“平行與相交結合”式機械制圖與AutoCAD課程教學改革

程城遠,白若琦,陳忠海,謝美芬,徐曉樂,吳春誠（溫州科技職業學院,浙江 溫州 325006）

“平行與相交結合”式機械制圖與AutoCAD課程教學改革

程城遠,白若琦,陳忠海,謝美芬,徐曉樂,吳春誠
（溫州科技職業學院,浙江 溫州 325006）

摘 要：《機械制圖與AutoCAD》是機電類專業普遍開設的基礎課程，然而在高職院校由于其特殊的培養模式使得學時較少，因此出現了一系列問題，文章在分析各類教改的基礎上重新調整授課順序，提出了在少學時下“平行與相交結合”式改革方案，即機械制圖部分按照知識的遞進性，AutoCAD部分按照命令的使用頻率設計了兩條并行的主線，同時將每次課的機械制圖內容作為AutoCAD的實訓素材，做到知識點的復習和鞏固，在教學實踐中取得一定的效果。

關鍵詞：機械制圖;AutoCAD;教學改革;教學順序

1 引言

“機械制圖”作為一門基礎性專業課，在我國高職院校機電類專業普遍開設。該課程最主要的目標是使學生具備機械圖樣的繪制和識圖能力，并能獨立完成零件圖和裝配圖的繪制[1]。更重要的是要求學生在對圖形進行思考、識讀和繪制過程中，使空間想象能力得到一定的提高。然而，絕大多數學生都是第一次碰到專業的機械圖樣，因此入門較難。傳統的教學方法和模式有一定的弊端，效果一直不夠理想。“AutoCAD計算機輔助設計”是機電類專業另外一門專業基礎課，雖然同樣講授圖樣的繪制，與“機械制圖”相比，繪圖工具有所不同，從手工繪圖變成計算機軟件繪制，兩門課程通常是獨立、分開講授的。這種教學方式最直接的后果是課時以及學生的學習負擔加重、內容嚴重重復，學生對于相同內容學習積極性較差。因此如何改變舊方法舊模式，探索一條更加有效又合理的教學途徑，既要減少課時數，又要保證教學質量，既要保證理論知識的傳授，又要注重實踐能力的培養，是每位授課勞師都應當去思考的問題，也是本文將要探討的問題。

2 “AutoCAD”與“機械制圖”之間的關系

“機械制圖”課程強調投影法的應用，通過機械圖樣的閱讀和空間幾何問題的解決，培養學生的空間思維和想象能力，并扎實掌握對機械圖樣閱讀、繪制等方面最基本的知識、技能和方法，能夠識讀和繪制復雜程度中等的零件圖和裝配圖[2]。

“AutoCAD”則是一種當前流行又先進的作圖軟件，利用計算機高效的計算能力和形象的成形效果，協助設計師完成產品的設計和建模，是制圖理論新的表達載體[3]。“AutoCAD”的誕生改變了設計師的設計理念和手段，設計質量明顯提高，開發周期卻大大縮短。CAD技術在各個領域都有一定的應用，毫無爭議的成為工程類專業必學的基礎課。CAD技術取代的是手工制圖的操作，但是取代不了制圖理論和相關的標準、規范，恰恰相反，它是在機械制圖下衍生出來的繪圖軟件，并極大豐富了制圖理論。

機械制圖是AutoCAD的基礎，前者強調制圖的基本原理、基本方法，后者則注重軟件的熟練應用，兩門課程共同的目標都是培養學生的繪圖、識圖能力和空間立體思維，兩者之間存在緊密的聯系，更是相輔相成的。

3 教學現狀分析

機械制圖課程由來已久，自引入CAD技術后，兩者經過多年的調整，取得了一定的成績和效果，筆者調查了前人的教學改革，同時結合個人的教學經驗，總結出以下幾點存在的問題。

