大數據時代高等院校教育機械制圖設計建設開發

王曉燕 王大偉

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2016.22.147

摘 要：《機械制圖》是高等院校機械專業的必修課程，這門課程可以培養學生的空間想象能力，為學生的識圖、繪圖奠定堅實的基礎。學生掌握了這門課程的相關知識可以更好理解掌握機械的結構以及工作原理，有助于后續課程的學習。當前，隨著大數據時代迅速發展，受到了人們的廣泛關注，并且已經在機械制圖設計行業得到了廣泛應用。該文主要講述大數據時代下高等院校《機械制圖》的設計改革進行了具體分析，希望可以給機械制圖設計建設開發提供參考。

關鍵詞：高等院校 《機械制圖》 建設開發 現狀

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）08（a）-0147-02

1 “互聯網+教育”的內涵

“互聯網+教育”主要是指在教育中應用信息網絡技術，以實現人才培養的目標、過程和評價等變革，改進了人才培養機制，實現生態化的互聯網教育，以培養出更多的人才服務于當前的社會經濟發展，滿足互聯網經濟時代的需要，進而實現教育的轉型和變革。互聯網時代，教育的目的就是通過生態和諧的方式培養出更多有價值的人才，實現教育的可持續發展，這就給當前的教育提出了新的要求，要根據互聯網時代的需求，不斷強化自身的社會認知，通過培養知識和能力，發展合作、創新、服務等意識，以應對世界范圍內不斷變化的思維和視野，促進人與自然的和諧共處。[1]

2 《機械制圖》《計算機二維繪圖》《計算機三維繪圖》的特點和相互關系

當前，計算機技術發展迅速，世界上出現了很多先進的繪圖軟件，常見的幾種繪圖軟件為三維繪圖軟件CATIA、Pro/E、UG，二維繪圖軟件AUTOCAD，CAXA等，每種繪圖軟件都具有不同的特點和優勢，因為不同的企業在選擇使用時都會選擇比較適合的軟件。當前，高校機械專業的兩門必修基礎課程為《計算機二維繪圖》和《計算機三維繪圖》，《計算機二維繪圖》的主要教學內容為如何應用AutoCAD軟件，該軟件具有比較穩定的性能，而且擴展性和穩定性較強，當前已經廣泛應用在了電器、化工、機械和建筑等行業。該課程的教學內容具體為：（1）繪制和編輯直線、矩形、多邊形和曲線；（2）編寫文字樣式、標注尺寸、創建圖層和塊。《計算機三維繪圖》中講授的軟件包括CATIA、UG和Pro/E等，這些軟件都屬于一體化軟件，集CAD/CAE/CAM技術產生，該課程的主要教學模塊包括基礎設計、造型設計、分析設計、模具設計和數控加工等模塊。

3 機械制圖課程教學建設開發現狀

3.1 教師重理論輕實踐，教學經驗不足

當前，很多學校的機械制圖教師都是畢業后直接從事教育行業，缺乏一定的教學經驗和實踐經驗，他們在講解知識時，往往都是按照教材從頭至尾的進行，教學相對枯燥，激發不了學生的學習興趣。而且他們的教學過程沒有突出重點，不重視零件圖和裝配圖的繪制，而是將點、線、面作為教學的主要內容，這樣學生就不能掌握實際的應用能力，將來不能順利開展工作。機械制圖課程的主要教學目標就是培養學生的識圖能力、讀圖能力和繪圖能力。學生通過繪制零件圖、裝配圖，可以鍛煉自身的空間思維能力，同時還可以了解零件的尺寸以及標注中的技術要求，對材料的處理方式、公差配合、形位公差和表面粗糙度也有所了解。該課程具有較強的實用性和實踐性，因此，需要教師具備一定的測量經驗和機械加工知識，這樣才會提高教學效率。學生只有具備了學習的興趣和動力，并且知道自己想要學習的內容，才能投入到學習中，進而完成機械制圖的學習。

3.2 教學方法單一，缺乏創新

由于機械專業學生入學前基本沒有接觸過機械制圖方面的知識，因此，剛開始學習難免會遇到很多困難，這時如果老師只是單純進行理論講解，盡管講解得非常細致，但是學生仍然不能徹底理解，這種教學方式的教學效果比較差。很多教師課前都會認真進行備課，雖然備課的內容非常精細，但還是沒有將學生放在學習的主體地位上。多媒體教學是當前最常見的一種教學形式，教師大部分都是采用PPT課件進行授課，很少應用到Flash、Pro/E、AutoCAD等軟件。有些教師在開展機械制圖教學時，為了節省時間通常不會現場現場繪圖，而是采用視頻演示的形式。通常繪圖時用到的作圖工具為三角板和圓規，這些工具可以使問題變得簡單。同時，多媒體教學還存在一個問題，有些教師制作的PPT課件缺乏創新、質量一般，而且內容陳舊，經常一個課件多次使用，多年使用。由于國家標準、粗糙度標準等一直在不停改變，因此，教材也在不停更新中，如果教學的PPT課件依舊是陳舊的內容，就會降低教學效率。讓學生產生誤解。[2]

