章 婷

（南京工程學(xué)院，江蘇 南京 211167）

機械制圖教學(xué)現(xiàn)狀分析及教改思路探討

章 婷

（南京工程學(xué)院，江蘇 南京 211167）

從學(xué)生特點、師資狀況、教學(xué)手段等多角度細致分析了當(dāng)前高校機械制圖教學(xué)中出現(xiàn)的問題?；谂囵B(yǎng)學(xué)生設(shè)計制圖能力的宗旨、著眼于教學(xué)效果的實用性，從課程教學(xué)體系、教學(xué)設(shè)置、助學(xué)方式、考核手段四個方面，對機械制圖課程教改方案進行了探討，為該課程的深入改革與發(fā)展提出了新的思路。

機械制圖；教學(xué)改革；教學(xué)體系

1.引言

機械制圖課程是機械類專業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課程，該課程重在培養(yǎng)學(xué)生讀圖和繪圖能力，要求學(xué)生具備一定空間想象力和思維力、掌握機械制圖的國家標(biāo)準(zhǔn)，并能熟練利用合理的表達方案進行繪制機械產(chǎn)品裝配圖和零件圖，是一門理論性和實踐性都很強的傳統(tǒng)課程。隨著科技的發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，社會對機械類應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求不斷提高，對畢業(yè)生機械制圖能力的要求越來越高，傳統(tǒng)的教學(xué)形式已很難適應(yīng)科技社會的發(fā)展。如何更新教學(xué)觀念，建立新的教學(xué)體系，探索新的教改模式已經(jīng)逐漸成為眾多大學(xué)面臨的新課題。本文詳細分析了當(dāng)前本科院校機械制圖教學(xué)中存在的問題，從教學(xué)體系、教學(xué)過程設(shè)置、助學(xué)、考核著手，探索了機械制圖課程教學(xué)改革的新思路。

2. 機械制圖教學(xué)現(xiàn)狀

2.1 學(xué)生素質(zhì)差異大，學(xué)習(xí)積極性有待提高

隨著高校擴招規(guī)模的加大，學(xué)生入學(xué)成績參差不齊大。就機械類大方向來說，不同的專業(yè)學(xué)生入學(xué)成績也存在差異，冷門專業(yè)與熱門專業(yè)的學(xué)生文化基礎(chǔ)差距較大。因而，教師若按同一標(biāo)準(zhǔn)組織教學(xué)，存在一定困難。相比五年前，當(dāng)前大學(xué)生學(xué)習(xí)主動性也逐步下降。很多學(xué)生學(xué)習(xí)目的性不明確，單純地追求考試過關(guān)，而不潛心研究知識體系，學(xué)習(xí)缺乏鉆研精神?？傮w來說，課堂學(xué)習(xí)積極性較以前畢業(yè)生明顯降低，課堂上容易出現(xiàn)聽不懂的狀況，從而對課程的學(xué)習(xí)產(chǎn)生厭倦和畏懼心理。

2.2 教師教學(xué)活動單一，易缺乏科研經(jīng)驗

目前，許多高校機械制圖教學(xué)是由專門的制圖教研室進行，任課教師長期從事單一的制圖教學(xué)活動，科研活動也只是局限于制圖教學(xué)研究、教材教案編寫和課件試題庫開發(fā)等。這樣容易造成教師的知識結(jié)構(gòu)單一化，缺少實際設(shè)計研究經(jīng)驗。此外，隨著高校教師隊伍整體學(xué)歷的提高，大量從高校畢業(yè)的博士碩士直接參與制圖教學(xué)，這些人缺乏實際專業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗，從事教學(xué)后也不能有很好的機會在機械學(xué)科方向上開展實際設(shè)計開發(fā)研究，知識構(gòu)成會隨著工作年限的增長不斷退化。教師本身教學(xué)的單一性使得高校制圖教學(xué)更偏重于圖形投影知識，而不能有效地同機械類學(xué)科特點結(jié)合在一起。

