面向卓越工程師培養的機械制圖課程教學改革探討

[摘 要]培養具有創新思想和創新能力的工程技術人才，即“卓越工程師培養計劃”，是當前國家的一項重要發展戰略和以工科為特色的高校的重點任務。《機械制圖》課程作為機械專業卓越工程師培養計劃中必修的專業基礎課，課程改革勢在必行。課程改革的構想與實踐包括改革目標、改革思想、改革實施內容等方面。建設具有中國特色的工程教育模式，大力培養多種類型的卓越工程師，為我國工業化和現代化提供堅實的人才支撐是高校教師的重要使命和歷史責任。

[關鍵詞]機械制圖 卓越工程師 課程改革

[中圖分類號] G712 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）13-0127-02

面對我國經濟發展方式轉變與全面提升國際競爭力的緊迫要求，培養造就一大批創新能力強、適應我國經濟社會發展需要的各類工程技術人才，是增強我國核心競爭力、建設創新型國家、走新型工業化道路的必然選擇。為此，教育部啟動實施了“卓越工程師教育培養計劃”。《機械制圖》課程是機械工程專業卓越工程師培養計劃中必修的專業基礎類課程，是學生大學四年中第一年學習的課程。作為機械制圖的授課教師，如何調整機械制圖課程內容體系和教學方法，使之與機械專業卓越工程師培養要求相適應，將成為重點研究的工作。

一、課程改革背景

機械工程專業是一個學科交叉特性鮮明的專業，從國際一流大學機械工程類本科生培養的模式來看，有幾個比較顯著的發展方向：一是更加注重學科的綜合，無論從培養方面還是課程設置及內容上，都能夠得到充分的體現，比如在MIT的機械工程專業的課程設置中，開設了17門專業核心課程，這些課程的內容都體現了學科的交叉特點；二是更加注重創新思維和能力的訓練，特別是完整的創新思維的訓練；三是注重學生的自主性學習，特別是在教學的過程中發揮學生的主觀能動性，將很多的自主設計和小論文的環節貫穿在課程的講授過程之中。

從目前我國的機械制圖課程教學來看，教師能在課堂中運用現代化教學手段，做到圖文并茂的講解知識。但是從教學形式來看，一方面，教學過程中過多強調了學生對理論知識的學習和掌握，學生實踐環節較弱，這導致學生很難將所學知識靈活應用到實踐工作中；另一方面，教學過程中只重視學生對形體的機構的表達而忽略了對形體的創新設計，不利于學生創新能力的提高。這些現象都不能與卓越工程師所要具備的創新性思維、較強的工程素質、一定的組織管理能力、團隊合作能力相適應，因此，機械制圖的教學內容體系和教學方法的改革勢在必行，需要從課程的教學模式和豐富實踐環節等方面著手進行教學的改革和實驗。

二、課程改革的構想與實踐

（一）改革目標

機械專業卓越工程師教育培養計劃的目標為培養面向工業界、面向國家發展戰略和行業經濟建設需要，德智體全面發展，具備機械設計制造基礎知識與應用能力，能在工業生產第一線從事機械制造領域內的設計制造、科技開發、應用研究的卓越工程技術人才。該計劃培養出的學生能夠以機械設計與制造為基礎，融入計算機科學、信息技術、自動控制技術的交叉學科知識，運用先進設計制造技術的理論與方法，解決現代工程領域中的技術問題，以實現產品智能化的設計與制造，同時具備一定的創新性思維、較強的工程素質以及一定的組織管理能力。

作為“機械工程卓越工程師培養計劃”的基礎組成之一的《機械制圖》的教學工作，應在保證學生具有豐富扎實的基礎知識的基礎上，著重培養學生的實踐能力、認知能力、創新能力和團隊合作能力，培養學生的三個繪圖技能——徒手繪圖、儀器繪圖和計算機繪圖能力，如圖1所示（見下頁）。

（二）改革思想

在面向卓越工程師培養的《機械制圖》課程教學改革中，應樹立以教師為主導，以學生為主體的教學觀，在教學過程中以學生為中心組織教學活動，摒棄灌輸式教學方式，充分發揮學生的主觀能動性，推廣啟發式、討論式和研究式等教學方法，提高學生提出新問題、發現新知識及解決問題的能力，引導學生從繼承性學習走向探究發現性學習。[1]

