“平行與相交結(jié)合”式機(jī)械制圖與AutoCAD課程教學(xué)改革

程城遠(yuǎn),白若琦,陳忠海,謝美芬,徐曉樂(lè),吳春誠(chéng)（溫州科技職業(yè)學(xué)院,浙江 溫州 325006）

“平行與相交結(jié)合”式機(jī)械制圖與AutoCAD課程教學(xué)改革

程城遠(yuǎn),白若琦,陳忠海,謝美芬,徐曉樂(lè),吳春誠(chéng)
（溫州科技職業(yè)學(xué)院,浙江 溫州 325006）

摘 要：《機(jī)械制圖與AutoCAD》是機(jī)電類專業(yè)普遍開(kāi)設(shè)的基礎(chǔ)課程，然而在高職院校由于其特殊的培養(yǎng)模式使得學(xué)時(shí)較少，因此出現(xiàn)了一系列問(wèn)題，文章在分析各類教改的基礎(chǔ)上重新調(diào)整授課順序，提出了在少學(xué)時(shí)下“平行與相交結(jié)合”式改革方案，即機(jī)械制圖部分按照知識(shí)的遞進(jìn)性，AutoCAD部分按照命令的使用頻率設(shè)計(jì)了兩條并行的主線，同時(shí)將每次課的機(jī)械制圖內(nèi)容作為AutoCAD的實(shí)訓(xùn)素材，做到知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)和鞏固，在教學(xué)實(shí)踐中取得一定的效果。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制圖;AutoCAD;教學(xué)改革;教學(xué)順序

1 引言

“機(jī)械制圖”作為一門(mén)基礎(chǔ)性專業(yè)課，在我國(guó)高職院校機(jī)電類專業(yè)普遍開(kāi)設(shè)。該課程最主要的目標(biāo)是使學(xué)生具備機(jī)械圖樣的繪制和識(shí)圖能力，并能獨(dú)立完成零件圖和裝配圖的繪制[1]。更重要的是要求學(xué)生在對(duì)圖形進(jìn)行思考、識(shí)讀和繪制過(guò)程中，使空間想象能力得到一定的提高。然而，絕大多數(shù)學(xué)生都是第一次碰到專業(yè)的機(jī)械圖樣，因此入門(mén)較難。傳統(tǒng)的教學(xué)方法和模式有一定的弊端，效果一直不夠理想。“AutoCAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)”是機(jī)電類專業(yè)另外一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課，雖然同樣講授圖樣的繪制，與“機(jī)械制圖”相比，繪圖工具有所不同，從手工繪圖變成計(jì)算機(jī)軟件繪制，兩門(mén)課程通常是獨(dú)立、分開(kāi)講授的。這種教學(xué)方式最直接的后果是課時(shí)以及學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)加重、內(nèi)容嚴(yán)重重復(fù)，學(xué)生對(duì)于相同內(nèi)容學(xué)習(xí)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(xué)途徑，既要減少課時(shí)數(shù)，又要保證教學(xué)質(zhì)量，既要保證理論知識(shí)的傳授，又要注重實(shí)踐能力的培養(yǎng)，是每位授課勞師都應(yīng)當(dāng)去思考的問(wèn)題，也是本文將要探討的問(wèn)題。

2 “AutoCAD”與“機(jī)械制圖”之間的關(guān)系

“機(jī)械制圖”課程強(qiáng)調(diào)投影法的應(yīng)用，通過(guò)機(jī)械圖樣的閱讀和空間幾何問(wèn)題的解決，培養(yǎng)學(xué)生的空間思維和想象能力，并扎實(shí)掌握對(duì)機(jī)械圖樣閱讀、繪制等方面最基本的知識(shí)、技能和方法，能夠識(shí)讀和繪制復(fù)雜程度中等的零件圖和裝配圖[2]。

“AutoCAD”則是一種當(dāng)前流行又先進(jìn)的作圖軟件，利用計(jì)算機(jī)高效的計(jì)算能力和形象的成形效果，協(xié)助設(shè)計(jì)師完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和建模，是制圖理論新的表達(dá)載體[3]。“AutoCAD”的誕生改變了設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)理念和手段，設(shè)計(jì)質(zhì)量明顯提高，開(kāi)發(fā)周期卻大大縮短。CAD技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都有一定的應(yīng)用，毫無(wú)爭(zhēng)議的成為工程類專業(yè)必學(xué)的基礎(chǔ)課。CAD技術(shù)取代的是手工制圖的操作，但是取代不了制圖理論和相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，恰恰相反，它是在機(jī)械制圖下衍生出來(lái)的繪圖軟件，并極大豐富了制圖理論。