2.3 多媒體教學(xué)節(jié)奏快，課堂講解難以深入

為適應(yīng)“厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)”的人才培養(yǎng)目標(biāo)和“平臺化”的本科通識教研模式，許多高校對機械制圖教學(xué)大綱進行了重新修訂，大幅縮減了制圖課程的學(xué)時。此外，由于招生數(shù)量的增多，一些高校制圖課程都采用合班上課的形式，學(xué)生人數(shù)眾多，很難保證所有學(xué)生都能看清板書和掛圖等。為在有限的學(xué)時內(nèi)，讓學(xué)生快速掌握制圖理論知識，各高?；巨饤墶皰靾D+模型+板書”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，采用更為現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)。用幻燈片代替?zhèn)鹘y(tǒng)的掛圖，利用豐富的動態(tài)直觀圖像創(chuàng)造形象、生動、有趣的教學(xué)環(huán)境，有效地吸引了學(xué)生的課堂注意力，有助于提高教學(xué)效果。但由于授課內(nèi)容較多、每張幻燈片停留時間較短，授課時省略了邊繪圖邊講解的過程，學(xué)生對課件內(nèi)容的理解不夠深刻。往往一節(jié)課結(jié)束，學(xué)生只知道幾個概念，對知識點的認識只停留在表面，根本不懂如何繪制投影圖[1，2]。

2.4 教學(xué)內(nèi)容與實際聯(lián)系脫節(jié)，教學(xué)實效性弱化

由于學(xué)時的減少，機械制圖課程中有關(guān)畫法幾何的內(nèi)容大量減少。而畫法幾何是使學(xué)生的思維由表及里，從感性上升到理性，從空間到平面，再從平面到空間最后再回到屏幕的邏輯思維方法。減少對學(xué)生相關(guān)思維能力的訓(xùn)練，則會減弱學(xué)生對空間物體表象的感性認識，削弱學(xué)生空間構(gòu)造能力的發(fā)展，最終影響學(xué)生基本制圖能力。在教學(xué)內(nèi)容上，機械制圖教學(xué)一般包括制圖的基本知識、組合體、機件表達方法、標(biāo)準(zhǔn)件和常用件、軸測圖、零件圖和裝配圖。其中，組合體和機件表達方法部分內(nèi)容較多，重在培養(yǎng)學(xué)生畫圖和讀圖能力。零件圖和裝配圖部分的內(nèi)容沒能很好地結(jié)合實際?？傮w來說，機械制圖教學(xué)內(nèi)容過于偏重機件的詳細畫法，即側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生“畫”和“讀”技能，而與機械行業(yè)具體實踐關(guān)聯(lián)性差，使得整個教學(xué)與培養(yǎng)機械人才的大方向產(chǎn)生了些許偏離。

2.5 課程開設(shè)孤立化，學(xué)生缺乏相關(guān)基礎(chǔ)

大多高校在大一開設(shè)機械制圖課程，此時學(xué)生還未進行機械專業(yè)的入門課程學(xué)習(xí)，有些專業(yè)的學(xué)生甚至還沒參加金工實習(xí)，因此學(xué)生對一些常見機械加工方法、工藝結(jié)構(gòu)等實際應(yīng)用知識缺乏初步認識，從而導(dǎo)致機械制圖的整個教學(xué)過程難以同產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)、實際應(yīng)用環(huán)節(jié)有機整合，削弱了機械制圖課程同后續(xù)專業(yè)課程、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計的關(guān)聯(lián)性。等到畢業(yè)設(shè)計時，學(xué)生的繪圖能力嚴重不足，很難選擇合適的表達方案繪制正確的投影圖，尺寸和技術(shù)要求的標(biāo)注也十分隨意。孤立地開設(shè)機械制圖課程，人為切斷該課程同整個機械學(xué)科的聯(lián)系，使得該課程基本沒有體現(xiàn)真正的實效性，課程的開設(shè)對學(xué)生制圖能力的培養(yǎng)難以達到預(yù)期效果。

3.教學(xué)改革思路

3.1 教學(xué)體系系統(tǒng)化

機械制圖課程的實踐性和基礎(chǔ)性非常強，講授的知識面寬并且設(shè)計后續(xù)專業(yè)課程內(nèi)容，必須與相關(guān)課程形成良好的配合，形成一個全方位的整體學(xué)習(xí)系統(tǒng)。應(yīng)當(dāng)建立系統(tǒng)的教學(xué)體系，教學(xué)需突出實用性，并有效融合機械相關(guān)知識。將機械制圖課程定位于培養(yǎng)設(shè)計制圖能力，而非單純的制圖技能。在機械制圖課程開設(shè)之前，可進行金工實習(xí)以及機械基礎(chǔ)知識入門學(xué)習(xí)；利用機械制圖課程設(shè)計，初步將機械制圖訓(xùn)練過程與機械設(shè)計聯(lián)系到一起，體現(xiàn)設(shè)計制圖的思想。并在后續(xù)專業(yè)課程的開設(shè)中，指定制定循序漸進的教學(xué)方案，形成以設(shè)計—工藝—繪圖為主線的課程學(xué)習(xí)體系，將制圖課程的學(xué)習(xí)深化到后續(xù)課程之中，使學(xué)生的制圖水平在后續(xù)課程的學(xué)習(xí)中得到不斷提高和升華[3，4]。

