基于應用型創新人才培養目標下《機械制圖》教學改革探索

倪曉梅 崔明鐸 吳加良 孫海霞 孔貝貝

摘要：現代企業的發展對機械制圖這門傳統課程提出了新的挑戰，為了解決傳統機械制圖課程教學中存在的各種問題，結合本學院教師多年教學經驗，從教學方法、培養計劃、教學內容、實踐環節等方面對機械制圖課程進行改革，以促進學生的學習積極性，提高學生的創新能力和社會適應性。

關鍵詞：機械制圖；教學改革；綜合能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）30-0119-02

一、前言

機械制圖是工科學生的專業基礎課，是工程界的技術語言，為學生后續專業課程的學習和課程設計奠定基礎，也經由后續課程對學生的機械制圖知識進行豐富、繪圖表達能力得以強化，同時也是學生今后從事設計、生產加工等工作必備的基礎知識之一。而傳統的機械制圖教學已經不能滿足現代企業對于高素質綜合型應用型制圖人才的需求，如何在現有的基礎上將機械制圖課程改革，解決學生匱乏的三維空間想象能力，培養學生對機械圖樣的理解能力，提高學生的綜合能力，已經成為機械制圖課程改革的重要課題。經過我院幾年的教育改革實踐和“應用型”人才培養方案的不斷強化，課題組從機械制圖課程教學改革的實踐的角度，更新教學內容、改革教學方法、創新空間想象能力培養方式、完善實踐環節，改變傳統課程設置模式，運用新技術手段建立了針對應用型高等教育特點的教學體系。

二、現階段機械制圖課程存在的問題

雖然越來越多的企業選擇三維實體建模，但是二維圖仍然是工程中不可缺少的方式，一些復雜機件的內部結構如槽和斜孔，只能用二維圖來表示。所以二維圖在工程技術中的地位仍然不可取代。但是學生的三維與二維轉換能力較弱，很多學生知道產品的三維圖，但是無法想象出二維圖。現階段教學中，教師主要采用掛圖、實物模型等方法進行講解，這種講解方法起到的效果不明顯，不能直觀地體現出從三維到二維的轉化，不利于學生三維空間思維的培養。

傳統機械制圖培養方案里機械制圖課程知識與計算機繪圖（主要為CAD）是分別在兩個學期開設的，這樣導致學生在學習CAD時已經將上學期學過的零件圖、裝配圖、互換性等知識忘記，學習計算機繪圖裝配圖、零件圖的繪制時，這些內容要重新講一遍，浪費時間。

企業對制圖人才的需求主要是集測繪、識圖、繪圖（包括手工繪圖和計算機繪圖）于一體的應用型人才，這就要求學生不僅要會識圖讀圖，還要學會測繪、手工繪圖、用計算機繪圖。傳統機械制圖培養方案中缺少實踐環節的設計，使學生的機械制圖知識死板僵硬，缺乏與實踐的結合，這樣培養出來的學生只會讀圖或者抄畫圖紙，而不會靈活應用各種測繪工具測出零件尺寸，再應用所學的制圖知識獨立繪制出零件圖、裝配圖。

三、教學改革思路

1.將培養計劃進行調整。將機械制圖理論授課與計算機繪圖授課時間進行調整，使機械制圖理論課程與計算機繪圖課程盡量安排在一個學期。這樣教師可以把計算機繪圖和理論知識有機地融合在一起，使學生在掌握理論知識的同時，熟練掌握繪圖技能。對于理論知識中較難理解的三視圖、組合體等，學生需要多做練習題增加理解，但是傳統的手工繪圖耗費時間長，如果在CAD中繪制三視圖，大大縮短了繪制時間，在相同的時間內，學生可以繪制出更多的三視圖，提高學習效率。對于裝配圖這一模塊，學生可以自己在計算機軟件上將繪制好的零件圖進行裝配，使學生能夠更好地理解各零件裝配關系、裝配順序等內容。

在機械制圖教學過程中盡量減少畫法幾何即點線面投影的教學學時，加大組合體、切割體和零件圖與裝配圖的學時，將抽象化的畫法幾何糅合在形象化的三視圖教學中，學生掌握得更牢固、理解更充分。另外，將機械制圖與現代工廠緊密結合，比如傳統的機械制圖課程在講授零件圖時，脫離了企業的需要，導致學生學完制圖后進入企業卻看不懂圖紙，針對這種情況，學院教師在零件圖與裝配圖教學中，直接將工廠（如重汽集團、小鴨集團）中實際應用的典型零件圖和簡單的裝配圖用在教學中，將理論與實際良好結合，讓學生知道課本知識與實際應用的差別，使學生掌握工廠中實際圖紙是如何繪制的，學生在進入企業后，能盡快適應企業的各種標準，走入工作崗位，也提高了學生的競爭力。