機(jī)械制圖是AutoCAD的基礎(chǔ)，前者強(qiáng)調(diào)制圖的基本原理、基本方法，后者則注重軟件的熟練應(yīng)用，兩門(mén)課程共同的目標(biāo)都是培養(yǎng)學(xué)生的繪圖、識(shí)圖能力和空間立體思維，兩者之間存在緊密的聯(lián)系，更是相輔相成的。

3 教學(xué)現(xiàn)狀分析

機(jī)械制圖課程由來(lái)已久，自引入CAD技術(shù)后，兩者經(jīng)過(guò)多年的調(diào)整，取得了一定的成績(jī)和效果，筆者調(diào)查了前人的教學(xué)改革，同時(shí)結(jié)合個(gè)人的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出以下幾點(diǎn)存在的問(wèn)題。

3.1 課程內(nèi)容相互分離

傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，機(jī)械制圖和AutoCAD是作為兩門(mén)獨(dú)立的課程分別在大一的第一、第二學(xué)期開(kāi)設(shè)，課時(shí)一般為72和36學(xué)時(shí)。教學(xué)過(guò)程中以各自為中心，自成體系，沒(méi)有將兩者有效的融合在一起。在學(xué)習(xí)機(jī)械制圖時(shí)，學(xué)生由于缺乏實(shí)際模型不能充分發(fā)揮想象力，課程內(nèi)容又缺乏趣味性，對(duì)剛進(jìn)入大學(xué)校園的大一新生來(lái)說(shuō)容易打擊自信心，進(jìn)而對(duì)大學(xué)學(xué)習(xí)或?qū)I(yè)發(fā)展產(chǎn)生畏懼。在第二個(gè)學(xué)期學(xué)習(xí)AutoCAD時(shí)，雖然學(xué)生學(xué)期興趣較濃厚，但是此時(shí)對(duì)于機(jī)械制圖的知識(shí)又有些許遺忘，在教學(xué)過(guò)程中片面強(qiáng)調(diào)命令的學(xué)習(xí)，脫離制圖知識(shí)，出現(xiàn)了學(xué)生熟練掌握AutoCAD軟件卻不能較好的表達(dá)機(jī)械圖樣的問(wèn)題。這種知識(shí)內(nèi)容相互分離的模式使得教學(xué)質(zhì)量大打折扣。

3.2 課時(shí)偏少

高職院校的學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)的時(shí)間較長(zhǎng)，在校學(xué)習(xí)時(shí)間僅兩年半，絕大多數(shù)學(xué)校將本課程的教學(xué)任務(wù)安排在第一個(gè)學(xué)期內(nèi)完成，而新生報(bào)到時(shí)間較晚，始業(yè)教育、軍訓(xùn)等又占用約兩周時(shí)間，再除去考試周、節(jié)假日等原因，實(shí)際授課時(shí)間最多為60學(xué)時(shí)，與傳統(tǒng)的兩學(xué)期108學(xué)時(shí)相比嚴(yán)重偏少，因此給任課老師課程計(jì)劃的制訂帶來(lái)巨大的挑戰(zhàn)。

3.3 教學(xué)順序不合理

本課程常見(jiàn)的教學(xué)順序有兩種：先學(xué)機(jī)械制圖后學(xué)AutoCAD，或者兩部分知識(shí)按章節(jié)穿插。第一種方法使兩部分過(guò)分分離，不能在內(nèi)容上形成互相支持，第二種方法雖然有些改變，但僅僅是機(jī)械式的交叉，學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)難以把握思路。此外，這兩種方法還有個(gè)共同的特征，即每次課的內(nèi)容多、任務(wù)重，容易出現(xiàn)一次課完成一整章的內(nèi)容或者掌握5-6個(gè)命令，對(duì)于剛進(jìn)入大學(xué)還未完成學(xué)習(xí)方法轉(zhuǎn)變的新生來(lái)說(shuō)，較難適宜，必須有一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程。

4 創(chuàng)建“平行與相交結(jié)合”式教學(xué)內(nèi)容

筆者根據(jù)以上教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題和并分析本課程的特點(diǎn)后，初步對(duì)教學(xué)內(nèi)容的取舍、教學(xué)順序的重建等方面進(jìn)行了探索。