3.1 課程內容相互分離

傳統的教學模式下，機械制圖和AutoCAD是作為兩門獨立的課程分別在大一的第一、第二學期開設，課時一般為72和36學時。教學過程中以各自為中心，自成體系，沒有將兩者有效的融合在一起。在學習機械制圖時，學生由于缺乏實際模型不能充分發揮想象力，課程內容又缺乏趣味性，對剛進入大學校園的大一新生來說容易打擊自信心，進而對大學學習或專業發展產生畏懼。在第二個學期學習AutoCAD時，雖然學生學期興趣較濃厚，但是此時對于機械制圖的知識又有些許遺忘，在教學過程中片面強調命令的學習，脫離制圖知識，出現了學生熟練掌握AutoCAD軟件卻不能較好的表達機械圖樣的問題。這種知識內容相互分離的模式使得教學質量大打折扣。

3.2 課時偏少

高職院校的學生頂崗實習的時間較長，在校學習時間僅兩年半，絕大多數學校將本課程的教學任務安排在第一個學期內完成，而新生報到時間較晚，始業教育、軍訓等又占用約兩周時間，再除去考試周、節假日等原因，實際授課時間最多為60學時，與傳統的兩學期108學時相比嚴重偏少，因此給任課老師課程計劃的制訂帶來巨大的挑戰。

3.3 教學順序不合理

本課程常見的教學順序有兩種：先學機械制圖后學AutoCAD，或者兩部分知識按章節穿插。第一種方法使兩部分過分分離，不能在內容上形成互相支持，第二種方法雖然有些改變，但僅僅是機械式的交叉，學生學習時難以把握思路。此外，這兩種方法還有個共同的特征，即每次課的內容多、任務重，容易出現一次課完成一整章的內容或者掌握5-6個命令，對于剛進入大學還未完成學習方法轉變的新生來說，較難適宜，必須有一個循序漸進的過程。

4 創建“平行與相交結合”式教學內容

筆者根據以上教學過程中出現的問題和并分析本課程的特點后，初步對教學內容的取舍、教學順序的重建等方面進行了探索。

4.1 調整教學內容

（1）雖然畫法幾何學的學習有助于培養學生的空間感，但是這部分知識難度較大，效果又不如三維軟件好，因此減少該部分的內容。

（2）因為AutoCAD三維建模的能力較弱，而學生在后續的課程中還將學習Pro/E等當前使用較廣泛的軟件，因此刪除該部分知識。

（3）后續的互換性技術課程中將會重點介紹公差、配合等技術要求，因此在本課程內只介紹其標注方法和注意事項，符號和名稱的對應關系在考核中不做要求，但學生應當掌握問題的解決方法。

（4）修改學生課堂操練的內容，確保練習內容既能鞏固當時課堂學習的命令，又能對已學命令加以綜合應用，還能及時復習機械制圖部分的知識點。

4.2 重建教學順序

打破原有的先學機械制圖后學AutoCAD，或者兩部分知識章節簡單穿插的學習順序，各自內容細分成一學時45分鐘的量，機械制圖部分按照內容循序漸進的原則形成一條主線，AutoCAD則改變原有的按功能類型逐條講解的順序，以服務于實訓和機械制圖部分的練習為宗旨，按照各種命令的使用頻率和重要性排序。同時，在學生上機實訓上形成交叉，以機械制圖的內容為素材，用當前已學的AutoCAD命令進行繪制，為每次上機練習設計一份獨特的實訓內容。例如，學生在學完機械制圖關于國家標準部分的內容后，在隨后的AutoCAD及其實訓中配以環境設置、點樣式、字體設置等，不僅學習了AutoCAD的功能命令又使國家標準在實踐中得到體現。

4.3 編寫實訓和練習內容

依據機械制圖和AutoCAD的教學內容設計不同難度的練習和實訓，符合學生的認知規律和學習規律，力求使每次的教學內容都能在實訓和練習中得到及時鞏固，并復習已學過的知識。素材以各類競賽題目和來至企業的真實資料為主，在教學中模擬真實的工作環境，力圖使學生在參加工作初期就快速完成思維習慣的轉換。

