基于應用型人才培養的《機械制圖與計算機繪圖》課程實踐探索

【摘 要】根據應用型創新人才的培養目標要求，通過對教學現狀和學生學情分析，將機械制圖與計算機繪圖有機結合起來，構建以“教、學、做”一體化為核心理念的課程和教學內容體系，進行教學實踐探索，提高教學有效性和教學質量，使學生具有較強的讀圖能力、計算機繪圖能力和草圖繪制能力，滿足企業生產基層的要求。

【關鍵詞】應用型人才 機械制圖 計算機繪圖 一體化教學

【中圖分類號】G【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2015）05B-0035-03

隨著高校教育結構優化改革的不斷深入，不少地方本科院校抓住機遇向應用技術類型高校轉型。為更好地服務國家、地方和產業發展，南寧學院及時制定了十年發展規劃（2013—2022），明確了應用技術大學的辦學定位，提出面向產業與社會發展基層，培養就業能稱職、創業有能力、深造有基礎、發展有后勁的高素質應用型技術人才的培養目標，以培養技術應用能力為主線設計學生的知識、能力、素質結構和培養方案。基于應用型創新人才的培養要求，筆者結合機械制圖與計算機繪圖課程的特點在南寧學院2014級機械制造及自動化專業中進行“教、學、做”一體化教學改革，并取得了一定成效。

一、一體化教學改革的背景

《機械制圖與計算機繪圖》是本科院校機械類、近機械類專業必修的一門重要的技術基礎課，具有綜合性、工程性和實踐性等特點，它包含了傳統機械制圖與現代計算機繪圖軟件AutoCAD的內容，主要培養學生的工程思維能力、機件表達能力和現代化繪圖技術應用能力，為機械設計等后續課程的學習及發展自身的職業能力打下必要的基礎。

（一）課程教學現狀

1.課程設置。由于有的制圖教師不能勝任計算機繪圖教學，無法把機械制圖與計算機繪圖有機地結合起來，只能采用分開教學的模式，其中機械制圖約56課時，計算機繪圖約42課時。這樣雖然總課時多了，但對于機械專業來說，造成機械制圖教學時數少了，與課程任務重的矛盾就變得突出了，影響了教學效果和教學質量。教學的分開，導致教材選用不配套，不同的教師在教學內容上存在交叉重復的現象，教學效率不高。

2.教學手段。傳統的教學手段主要是“粉筆+黑板+模型掛圖”，慢節奏演示繪圖過程，已經遠不能適應制圖課的教學需要。近年來，在制圖課中已經廣泛使用多媒體課件動畫演示進行教學。作為現代化的教學手段，它具有直觀性、動態性、科學性等優點，對學生有較強的吸引力，可以幫助他們培養空間想象和空間思維能力。但信息量大，教學節奏快，容易造成消化不良。不少學生反映課堂上似乎聽懂的知識，真正到用的時候卻知之甚少。

3.教學組織。采用“填鴨式”教學，教師與學生缺乏互動交流。學生基本上是被動學習，模仿學習，創新能力不強。開展實踐教學沒有與工作實際對接，學生的動手能力差，缺乏實際應用能力，職業能力和專業能力不強。

（二）學情分析

本課程一般安排在大一第一學期，大多數學生空間概念和想象力較薄弱。未接觸過機械工廠和機械生產，缺少機械零件、部件的知識。機械制圖既有理論，又有實踐，與中小學課程及其學習方法不同，學生對學習方法有一個適應和掌握的過程。

學生剛入學時，仍然還保持著高中學習習慣，對新環境，新知識充滿好奇和學習熱情，對學習機械制圖的態度是端正的，隨著學習內容難度的增加，部分學生會產生畏難情緒，個別學生甚至喪失學習信心與興趣。

二、一體化教學改革的思路

隨著計算機輔助設計（CAD）技術的高速發展，手工繪圖將逐漸被計算機繪圖取代。企業生產基層要求學生具有較強的讀圖能力、計算機繪圖能力和草圖繪制能力。根據企業對人才的要求，結合學校的人才培養目標及學生的實際情況，突出“應用”為主旨和特征，構建以“教、學、做”一體化為核心理念的課程和教學內容體系，實現五個轉變，即教師由“主體”向“主導”轉變，學生由“被動模仿型學習”向“主動創新性學習”轉變，教學手段由“粉筆+黑板+模型掛圖”向“多媒體、網絡化、信息化”轉變，教學組織形式由“固定教室、集體授課”向“專業教室、小組合作”轉變，教學方法由“理論性、封閉性、單一性”向“實踐性、開放性、系統性”轉變。培養具有基礎理論知識適度、技術應用能力強、知識面較寬、素質高的機械工程技術應用型人才。

三、一體化教學改革的實施

（一）調整課程設置，優化課程內容

將《機械制圖與計算機繪圖》課程的教學時數由原來的98課時減少為80課時，增加了為期一周的集中性實踐環節，提高教學效率和有效性。

為了滿足后續課程和職業發展對識圖與繪圖能力的要求，我們將課程主要內容劃分為制圖基礎知識和機械制圖兩大模塊。制圖基礎知識模塊包括：制圖基本知識與技能、投影作圖理論及方法、機件表達方法、常用機件及結構要素的表示法四個單元，主要培養制圖基礎技能。機械制圖模塊包括零件圖的識讀與繪制、裝配圖的識讀與繪制兩個單元，主要培養識讀和繪制機械圖樣的能力。