4.1 調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

（1）雖然畫(huà)法幾何學(xué)的學(xué)習(xí)有助于培養(yǎng)學(xué)生的空間感，但是這部分知識(shí)難度較大，效果又不如三維軟件好，因此減少該部分的內(nèi)容。

（2）因?yàn)锳utoCAD三維建模的能力較弱，而學(xué)生在后續(xù)的課程中還將學(xué)習(xí)Pro/E等當(dāng)前使用較廣泛的軟件，因此刪除該部分知識(shí)。

（3）后續(xù)的互換性技術(shù)課程中將會(huì)重點(diǎn)介紹公差、配合等技術(shù)要求，因此在本課程內(nèi)只介紹其標(biāo)注方法和注意事項(xiàng)，符號(hào)和名稱的對(duì)應(yīng)關(guān)系在考核中不做要求，但學(xué)生應(yīng)當(dāng)掌握問(wèn)題的解決方法。

（4）修改學(xué)生課堂操練的內(nèi)容，確保練習(xí)內(nèi)容既能鞏固當(dāng)時(shí)課堂學(xué)習(xí)的命令，又能對(duì)已學(xué)命令加以綜合應(yīng)用，還能及時(shí)復(fù)習(xí)機(jī)械制圖部分的知識(shí)點(diǎn)。

4.2 重建教學(xué)順序

打破原有的先學(xué)機(jī)械制圖后學(xué)AutoCAD，或者兩部分知識(shí)章節(jié)簡(jiǎn)單穿插的學(xué)習(xí)順序，各自內(nèi)容細(xì)分成一學(xué)時(shí)45分鐘的量，機(jī)械制圖部分按照內(nèi)容循序漸進(jìn)的原則形成一條主線，AutoCAD則改變?cè)械陌垂δ茴愋椭饤l講解的順序，以服務(wù)于實(shí)訓(xùn)和機(jī)械制圖部分的練習(xí)為宗旨，按照各種命令的使用頻率和重要性排序。同時(shí)，在學(xué)生上機(jī)實(shí)訓(xùn)上形成交叉，以機(jī)械制圖的內(nèi)容為素材，用當(dāng)前已學(xué)的AutoCAD命令進(jìn)行繪制，為每次上機(jī)練習(xí)設(shè)計(jì)一份獨(dú)特的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。例如，學(xué)生在學(xué)完機(jī)械制圖關(guān)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)部分的內(nèi)容后，在隨后的AutoCAD及其實(shí)訓(xùn)中配以環(huán)境設(shè)置、點(diǎn)樣式、字體設(shè)置等，不僅學(xué)習(xí)了AutoCAD的功能命令又使國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)踐中得到體現(xiàn)。

4.3 編寫(xiě)實(shí)訓(xùn)和練習(xí)內(nèi)容

依據(jù)機(jī)械制圖和AutoCAD的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)不同難度的練習(xí)和實(shí)訓(xùn)，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和學(xué)習(xí)規(guī)律，力求使每次的教學(xué)內(nèi)容都能在實(shí)訓(xùn)和練習(xí)中得到及時(shí)鞏固，并復(fù)習(xí)已學(xué)過(guò)的知識(shí)。素材以各類競(jìng)賽題目和來(lái)至企業(yè)的真實(shí)資料為主，在教學(xué)中模擬真實(shí)的工作環(huán)境，力圖使學(xué)生在參加工作初期就快速完成思維習(xí)慣的轉(zhuǎn)換。

4.4 改進(jìn)教學(xué)方法

科技在不斷的發(fā)展，教學(xué)方法也在不斷的更新，針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容，靈活運(yùn)用各種不同的教學(xué)方法和手段，將大大提高教學(xué)效果。

4.4.1 多媒體教學(xué)法

多媒體教學(xué)法目前在教學(xué)實(shí)踐中頗受師生的喜愛(ài)，利用精美的PowerPoint教學(xué)課件、直觀的AutoCAD、立體感十足的Pro/E等軟件設(shè)計(jì)的教學(xué)材料進(jìn)行教學(xué)。在課堂上教師可以隨時(shí)調(diào)用進(jìn)行講解，動(dòng)畫(huà)、語(yǔ)音、多樣的色彩等效果都是傳統(tǒng)黑板加粉筆所無(wú)法比擬的，該方法對(duì)教師的備課要求比較高[4]。

