi)容恰當(dāng)?shù)厝谌胗嘘P(guān)施教環(huán)節(jié)，?并注重學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，?培養(yǎng)學(xué)生的空間思維和創(chuàng)新能力。整合以后的新課程定名為《機(jī)械制圖與公差》，?總學(xué)時(shí)為128，分2學(xué)期，每學(xué)期64學(xué)時(shí)，每周4學(xué)時(shí)。?知識(shí)點(diǎn)融合：?如在“組合體尺寸標(biāo)注”中融入“尺寸”，在“零件圖”中融入“尺寸公差、幾何公差、表面粗糙度”，在“裝配圖”中融入“公差與配合”，在“制圖測(cè)繪”中融入“計(jì)量器具的使用”。對(duì)零件圖和裝配圖的識(shí)讀和繪制、零件技術(shù)要求及零部件測(cè)繪進(jìn)行強(qiáng)化，找準(zhǔn)切入點(diǎn)，?實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的有機(jī)融合。

????（三）實(shí)現(xiàn)途徑

采用課堂教學(xué)為主和網(wǎng)絡(luò)自學(xué)為輔的教學(xué)方式，課堂教學(xué)按照教學(xué)大綱和教學(xué)方案執(zhí)行，并輔以課堂討論、習(xí)題課，教學(xué)過程中采用的多媒體課件以教學(xué)大綱、精品教材為藍(lán)本，有清晰且簡(jiǎn)明的授課進(jìn)程表、例題講解及動(dòng)畫視頻，既有可對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行直接再現(xiàn)，又增加了有助于講授的多種多媒體表現(xiàn)手段。課堂練習(xí)和課后作業(yè)是課堂教學(xué)必備的輔助手段。通過課堂練習(xí)和課后作業(yè)，可以使得學(xué)生能鞏固所學(xué)知識(shí)，增加知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握，同時(shí)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況有一定的把控和約束，并起到督促學(xué)生復(fù)習(xí)的作用。網(wǎng)絡(luò)自學(xué)是基于資源的學(xué)習(xí)，重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容安排網(wǎng)絡(luò)自學(xué)學(xué)時(shí)，使學(xué)生在線上對(duì)課堂上沒充分理解的內(nèi)容以及章節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容可以進(jìn)行有目的的學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。期望做到：課程內(nèi)容有的放矢、簡(jiǎn)明易懂，方便學(xué)生自主學(xué)習(xí);學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)反饋可使教師了解學(xué)生學(xué)習(xí)中困惑或興趣點(diǎn)，以便調(diào)整課堂教學(xué)的內(nèi)容和進(jìn)度。