4.4 改進教學方法

科技在不斷的發展，教學方法也在不斷的更新，針對不同的教學內容，靈活運用各種不同的教學方法和手段，將大大提高教學效果。

4.4.1 多媒體教學法

多媒體教學法目前在教學實踐中頗受師生的喜愛，利用精美的PowerPoint教學課件、直觀的AutoCAD、立體感十足的Pro/E等軟件設計的教學材料進行教學。在課堂上教師可以隨時調用進行講解，動畫、語音、多樣的色彩等效果都是傳統黑板加粉筆所無法比擬的，該方法對教師的備課要求比較高[4]。

4.4.2 實例教學法

實例教學法是本課程常用的一種方法。教師直接選取企業里典型的零件圖、裝配圖對知識點進行詳細的講解和分析，將學習聚焦于實例的繪制過程，體現了學以致用，同時也在教學過程中實踐了高職院校“工學結合”的人才培養模式。

4.4.3 示范教學法

在實物模型和三維動畫模型的幫助之下，教師進行教學信息的演示，學生則通過觀察對教學內容進行理解。這種方法在課程的初始階段較為適用，比如在分析三視圖的形成時，利用三維動畫來模擬其成形過程，同時在黑板上演示作圖過程。對于沒有制圖基礎的學生來說，示范教學法能給他們留下深刻的印象。

4.4.4 任務驅動式教學法

任務驅動法則注重培養學生對問題的分析能力和解決能力。該方法建立于相應的基礎知識之上，將全新的知識點隱含于特別設計的任務內，學生首先對接受的任務進行全面的分析和深入的討論，然后在老師和同學的幫助和指導下，找到問題的解決辦法，最后完成任務，通過這種方式重構了所學的知識，并理解其意義[5]。任務驅動教學時，教師應當全程參并進行實時指導。任務驅動法更強調的是學生在課堂上的主體地位以及學習的積極性，好處在于能有效促進學生積極并主動思考、對知識進行消化和吸收。

5 教學條件與任課老師的要求

（1）積極參加各種相關的技能培訓，更新自身的知識結構，努力提高業務水平和教學技能。

（2）要有扎實的基本功。無論是“機械制圖”還是“AutoCAD”都要做到融會貫通，對于課堂上出現的各種無法預知的問題和困難都能解決。

（3）課前認真做好備課工作，將 “機械制圖”的重要知識點，在AutoCAD軟件中充分體現出來。設計合適的課堂練習，借助AutoCAD工具，將難點簡單化，將立體直觀化。

（4）注意避免學生養成對AutoCAD的過分依賴，錯失了提高空間想象能力的機會。時刻記住學習AutoCAD繪圖工具的同時，要更好的理解機械制圖的基本理論和方法。

（5）具備一定的實踐經驗，讓課堂教學的技能與企業的實際需求有機的結合并對應起來，使學生不但具有扎實的專業基礎，更能以最快的速度改變角色，進入工作狀態，融入企業與社會。

6 結束語

《機械制圖與AutoCAD》是高等職業院校機電類專業普遍開設的專業基礎課，筆者依據該課程和高職教育的特點，分析了課程教學過程中出現的問題，在教學內容取舍、授課順序調整、教學方法改進等方面進行了初步探索。實踐證明，通過本教學改革，將機械制圖和AutoCAD兩部分知識有機結合起來，教學中互相貫通相互補充，使傳統的課程顯示出極大的活力，達到事半功倍的效果。

參考文獻：

[1]唐士娟.“機械制圖”與“AutoCAD”教學改革的思考[J].科技創新導報,2010(09):190.

[2]張淑娟,賀俊林,趙美香. AutoCAD軟件在機械制圖教學中的應用研究[J].山西農業大學學報（社會科學版）,2003(01):64-65.

[3]劉新陽,高傳昌. 工科院校AutoCAD教學改革探討[J].中國科教創新導刊,2011(17):91+93.

[4]高強. 淺談《機械制圖》教學中的多媒體應用[J].中國科教創新導刊,2011(08):163.

[5]張子容. 高職《機械制圖及CAD》任務驅動教學法探索與實踐[J].科學咨詢（科技 管理）,2012(01):105-106.

課題項目：溫州科技職業學院2014年教改與課改項目kjxyjk1442，程城遠

作者簡介：程城遠(1987-),男,浙江溫州人，助教，研究方向：機電一體化。