教師在《機械制圖》教學過程中應始終貫徹“三個結合”，即理論與實踐相結合、繼承與創新相結合、課內與課外相結合，不斷激發學生的學習熱情，提高學生的工程素質、技術交流能力和團隊合作能力，樹立工程概念，為培養高素質機械專業卓越工程師打下良好的基礎。在教學環節中，應不斷加強和豐富實踐環節內容，同時在課程學時的分配上達到理論學時和實踐環節學時比為2∶1，保證改革方案的深入貫徹。另外還有為期兩周的測繪環節，使教學環節做到既有分散實踐，又有集中討論環節，不斷提高學生的綜合技能水平。

（三）改革實施內容

1.傳統《機械制圖》課程在畫法幾何環節過于深入和復雜，且應用面較窄，因此在課程總學時不變的前提下，適度刪減畫法幾何空間點、線、面投影理論知識，為增加實踐環節內容提供課時保障，提高學生的動手能力和理論知識的靈活應用能力。

2.增加學生的形體繪圖訓練和創新設計訓練課。要求學生按實物（組合體模型）繪制組合體三視圖，使學生在學習初期多接觸形體，培養空間立體感，增強空間想象力；要求學生充分發揮想象力，根據已知1-2個視圖進行分組討論及構型分析，設計出不同結構，運用軸測圖、組合體三視圖等不同方法進行表達，增加結構表達的多樣性，培養學生的創新思想，提高學生的學習興趣，提升學生對形體表達方法、軸測圖的應用能力。

3.增加現場教學環節，在學生學習零件圖之前，組織學生去加工車間進行現場教學，使學生對鑄造和機械加工工藝進行初步了解和認知，對課堂理論知識深入理解和掌握。

4.實踐教學是學校教學體系的重要組成部分，是培養應用型、實踐型人才的重要途徑之一。[2]在教學過程中加強學生零件測繪環節的訓練，為學生實踐能力培養創造良好條件。保證學生每人一套測繪工具箱，人均測繪零件1-2個，每人完成軸、蓋、支架和箱體共4個零件的測繪工作，徒手繪制零件草圖，完成零件工作圖。在測繪工作中，每4人分為一組，在學生鍛煉測繪技能的同時培養學生的溝通能力和團隊協作精神。

5.注重裝配圖的訓練，增加裝配圖讀圖和繪圖的能力訓練。

6.加強Auto CAD技能的培養，在學生熟練掌握二維零件圖、裝配圖繪制的基礎上，增加軸測圖和三維造型訓練，培養學生三維建模素養，為后續三維造型課程打下良好基礎。

7.學生在整個課程結束后，進行為期兩周的零部件測繪，學生綜合應用整個課程所學知識，對一級減速器進行零部件測繪，使學生的理論知識、實踐能力、三種繪圖技能得到全面提升。

8.鼓勵學生走出校園接觸社會，為學生與兄弟院校進行交流創造條件。每年組織和輔導學生參加天津市制圖投影競賽、CAD競賽，促進學生理論知識和實踐技能的提高，增強學生的學習興趣和自覺性，有利于學生自信心的培養。

9.在整個的教學活動中始終貫徹培養學生的嚴謹、踏實的工程師素質。

10.要培養出未來的卓越工程師，必須超越目前以掌握“知識點”為本的評價體系，形成以素質提升為本的、適應新時期社會需求的評價體系并使之滲透整個培養過程。[3]《機械制圖》課程評價應將學習成績評價轉變為學習成效評價，以理論知識的掌握為基本點，建立學生理論知識考核、計算機能力、繪圖能力、實踐能力、工程素養等指標的綜合評價體系，增強學生學習的主動性，不斷提高學生的學習、研究和工程實踐的能力。

三、結束語

建設具有中國特色的工程教育模式，大力培養多種類型的卓越工程師，為我國工業化和現代化提供堅實的人才支撐是高校教師的重要使命和歷史責任。《機械制圖》課程的教學改革將會在未來幾年中不斷深化和完善，為培養更多的符合國家發展戰略和行業經濟建設需要的設計制造、應用研究、科技開發的卓越工程技術人才作出應有的貢獻。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 林健. “卓越工程師教育培養計劃”專業培養方案研究[J]. 清華大學教育研究，2011，32（2）：47-55.

[2] 周英.落實卓越工程師教育培養計劃大力培養工程科技創新人才[J]. 中國大學教學，2011，（8）：11-13.

[3] 龔克.關于“卓越工程師”培養的思考與探索[J].中國大學教學，2010，（8）：4-5.

[責任編輯：劉鳳華]