4.4.2 實(shí)例教學(xué)法

實(shí)例教學(xué)法是本課程常用的一種方法。教師直接選取企業(yè)里典型的零件圖、裝配圖對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的講解和分析，將學(xué)習(xí)聚焦于實(shí)例的繪制過(guò)程，體現(xiàn)了學(xué)以致用，同時(shí)也在教學(xué)過(guò)程中實(shí)踐了高職院校“工學(xué)結(jié)合”的人才培養(yǎng)模式。

4.4.3 示范教學(xué)法

在實(shí)物模型和三維動(dòng)畫(huà)模型的幫助之下，教師進(jìn)行教學(xué)信息的演示，學(xué)生則通過(guò)觀察對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)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(shí)，利用三維動(dòng)畫(huà)來(lái)模擬其成形過(guò)程，同時(shí)在黑板上演示作圖過(guò)程。對(duì)于沒(méi)有制圖基礎(chǔ)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，示范教學(xué)法能給他們留下深刻的印象。

4.4.4 任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法

任務(wù)驅(qū)動(dòng)法則注重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)問(wèn)題的分析能力和解決能力。該方法建立于相應(yīng)的基礎(chǔ)知識(shí)之上，將全新的知識(shí)點(diǎn)隱含于特別設(shè)計(jì)的任務(wù)內(nèi)，學(xué)生首先對(duì)接受的任務(wù)進(jìn)行全面的分析和深入的討論，然后在老師和同學(xué)的幫助和指導(dǎo)下，找到問(wèn)題的解決辦法，最后完成任務(wù)，通過(guò)這種方式重構(gòu)了所學(xué)的知識(shí)，并理解其意義[5]。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)全程參并進(jìn)行實(shí)時(shí)指導(dǎo)。任務(wù)驅(qū)動(dòng)法更強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生在課堂上的主體地位以及學(xué)習(xí)的積極性，好處在于能有效促進(jìn)學(xué)生積極并主動(dòng)思考、對(duì)知識(shí)進(jìn)行消化和吸收。

5 教學(xué)條件與任課老師的要求

（1）積極參加各種相關(guān)的技能培訓(xùn)，更新自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)，努力提高業(yè)務(wù)水平和教學(xué)技能。

（2）要有扎實(shí)的基本功。無(wú)論是“機(jī)械制圖”還是“AutoCAD”都要做到融會(huì)貫通，對(duì)于課堂上出現(xiàn)的各種無(wú)法預(yù)知的問(wèn)題和困難都能解決。

（3）課前認(rèn)真做好備課工作，將 “機(jī)械制圖”的重要知識(shí)點(diǎn)，在AutoCAD軟件中充分體現(xiàn)出來(lái)。設(shè)計(jì)合適的課堂練習(xí)，借助AutoCAD工具，將難點(diǎn)簡(jiǎn)單化，將立體直觀化。

（4）注意避免學(xué)生養(yǎng)成對(duì)AutoCAD的過(guò)分依賴，錯(cuò)失了提高空間想象能力的機(jī)會(huì)。時(shí)刻記住學(xué)習(xí)AutoCAD繪圖工具的同時(shí)，要更好的理解機(jī)械制圖的基本理論和方法。

（5）具備一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，讓課堂教學(xué)的技能與企業(yè)的實(shí)際需求有機(jī)的結(jié)合并對(duì)應(yīng)起來(lái)，使學(xué)生不但具有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，更能以最快的速度改變角色，進(jìn)入工作狀態(tài)，融入企業(yè)與社會(huì)。

6 結(jié)束語(yǔ)

《機(jī)械制圖與AutoCAD》是高等職業(yè)院校機(jī)電類專業(yè)普遍開(kāi)設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，筆者依據(jù)該課程和高職教育的特點(diǎn)，分析了課程教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，在教學(xué)內(nèi)容取舍、授課順序調(diào)整、教學(xué)方法改進(jìn)等方面進(jìn)行了初步探索。實(shí)踐證明，通過(guò)本教學(xué)改革，將機(jī)械制圖和AutoCAD兩部分知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，教學(xué)中互相貫通相互補(bǔ)充，使傳統(tǒng)的課程顯示出極大的活力，達(dá)到事半功倍的效果。

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課題項(xiàng)目：溫州科技職業(yè)學(xué)院2014年教改與課改項(xiàng)目kjxyjk1442，程城遠(yuǎn)

作者簡(jiǎn)介：程城遠(yuǎn)(1987-),男,浙江溫州人，助教，研究方向：機(jī)電一體化。