2.將NX（UG）與機械制圖理論知識有機結合。UG是一款常用的三維造型軟件，教師在教學過程中，可以根據習題集或課本上的三視圖用UG來進行三維造型。利用UG中的布爾運算、減及分割命令，可以將基本體疊加、挖切、綜合形成組合體，在教學過程中，對于機械制圖中較難理解的相貫線、截交線等內容，可以將造型過程和造型結果展示給學生看，讓學生輕松理解其產生過程，使學習過程生動化、形象化，提高了學生的三維空間想象能力。利用動態旋轉命令可以從不同的角度觀察形體的形狀、表面截交線，還可以給學生指出截交線和相貫線上的一些特殊點和一般點，并講解畫圖過程，教學過程形象化、立體化，便于學生理解和掌握。在裝配圖這一模塊的學習中，還可以利用UG的裝配功能，使學生看清楚各零件之間的裝配關系，進而讀懂裝配圖。迅速提高學生的識圖和接受能力。

3.完善實踐教學環節。機械制圖是一門實踐性較強的課程，實踐課程對學生知識的理解和應用以及制圖能力的培養尤其重要，現代企業對于制圖人員的要求已經不僅僅是讀圖、識圖，而是集測繪、識圖、繪圖于一體，因此實踐課是不可缺少的環節。我們將機械制圖與測繪結合起來，設計了減速器拆裝與測繪實踐課，在實踐課中學生獨立進行減速器零件的拆裝、測繪、裝配、手工繪圖與計算機繪圖。在減速器的拆裝、裝配中，學生進一步理解各零件的裝配關系。讓學生運用各種測繪工具對減速器零件進行測繪，鍛煉了學生的測繪能力和動手能力。讓學生手繪減速器軸、齒輪的零件圖，鍛煉了學生的手工繪圖的能力和三視圖的繪制，讓學生用計算機繪制出一張裝配圖，使學生熟練掌握裝配圖的繪制、視圖的選擇原則。通過減速器的拆裝、測繪、零件圖和裝配圖的繪制，將機械制圖與測繪結合起來，既鍛煉了學生的測繪能力，又增加了學生的繪圖能力，提高了學生制圖綜合素質和綜合能力，使學生能夠更快地適應企業需要，提高了學生的學習興趣，在教學過程中取得了良好的教學效果。另外，在學習過機械原理和機械設計后，設計了測繪周，利用稍微復雜的機構比如機床模型的拆裝與測繪，充分利用測繪周的潛力，給同學實際生產圖紙，讓學生知道實際生產圖紙與學校教學圖紙的差別，將機械制圖的課程與機械原理、機械設計糅合到一起，加深了學生對專業知識的消化、理解、綜合應用。另外，也可以將工廠實際生產中的中等復雜程度的圖紙拿給學生，讓學生進行測繪標注。

4.改變教學方法。傳統的教學方法是以教師為主體，學生被動接受。這種教學方法僵硬老套，不利于調動學生的積極性，不利于應用型人才的培養。教學改革要將學生置于主體地位，教師起一個主導作用，在教學過程中不斷發掘學生的興趣和積極性，把握住學生的學習需求，以學生的自主學習為中心，將生產中常用的典型零件作為教學案例，使學生更好地適應企業需求。例如在組合體實體建模教學活動中，讓學生分成小組，選擇幾組企業中常用的典型零件作為題目。每個小組選擇自己感興趣的零件，利用UG進行組合體實體建模，組合體的形式往往是疊加和切割，在建模過程中，學生通過操作演示基本體的疊加、切割命令，觀察相貫線和截交線的產生，加深對相貫和截交的理解。學生在三維組合體實體模型直接生成二維圖，在生成二維圖的過程中，學生可以選擇幾個不同的視角，然后判斷處于哪個位置時生成的視圖最適合視圖選擇原則，切圖面布局合理。在整個實體建模教學中，教師只負責操作演示、指導學生繪制。整個過程都是由學生完成，提高了學生興趣。組合體實體建模教學是將計算機繪圖與機械制圖立體投影結合到一起，在教學過程中，既熟練了學生的三維繪圖能力，也使學生對組合體的投影理解更加深刻。

四、小結

隨著企業對高素質應用型人才的需求越來越高，對于機械制圖課程教學也提出了新的挑戰，傳統的機械制圖課程不論在教學內容還是教學方法上都不能很好地滿足現代企業與學生的需要，機械制圖教學應該跟隨社會的步伐，在教學中不斷進行探索、研究、改革。學院教師根據社會的需要對機械制圖課程教學進行不斷改革，改革后的課程內容、教學方法都取得了良好的教學效果。學生的設計能力、表達能力、工程應用軟件能力得到了很大的提高，并在后續課程及課程設計、畢業設計中得到充分的體現。同時，課程改革對教師的整體素質和專業能力也提出了新的要求，所以必須要加強師資隊伍建設。在后續的教學中，還要根據社會的需要不斷調整教學思路和教學方法，更好地適應社會和企業的需求。

參考文獻：

[1]劉志宏.《機械制圖》教學改革與實踐[J].科技資訊，2007，（03）.

[2]潘成君.工科高校工程制圖課程教學改革初探[J].科技信息，2012，（10）.

[3]侯婭品，楊樹崗，齊文婧.應用型本科機械制圖教學改革的研究[J].課程教育研究，2015，（14）.

[4]項輝.機械制圖教學改革與實用型人才的培養[J].皖西學院學報，2003，（05）.