4 大數據時代高等院校教育《機械制圖》改革策略

4.1 對教學內容進行改革，適當調整學時

隨著互聯網技術的迅速發展，教學中也逐漸滲透了互聯網技術，給教學帶來了巨大變化：第一，課程不再是統一的形式，學科內容逐漸朝著結構化和層次化的方向發展，學科在設計時會按照學生的能力特征和個性需求進行，在保證基本的學習內容的前提下，開展個性化的教學。第二，根據學生的職業需求和個人特點拓展個性化教學的內容。當前，計算機技術發展迅速，各種先進的機械繪圖軟件逐漸增多，繼Autocad，Caxa等平面繪制軟件之后，又出現了SolidWorks，Pro /E三維立體圖形軟件。如果繪圖軟件具備尺寸驅動功能，那么繪圖時可以充分利用它的尺寸驅動功能對圖片進行修改。[3]繪圖時如果使用常規的尺規作圖，靈活性就會比較低。當前，很多機械制造企業都會采用不同的計算機繪圖軟件，這樣可以大大提高企業的生產效率。

4.2 引進先進的技術和理論，加強各學科間的滲透

當前，機械制圖相關的理論和技術還在不斷完善和更新中，因此，有必要對機械制圖課程進行改革。當前企業都比較重視機械繪圖的效率和設計效率，所以當前課程的教學重點應該為計算機軟件繪圖的能力。教師可以采取各種方法提高學生的繪圖能力，比如：將習題作業改為計算機軟件繪圖作業，增加課堂中機械繪圖的內容比例等。將各個學科滲透到機械制圖課程中，以建立起各個學科之間的聯系。教師可以組織學生去參觀機械車間，切身實際的感受退刀槽、砂輪越程槽等工藝結構，加深對所學知識的理解，提高學生的創新能力和質疑能力。

4.3 更新課程體系

建立起新的課程體系，即機械制圖二維三維一體化新課程體系，該課程包括兩個教學階段，分別為二維教學和三維教學。二維教學的教學內容為學習基礎理論知識，培養學生的基本繪圖能力和識圖能力，掌握基本的繪圖原則和標準，培養空間思維想象力；三維教學的教學內容為培養學生的實踐操作技能和實用能力。該課程不是《機械制圖》《二維計算機繪圖》和《三維計算機繪圖》三門課程的簡單組合，而是根據課程教學目標，對內容的重新完善和改進，增加并強化重點的內容，刪除和弱化非重點的內容，以更有效實現教學目標。

首先，加強投影作圖教學，減少幾何作圖。采用計算機繪圖軟件設計產品時要充分發揮想象力，嚴格按照設計要求和相關數據制作出產品的三維模型，確定各組成部分的零件，在這個過程中培養學生的空間想象力特別關鍵。之前的機械制圖課程主要包括三項內容，分別是機械制圖、投影制圖和幾何畫法，投影制圖可以有效培養學生的空間想象能力，主要包括形體分析方法和視圖表達方式。教師要重點教授這部分內容，用該方法替代工程實踐中的幾何畫法，按照制圖標準和規則嚴格進行。

其次，要培養學生徒手畫圖的能力，增加徒手畫圖教學，減少手工精確繪圖方面的訓練。徒手畫圖可以提高學生的形體分析能力，繪圖速度比較快，而且在開發設計和選擇方案上具有很大作用，此外還可以應用于測繪、參觀和討論。二維計算機繪圖教學中徒手作畫是一項基本的技能，要加強這項技能的訓練，在基本體之前開始，和投影作圖、繪制零件圖互相貫穿。精確制圖會隨著繪圖功能的發展逐漸在計算機中實現，這就需要教學重點由原先的手工繪圖轉向計算機繪圖。

5 結語

《機械制圖》是一門基礎課程，具有較強的實用性。該課程的教學任務為教會學生如何進行機械制圖以及應用機械制圖解決實際問題。《機械制圖》設計是一項系統性的工程，涉及到很多關鍵因素，不但要改革教學內容和教學方法，同時也對教師提出了更高要求。教師要合理應用互聯網給課程改革帶來的機遇，充分了解現代化的企業要求和相關新技術，利用互聯網技術激發學生使用計算機軟件繪圖的興趣，培養學生的創新能力和動手能力，從而發揮出機械制圖這門課程的作用。

參考文獻

[1] 朱從容.機械制造技術基礎課程教學改革探索[J].高等農業教育，2012（3）：63-64，82.

[2] 張巖.“互聯網+教育”理念及模式探析[J].中國高教研究，2016（2）：70-73.

[3] 孫健峰，楊洲，王慰祖.機械制造基礎課程教學中存在的問題及改革的思考[J].當代教育理論與實踐，2016（4）：78-80.