基于創新人才培養的《機械制圖與計算機繪圖》課程教學改革

2014-04-29 00:00:00李彩霞

職業時空 2014年2期

摘要：基于應用型創新人才的培養要求，針對機械制圖與計算機繪圖課程的特點，如何加大機械制圖與計算機繪圖課程的教學改革力度進而提高教學質量，是課程教學改革的重要任務；如何將機械制圖與計算機繪圖有效地結合起來進行一體化教學，是當前教學改革的需要。文章提出了一系列改革措施，為機械制圖與計算機繪圖課程的教學改革提供了一些思路。

關鍵詞：創新人才；機械制圖；計算機繪圖；一體化教學

機械制圖與計算機繪圖是地方應用型本科院校機械類、近機械類專業必修的兩門重要課程。而當前將它們完全分離的教學現狀，明顯不能體現應有的聯系和應用，不能滿足現今應用型創新人才培養的要求。為了進一步提高應用型創新人才培養質量，有效地提高企業對人才需求的滿意度，就要建立應用型創新人才培養的育人機制，提升人才培養質量；就要突破傳統教育理念、教學機制及教學過程的運行與管理等瓶頸，其中《機械制圖與計算機繪圖》并軌式一體化教學就是亟待解決的問題。

一、一體化教學的教改背景

目前，在許多地方應用型本科院校中，機械制圖與計算機繪圖都是必須開設的重要基礎課程。只有學好這兩門基礎課程，才能較好地提高學生自身的抽象思維能力，使學生全面了解機械制圖的一些基本原理，才能加強學生的讀圖和繪圖以及通過計算機來輔助繪圖的能力。在傳統的教學當中，這兩門課程并沒有結合起來，這樣分離的教學方式勢必存在很多不足。

1.社會背景

胡錦濤在教育工作會議上特別強調，高校在“積極提升原始創新、集成創新和引進消化吸收再創新能力”的同時，要“積極推動協同創新”。[1]可見推進協同創新特別是促成戰略聯盟，既是國家戰略的頂層設計，也是多方聯合行動整合資源，提高創新能力的過程。因此，我校要實現建設“山東省應用型人才培養特色名校”的目標，就必須抓住這個戰略機遇，主動出擊，向外拓展，積極參與或主導協同創新。

2.課程背景

機械制圖主要是以正投影法為基礎，研究三維空間立體與平面視圖之間的投影規律，內容十分抽象、難學。大一新生處于理論脫離實踐的階段，這門課就顯得更是枯燥難懂。[2]計算機繪圖介紹的是繪圖軟件——CAD、UG、Pro/E、Solid Works等軟件，主要學習內容是命令的正確使用。它不能空洞地就命令講命令，需要借助于工程圖紙來講解以體現其工程應用性。一直以來，我院的機械制圖與計算機繪圖被設置成兩門獨立的課程，大一新生被安排在第一學期開設機械制圖，第二學期開設計算機繪圖。機械制圖主要采用教學課件+板書+實物模型+掛圖的教學手段，教學效率很低，同時隨著內容難度的增加，學生的學習興趣逐級下降，教學效果不理想。計算機繪圖采用多媒體授課方式，老師可以利用CAD、UG、Pro/E、Solid Works 這類計算機繪圖軟件操作演示給學生看，增加教學的直觀性，加強學生空間思維能力。[3]

二、一體化教學的實施方案探討

將機械制圖與計算機繪圖整合后，把機械制圖的培養重點讀圖、識圖能力和計算機繪圖的繪圖技巧有機結合起來，將計算機繪圖作為一種工具使用在機械制圖的教學過程中。下面對一體化教學實施方案進行探討。

1.充分了解機械制圖與計算機繪圖之間的關系

機械制圖的課程目標是培養學生閱讀和繪制機械圖樣的一些基本技能，培養空間思維想象能力，養成嚴謹的思維方式和良好的工作作風與態度。[4]計算機繪圖主要是通過CAD等制圖軟件，利用機械制圖的基礎知識，通過各種指令來繪制圖樣，它的課程目標是培養學生的計算機繪圖技能。整合后的培養目標仍然要求學生會讀圖、會畫圖，但更重視兩種繪圖技能中的計算機繪圖，弱化手工繪圖。[5]

2.計算機繪圖在組合體中的應用

組合體是機械制圖教學的重點和難點，也是培養學生空間想象力的關鍵，要求學生根據立體畫三視圖、知二求三想象出立體來補畫第三視圖、補缺線。在機械制圖里只采用一些典型的簡單形體進行分析，根據立體草繪組合體三視圖。而對于復雜形體可借助計算機繪圖三維造型功能繪制三維模型，通過旋轉實體看清楚組合體各個方位，將三視圖與三維模型一一對照，讓學生充分掌握投影原理和繪圖方法，充分發揮學生的空間想象力。這樣可以將學生想象出來的實體很直觀地表達出來，幫助他們建立空間思維方式，減輕師生負擔，學生不會覺得枯燥。