加強機械制圖與計算機繪圖的有機融合。在教學初期，主要學習制圖基本知識與技能，幫助學生建立手工繪圖與計算機繪圖的對應關系，強化制圖標準的意識，養成良好的作圖習慣。此階段以手工繪圖為主，初步學習和熟悉AutoCAD基礎知識和簡單應用。在教學中期，為了使學生有更多的時間去理解制圖的投影理論和制圖的國家標準，提高讀圖、識圖能力，因此，進一步加強培養學生的計算機繪圖技能，弱化手工繪圖，提高計算機繪圖速度，掌握繪圖技巧。在教學后期，進一步提高學生的計算機繪圖能力，要求學生能夠熟練應用AutoCAD軟件繪制零件圖和裝配圖，以達到企業對人才的需求。

（二）教——改進教學方法，改善教學手段

在具體實施教學過程中，采用項目導向、任務驅動的教學模式，強調在做中學，做中教。要求學生在完成單元教學任務的前提下，進一步完成更復雜的學習任務。通過一系列的教學任務使能力目標、知識目標、素質目標得以實現。比如學習機械圖樣的識讀與繪制等程序性知識時，主要采用案例教學法，而對投影作圖等制圖知識與技能的學習，主要采用講練結合教學法。針對不同的內容采用不同的教學方法，讓學生更好更快地掌握知識，增加學生學習制圖課的信心。

機械制圖主要是培養學生的空間思維能力，所以教學離不開模型和實物。但是實物和模型數量有限，有的還不一定和教材配套，有的占用空間大，有的容易損壞，這都給教學增加了難度。我們可以充分利用AutoCAD強大的二維繪圖功能和三維造型功能開展教學活動，下面舉例說明。

1.利用AutoCAD指導學生完成練習。在教學中靈活應用AutoCAD的繪圖與編輯命令，提高講課效率，增加課堂信息量。比如，由兩視圖補畫第三視圖，教師首先用CAD將a圖畫好，然后用多媒體投影儀和AutoCAD縮放功能將題目全屏顯示在幕布上，教師與學生一起分析。使用旋轉命令將俯視圖逆時針旋轉90o（如圖b），幫助學生理解“寬相等”。根據形體分析法，利用投影關系，補畫左視圖（如圖c）。

圖a

圖b

圖c

2.利用AutoCAD制作仿真教具。可以應用AutoCAD將教材、習題集中的平面圖繪制成三維仿真模型，把繪好的圖的編號保存在模型庫中，供學習時使用。比如講解截交線、相貫線、組合體、剖視圖等內容時，可從模型庫中隨時調用，然后利用CAD的三維剖切和動態觀察的功能，全方位地展示仿真模型，引導學生觀察分析。這樣不僅激發了學生的學習興趣，擴大了知識面，而且提高了學生對制圖基本理論和基本技能的理解和應用。如運用三維仿真模型講解剖視圖形成及畫法，其模型圖如下所示：

立體完整模型

全剖模型

3.利用AutoCAD講解裝配圖

利用AutoCAD圖塊及屬性的功能，將螺釘、螺母、齒輪、軸承等常用零件定義成塊，在講解裝配圖的裝配關系及畫法時，逐一插入圖塊，幫助學生看清整個裝配過程，理解零件之間的裝配關系。通過師生互動交流，引導思維，降低學習難度，使復雜抽象的問題變得簡單易懂。

（三）學——授之以魚不如授之以漁

在單元任務的學習與完成過程中，有意識地培養學生自主學習能力，注重與他人的溝通協作。對制圖國家標準的有關規定等陳述性知識的獲得，主要采用自學輔導教學法。而對完成具體任務的問題解決策略的獲得，主要采用分組討論教學法。通過學法指導，使學生很快掌握制圖課程的學習方法，鍛煉了獨立思考，解決問題的能力。

（四）做——實踐與實際對接，提升應用能力

實際生產中，我們在進行新產品設計、機器設備維修時，均需要繪制草圖。在教學過程中，我們以測繪齒輪油泵作為貫穿項目的內容，培養學生（下轉第39頁）（上接第36頁）的草繪能力。如，根據齒輪油泵的構成，將該項目分為零件測繪和裝配體測繪兩大任務。零件測繪包括墊片、壓蓋、六角螺塞、壓蓋螺母、齒輪軸、帶輪、泵蓋、泵體的測繪，分別安排在相應教學單元能力檢測環節中。學生以小組為單位自主完成，根據實際情況安排課堂討論。

四、一體化教學改革的效果

1.激發了學生的學習興趣，提高學習的主動性。經過半個學期的教學實施，學生的學習積極性顯著提高，學生到課率100%，不少學生能當堂掌握學習內容，取得較好的教學效果。

2.提高課堂教學效率，與企業生產要求相吻合。以任務為驅動，理論加實訓，實行一體化教學。手工繪圖與計算機繪圖的結合教學，一方面可以相輔相成，幫助學生深刻理解基本投影理論和基本繪圖方法，提高了教學效率和教學質量；另一方面，充分利用AutoCAD三維實體建模功能，拓展了學生的知識面，使學生在課時較少的情況下強化了讀圖和計算機繪圖能力，培養出企業所需的人才。

3.激活課堂教學，降低了教學成本。利用AutoCAD三維實體建模功能，配以實物模型、ppt動畫演示等教學手段，不僅活躍了課堂氣氛，加強了師生的交流，培養學生空間思維和形體構型能力，而且解決了實物模型與教材內容不配套的問題，降低教學成本。

五、結束語

機械制圖與計算機繪圖一體化教學的實施不僅可以提高教學的有效性，還能促使教師不斷學習新知識、新技術，提高教師的理論教學水平和實踐教學能力，培養出更多更好的可持續發展的高技能人才，滿足社會需求。

【參考文獻】

[1]王巧敏.淺談高職《機械制圖》教學的培養方向——應用能力的培養[J].職業，2010（02）

[2]邵娟琴.機械制圖與計算機繪圖[M].北京：北京郵電大學出版社，2012

（責編 盧建龍）