機械制圖教學模式的探討

秦錄芳　孫濤

摘要 針對學生空間想象力欠缺，機械制圖課程教學效果欠佳的問題。通過多媒體課件和示范實踐結合、制圖模擬考試、三維軟件建模大賽、部件測繪等多種教學模式相融合，提高了教學效果，有效激發了學生的學習熱情和鉆研精神，增強了學生的學習效果，提升了學生的空間幾何構想力，培養了學生識圖和繪圖的實踐能力，使得學生工程素質和創新能力得到明顯的提高。

關鍵詞 機械制圖 教學模式 空間幾何 教學效果

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.06.051

0前言

“機械制圖”是機械類專業的一門專業必修課，是研究機械圖樣的繪制、識讀規律和方法的一門課程，可培養和發展學生空間幾何的分析、構想和圖解能力，從而使學生熟練掌握識讀和繪制機械類專業圖樣的基本技能。

由于學生以前從未接觸過相關專業領域，作為大學生入校以來的第一門專業課程，空間想象力的欠缺使得學生很難理解“機械制圖”中涉及的投影規律、投影視圖、剖視圖、零件圖和裝配圖的畫法等內容，加上教學時間壓縮、教學內容較多、教學方法陳舊以及學生存在消極態度等因素，使得學生學習效果受到嚴重影響，波及后續專業課程的學習以及課程設計和畢業設計。

針對以上問題，多年來，在“機械制圖”教學模式改革過程中，我校通過采用多種教學模式相結合，即通過多媒體課件和示范實踐結合、制圖模擬考試、三維軟件建模大賽、部件測繪等教學模式，對“機械制圖”課程進行了改革嘗試。

1多媒體課件和示范實踐結合

目前，多媒體課件已經成為很多課程必不可少的教學工具，在“機械制圖”課程中，多媒體課件具有非常重要的地位。如對于一些復雜的零件的三維模型的展示，可以很好地幫助提升學生的空間想象力和讀圖能力；講解常用零件的工藝結構、加工方法和技術要求時，引入各種機械加工視頻，使學生了解實際的加工情況，加深課程的理解；講解裝配圖時，通過動畫仿真的引入，使學生理解零部件的裝配過程和裝配方法……多媒體課件涉及的這些內容加深了學生對對書本知識的理解，提高了學生的學習效率。

“機械制圖”是一門對動手能力要求很高的課程，很多同學都明白多媒體課件的講解，但是一動手自己解題或繪圖常常無從下手，這主要是學生不明白作圖順序和相關細節，這必須通過教師的示范實踐來解決。如：三角板、丁字尺、圓規等機械制圖常見繪圖工具和儀器的使用步驟、注意事項以及相關保養規則在PPT無法全面展示，所以通過教師在黑板上現場使用并講解使用步驟，可使學生正確掌握工具的使用方法；在講解點、線、面的投影時，對于一些典型的題目，在黑板進行講解，通過一步步的做題步驟和講解，可使學生更好地掌握投影規律和做題方法……通過觀摩老師的作圖步驟，領會作圖思路，學生更容易模仿老師，提升作圖的動手實踐能力。

因此，內容豐富的多媒體課件和關注規范、細節的示范實踐相結合，在加深學生理解能力提高學習效果的同時，也有助于學生注重作圖規范和細節，培養了學生的實踐動手能力。

2制圖模擬考試

“機械制圖”是對學生繪圖動手能力要求很高的課程，有些學生能夠看懂圖，但自己繪圖能力卻很差，這就需要大量的作業來進行訓練。在作業完成過程中，有些學生是在和其他同學交流后完成作業；有些同學過多地參考其他同學的作業；有些同學干脆抄襲其他同學的作業；有些同學雖是自主完成，但作圖時間慢。同時，由于“機械制圖”課程的作業量大，老師一般都采取部分批改。這些因素交織在一起，使得老師無法通過作業對“機械制圖”的教學效果進行合理判斷。因此，“機械制圖”課程的教學效果只能通過學生的考試成績來檢驗。但考試只能一次，有些同學雖很努力但因為學習方法不得當，“機械制圖”考試不及格，使得其對他專業課程也喪失了信心。

我們只有準確了解學生學習的真實進展情況，才能對癥下藥。因此，在課程進展的過程中，我們根據教學內容出題，模擬考場環境，讓學生參加考試，通過模擬考試成績判斷學生的學習情況。針對大家普遍出錯難以掌握的題目，進行重點講解。通過多次的模擬考試，學生學習的難點得以有效克服，作圖能力得到了有效提高。