3.2 教學(xué)設(shè)置實用化

以遵循國標(biāo)規(guī)定為前提，進行繪圖表達方案講解，加強設(shè)計制圖能力的培養(yǎng)，并注重手工繪圖能力的訓(xùn)練。教學(xué)開展過程中，可從如下幾點進行有針對性的變革：

（1）改善師資結(jié)構(gòu)，強化教學(xué)實用性

打破教研室限制，不設(shè)置專門的機械制圖教研室，改由機械設(shè)計、機械制造等專業(yè)課教師直接擔(dān)任機械制圖課程。利用專業(yè)課教師豐富的實際課題研究經(jīng)驗，避免了制圖教學(xué)過程的單一性。教學(xué)過程中，有針對性地將專業(yè)研究成果、經(jīng)驗和成功開發(fā)案例引入制圖教學(xué)，從而實現(xiàn)制圖教學(xué)同實際應(yīng)用的有機聯(lián)系，使得機械制圖課程的教學(xué)真正脫離傳統(tǒng)意義上的讀圖繪圖訓(xùn)練，從而更適應(yīng)行業(yè)發(fā)展需要。

（2）豐富課堂教學(xué)手段，增強教學(xué)效果

改善單純的多媒體教學(xué)方式，教師適當(dāng)采用繪圖軟件增加授課效果。對于一些難點和重點，教師必須進行實際繪圖，逐步細致講解繪圖過程。由于受教室場地、光線、學(xué)生人數(shù)等客觀因素的限制，黑板作圖只能對教室前幾排的學(xué)生有良好的教學(xué)效果；此外，黑板作圖耗時費力，影響教學(xué)進程。這時，教師可利用二維繪圖軟件（如AUTOCAD）模擬完成黑板教學(xué)，既可保證圖形的清晰性，又加快了繪圖速度。通過對某些局部的放大顯示，保證了圖形的良好可讀性。此外，可利用三維軟件現(xiàn)場建模，及時幫助學(xué)生構(gòu)造形體的空間形狀，有助于學(xué)生空間思維能力的培養(yǎng)[5]。

（3）強化課程設(shè)計環(huán)節(jié)，注重理論學(xué)習(xí)的創(chuàng)造性培養(yǎng)

延長機械制圖課程設(shè)計時間，將單純的零件測繪實踐改為“測繪+設(shè)計”的模式。首先，給出某種產(chǎn)品的部分零件實物，讓學(xué)生完成零件的測繪；然后，根據(jù)測繪數(shù)據(jù)、依據(jù)具體設(shè)計裝配要求，自主設(shè)計個別主要零件；最后，繪制完成整個產(chǎn)品圖紙。這種課程設(shè)計模式，既訓(xùn)練了學(xué)生對卡鉗、游標(biāo)卡尺、量角規(guī)等常見測量工具的使用技能，又培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計簡單零件的能力。以培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計制圖能力為目標(biāo)，要求學(xué)生在課程設(shè)計完成后，交出成套手繪草圖、AUTOCAD電子圖稿和全套打印圖紙。經(jīng)過課程設(shè)計，學(xué)生通過零件的測繪、設(shè)計，可熟悉產(chǎn)品出圖的全過程，并加強了自身徒手繪圖、計算繪圖能力。

3.3 助學(xué)形式網(wǎng)絡(luò)化

開發(fā)網(wǎng)上助學(xué)系統(tǒng)，開展網(wǎng)上學(xué)習(xí)、測試和答疑。校園網(wǎng)絡(luò)的普及使學(xué)生能夠更為方便地接受遠程教學(xué)，更好的吸收知識?？衫眯@網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，研制開發(fā)網(wǎng)上助學(xué)系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)置學(xué)習(xí)模塊、測試模塊、答疑模塊。學(xué)習(xí)模塊主要提供教師上課所用的課件和教案，對課程的重點難點進行分析，并配備了相應(yīng)的例題解析；此外，該模塊還鏈接其他高校制圖精品課程網(wǎng)頁，為學(xué)生提供更為豐富的學(xué)習(xí)資源。針對機械類不同專業(yè)教學(xué)需要，在訓(xùn)練測試模塊設(shè)置了不同難度的測試習(xí)題。系統(tǒng)開辟教師在線答疑專欄，學(xué)生通過網(wǎng)上留言或發(fā)郵件方式向老師提出問題，同時師生間也可通過BBS論壇交流學(xué)習(xí)信息。學(xué)生可利用該系統(tǒng)，結(jié)合自身的專業(yè)特點和學(xué)習(xí)情況，選定相應(yīng)難度的試題，利用系統(tǒng)的二維繪圖功能完成解題過程。系統(tǒng)自動對學(xué)生輸入的答案做出判斷，給出學(xué)生成績，并提供正確答案以供參考。