3.計算機繪圖在剖視圖中的應用

剖視圖是表達機件內部結構的一種方法，主要是孔、槽等不可見結構。在機械制圖里只用一些簡單的例子來分析，而對于復雜的形體可借助計算機繪圖三維造型后剖切來講解，這樣學生比較好理解，教師講授自如，不用費很多課時就能很好地完成教學任務，達到事半功倍的效果。

4.計算機繪圖在零件圖中的應用

零件圖是制造和檢驗零件的依據，是生產中的主要技術文件。零件圖的識讀和繪制是學生必須掌握的重點知識，就業后工作主要圍繞著讀圖、看圖進行加工與制造。在機械制圖中重點放在如何讀零件圖、選擇視圖上，其他內容放在計算機繪圖中進行講解和練習。例如：圖形在CAD中繪制，尺寸公差直接在CAD尺寸標注中設置，形位公差用引線標注，表面粗糙度、熱處理等技術要求用多行文字編輯，標題欄、圖紙邊框直接調用并適當修改。將機械制圖與計算機繪圖這樣有機地穿插在一起，增加了教學的直觀性和趣味性，節省了大量的時間，提高了教學質量。[6]

三、一體化教學的實施效果

1.激發學生學習興趣

由于機械制圖的課程較為枯燥，如果學生對學習內容不感興趣，必將影響教學效果，同時扼殺了學生的求知欲望。應用計算機繪圖軟件與技術，將機械制圖和計算機繪圖相結合，提高計算機繪圖的應用性，更好地激發學生興趣，提高學習主動性與積極性，端正學習態度，養成良好的學習習慣。

2.提高教學效率

在傳統的機械制圖課堂中，學生手工繪圖，效率較低，必須使用大量的手工儀器，才能確保繪圖質量。這樣，教學利用的課時較多，浪費了大量時間，再加上內容枯燥乏味，很多學生產生厭學心理，與校地結合、校企結合所需要的人才培養目標嚴重不符。通過機械制圖與計算機繪圖相結合，既提高了繪圖的精確度，減少手工繪圖的誤差，又提高了繪圖速度。例如，應用計算機中的“復制”、“鏡像”等命令，可減少重復的圖形繪制，提高繪圖效率。

3.調動了學生學習的主動性

通過計算機繪圖，三維繪圖、三維實體造型技術等，可實現三維曲線、組合體、曲面繪制等功能，利于學生更好地分析并掌握形體，提升思維想象空間。[7]在傳統教學中，機械制圖的直觀性較差，極為抽象，教師多采取“灌輸式”教學，學生被動地聽課，沒有更多自主思考的空間，雖然教師講的口干舌燥，但是教學效果卻往往不盡人意。通過應用計算機繪圖，讓學生憑借自己的思維設計圖形，更利于打開思路，發揮想象力。學生通過手中的鼠標，盡情畫圖，體會成功的喜悅感。這樣，學生在寬松的課堂氛圍中學到知識，學生從被動到主動轉變，帶來更多發展自我、表現自我的機會，激發了強烈的求知欲，學習熱情高漲，學習興趣濃厚，學習效果明顯。

4.創新思維能力提升明顯

通過機械制圖與計算機繪圖并軌式一體化教學的幾年實踐，培養出的學生創新能力明顯提升。近幾年在全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽、全國電子創新設計大賽等重要賽事中，均取得非常突出的成績。特別值得一提的是，2013年德州學院5名同學在華南農業大學大學舉辦的第六屆“高教杯”全國大學生先進成圖技術與產品信息建模創新大賽中，取得了優異成績。其中，倪龍海同學榮獲產品信息建模一等獎，劉哲、李政成、李曉建三名同學榮獲產品信息建模二等獎，劉朝同學榮獲尺規繪圖二等獎。

四、結語

機械制圖與計算機繪圖課程實行整合，改變了機械制圖傳統的教學方法，能有效改善學生的知識結構，顯著提高教學質量和教學效率。隨著現代技術的不斷發展，教學設備、教學技術將日益現代化，課程的教學也將得到進一步的發展。

參考文獻：

[1] 胡錦濤.在全國教育工作會議上的講話[Z].高職教育動

態，2010，（10）：1-5.

[2] 楊晨東.談《機械制圖》課程教學的四個層次[J].職業

教育研究，2006，（2）：81-82.

[3] 章鳳群.機械制圖與CAD課程整合之我見[J].科學之友，

2010，（18）：26-28.

[4] 劉小年，楊月英.機械制圖[M].北京：高等教育出版社，

2009.

[5] 史宇宏，陳玉蓉.邊用邊學中文版AutoCAD2009機械設計