3三維軟件建模大賽

現如今，三維建模軟件已經廣泛應用于各行各業。有些航空航天企業由于加SET件形狀復雜，二維圖紙表達復雜且識圖過程長，因此三維圖紙已經逐漸成為其加工工藝圖紙的主流。

目前，“機械制圖”課程中的視圖表達還是以二維圖的繪制標準進行講解，由于學生的空間思維能力有個訓練過程，所以在學習過程中學生很難掌握這部分內容。從三維表達入手，通過學生使用三維造型軟件，在計算機上進行三維設計，然后生成二維投影圖，這就很直觀，符合學生的認知規律和設計活動順序，能夠較快地提高學生的空間思維能力和創造能力。

由于“機械制圖”課時的限制，不可能花大篇幅地講解三維建模軟件的操作。為深化“機械制圖”課程的教學改革，激發學生學習“機械制圖”的熱情，積極推行強化技能的應用型人才培養模式，我校已經聯系開展了多屆的三維CAD軟件技能競賽活動。比賽設有AuTocAD（三維）、CAXA、CATIA、Creo、Soli-dworks、UG NX六個軟件類別的比賽。各項比賽內容以機械零部件為主，所有題目要求在2小時內完成，凡熟悉以上6款軟件其中之一的在校生均可報名。圖1為學生參賽的部分作品。

以競賽活動為載體，實現了學生技能拓展，調動了學生學習積極性，形成拼搏進取，爭做標兵的濃厚氛圍。通過競賽，檢驗了和強化了學生的制圖課程學習效果及三維軟件設計操作技能，為培養高水平應用型人才奠定堅實的基礎。

4部件測繪

部件測繪在對現有設備的改造、維修、仿制和先進技術的引進等方面有著重要的意義，是工程技術人員應該具備的基本技能。因此，開設“部件測繪”課程，是“機械制圖”課程的一個重要實踐環節，是學生對機械制圖課程的基本知識、原理和方法的綜合運用和全面訓練，是進一步提高學生繪圖技能的有效手段。其目的是培養學生的實際動手能力，運用所學理論知識分析和解決設備改造及備品、備件測繪的問題，為后續的畢業設計打下必要的基礎。

通過給學生提供各種液壓閥、液壓泵及各種機械裝置模型，給學生布置以下教學任務：分析、拆卸部件，畫出主要零件的零件草圖；根據零件草圖、部件實物畫出裝配草圖；根據零件草圖和裝配草圖整理、畫出主要零件的零件圖和裝配圖。

部件測繪具體實踐過程中，其教學要求包括：繪制裝配示意圖時，要求學生在實際測繪前要先熟悉測繪任務、步驟與方法；在測繪過程中，注意拆卸順序，嚴防亂敲亂打；拆卸中要仔細了解零件的作用和裝配關系；繪制零件草圖時，要求選用適當的表達方法，完整標注尺寸，繪制部件的全套零件草圖：繪制零件圖時，要求選取部件中兩個比較典型的零件，畫出其零件圖，要求投影正確、內容完整、線型分明、字體工整、圖面整潔、表達合理，尺寸完整、正確、清晰、合理，技術要求全面。繪制裝配圖時，要求表達合理、裝配關系全面、清晰、尺寸全面、要有適當的技術要求。部件測繪的成績考核依據學生的圖紙質量和現場答辯綜合評判。

通過整個教學環節的實施，最終達到以下教學目標：一是使學生熟練掌握部件測繪的基本方法和步驟：二是進一步提高學生對于零件圖和裝配圖的表達方法和繪圖的技能技巧；三是提高學生在零件圖進行尺寸標注、公差配合及形位公差標注的能力；四是了解有關機械結構方面的知識；五是培養學生正確使用參考資料、手冊、標準及規范等；六是培養學生獨立分析和解決實際問題的能力。

5結束語

通過多種教學模式的融合，豐富了“機械制圖”課程的教學方法，使老師能夠準確了解學生學習的真實進展情況。通過多種教學模式的融合，能有效激發學生的學習熱情和鉆研精神，增強了學生的學習效果，提升了學生的空間幾何構想力，培養了學生識圖和繪圖的實踐能力，使得學生工程素質和創新能力得到明顯的提高。