助學(xué)系統(tǒng)充分利用網(wǎng)絡(luò)生動、直觀、形象、和交互的特點，既能幫助學(xué)生更好的掌握課堂知識，又能幫助教師及時了解學(xué)生對知識點的掌握程度，并能根據(jù)情況調(diào)整課堂教學(xué)模式，形成教師學(xué)生互動學(xué)習(xí)、人機交互的良好教學(xué)機制。助學(xué)系統(tǒng)的主體框架如下：

圖1 助學(xué)系統(tǒng)框架

3.4 測試方法的人性化

制圖考試形式不能僅局限于簡單的書面測試，而要根據(jù)該課程的特點分段考試，機械制圖成績構(gòu)成如下：

制圖基礎(chǔ)考試（40%）+課程設(shè)計（30%）+軟件知識考試（15%）+平時成績（15%）=機械制圖總成績（100%）

（1）對于制圖基礎(chǔ)部分的內(nèi)容涉及得都是基礎(chǔ)知識，重點在于讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論，及讀圖和畫圖的基本方法，是可采用閉卷的形式考評學(xué)生的掌握程度。當(dāng)然，可采用標(biāo)準(zhǔn)化考試模式，即采用考試選題系統(tǒng)，直接讓學(xué)生上機考試。該部分考試成績占學(xué)生總成績的40%。

（2）設(shè)計制圖部分，重點要求學(xué)生掌握設(shè)計繪制機械零件圖紙及裝配圖紙的能力。由于該部分內(nèi)容跟專業(yè)結(jié)合較緊密，應(yīng)作為考核的重點。該部分可通過“測繪+設(shè)計”課程設(shè)計的形式，讓學(xué)生參與整個機械零件圖紙繪制過程，既考核了學(xué)生對零件圖、裝配圖部分知識的掌握程度，又培養(yǎng)了學(xué)生設(shè)計創(chuàng)新能力，并考核了學(xué)生手工制圖和計算機繪圖能力。該部分以圖紙形式提交給教師，考核成績占總成績的30%。

（3）AUTOCAD軟件的考核部分可借鑒AUTODESK公司工程師培訓(xùn)要求，采用試題庫的形式進行?？荚囍苯釉陔娔X上進行，每個學(xué)生的試題均從試題庫隨機抽取，題型各不相同?？荚囍饕己藢W(xué)生對AUTOCAD軟件的基礎(chǔ)知識的掌握程度，考試成績占總成績的15%。AUTOCAD軟件的實際應(yīng)用操作能力考評則在課程設(shè)計中進行。

（4）此外，根據(jù)學(xué)生平時課堂出勤率、課堂表現(xiàn)、作業(yè)情況等多個因素，給出學(xué)生的平時成績，該部分占學(xué)生總成績比重的15%。

4.結(jié)束語

本文針對當(dāng)前機械制圖教學(xué)中出現(xiàn)的問題，提出相應(yīng)的改革措施，并在試點班級進行了改革嘗試。結(jié)果表明，該班級的學(xué)生機械制圖素質(zhì)較其他班級有很大的提高。從后續(xù)相關(guān)專業(yè)課程的課程設(shè)計反饋信息來看，試點班級的學(xué)生設(shè)計圖紙的可讀性高，錯誤率低。機械制圖教學(xué)改革是一個長期漸進發(fā)展的過程，需在實踐中反復(fù)摸索，不斷積累經(jīng)驗，總結(jié)成效，文章提出的相關(guān)教學(xué)改革措施對其他高校的改革具有一定的參考價值。

[1] 汪溪，李建國. 《畫法幾何》及《機械制圖》教學(xué)改革的探討[J]. 農(nóng)機化研究，2004，1.

[2] 卜國平. 《機械制圖》教學(xué)改革的思考與實踐[J]. 上海冶金高等?？茖W(xué)校學(xué)報，2000，21.

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[4] 趙耀虹，翟海光. 制圖課教學(xué)應(yīng)注重能力的培養(yǎng)[J]. 軍工高教研究，2004，1.

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1008-7427（2011）05-0141-02

2011-03-11

作者系南京工程學(xué)院機械工程學(xué)院講師。