機械類專業機械制圖教學改革的研究與實踐

趙英杰

1.重慶三峽學院機械工程學院； 2.重慶三峽學院現代機械結構材料工程技術中心

機械類專業機械制圖教學改革的研究與實踐

趙英杰

1.重慶三峽學院機械工程學院； 2.重慶三峽學院現代機械結構材料工程技術中心

隨著我國的不斷發展，教學體制改革發展體系也逐步完善。本文對機械類專業機械制圖的教學改革進行了深入的分析研究，根據教學的現狀對各部門以及學生提出了更高的要求，使學生更好地掌握機械制圖的專業知識以及技巧，培養三維實體造型與二維繪圖并舉，提高學生對機械制圖的熟練程度，提高教學效率。

機械類 機械制圖 教學改革 三維

目前，我國科學技術飛速發展，機械類制造行業向更精細的方向發展，這對機械類專業的學生提出了更多的要求和標準。傳統的機械制圖教學方式比較枯燥，使原本對此專業不了解的同學失去了興趣。因此，機械類專業機械制圖的教學必須進行改革，本文對此進行了研究，為改革提出更多的建議。

一、機械類專業機械制圖教學改革的重要性

對于機械類專業來說，其教學的主要宗旨是提高學生的機械操作技能，使學生更加符合社會發展的需求。機械制圖是機械類專業課程的重要組成部分，對機械類專業的學生的能力有重要影響；若學生沒有掌握好機械制圖的技術，則工作是無法順利進行的。

目前，我國的機械制圖的教育發展不容樂觀，許多院校對機械類專業的機械制圖課程并沒有足夠的重視。在現在看來，原有的教學模式不符合學生目前的學習狀況，學生的空間想象力較差，作圖能力不強。點線面及其相關位置關系的定位定量的投影作圖與繪制和閱讀機械工程樣圖的聯系不緊密，學生在學習時難以理清思路，容易造成反作用。機械類專業本身難度大、比較枯燥，老師在教學時由于內容復雜，知識量大，很多知識學生在學習時會感到吃力，難于掌握相關內容，從而失去耐心，導致對機械類課程失去信心。

二、機械類專業機械制圖教學改革的意義

機械制圖是機械類專業的代表作，是一個工程師工作的表達方式，是所有院校培養學生的主要任務。

教育體制的改革，可以提高學生的綜合素養，順應市場發展的趨勢。機械類教學的改革可以改變傳統的教學方式，改變學生只學習書面知識、缺乏操作能力的現狀，實現專業知識與技能相結合的教學方式，保證了教學質量。

三、機械類專業機械制圖的教學改革措施

經過各方面的研究與討論，機械類專業機械制圖的教學改革措施有以下幾點：

第一，采取將直觀性較弱的線面及相互位置關系的定位、定量投影作圖訓練改為基于立體的相關位置空間邏輯思維和形象思維能力訓練為主，由于立體的直觀性較好。采取這種方式既降低了學生學習的難度，又能夠更好地與繪圖和閱讀機械工程樣圖的聯系緊密化，這樣更加有利于教學，刪除一些不必要的內容，既減短了學習時間，從而把多余的時間用于其他的地方，還降低了難度，有利于同學們更好地進行機械制圖，加強了學生空間想象的能力。還提高了教學質量，教學更加合理化、專業化。

第二，機械制圖與計算機課程的相互融合，使機械制圖更加簡單方便，充分的提高了學生們制圖的能力，提高了制圖效率，減少了失誤。根據工程制圖的發展趨勢和企業的實際需求，機械制圖與計算機課程的充分融合，不僅能夠掌握計算機繪圖等相關內容，還能夠充分利用計算機技術解決一些實際問題，減少機械制圖的學時。計算機技術作為當代發展的重要技術手段，它的作用不容忽視，將計算機制圖作為改革傳統機械制圖的一種重要方式，傳統的機械制圖模式繁瑣復雜，需要通過手工進行繪制來提高繪圖技巧和方式，這種方式雖然能夠提高學生的動手能力，提高繪圖質量。但是這種繪圖方式也存在一些限制性因素，繪圖時間耗時長，且易出錯，不符合當前社會和企業的實際需求。計算機繪圖更符合時代發展的潮流，符合當今社會和企業的實際需求，計算機作為現代化的一種先進手段，它的作用也越來越大，更符合人們的需求。手工儀器繪圖方式大大削弱，手工儀器繪圖慢慢淡化，取而代之的是采用計算機繪圖和徒手繪圖，這樣不僅可以節省繪圖時間、減少學時，還可以提高學生繪圖能力。計算機繪圖的三維實體造型能更有效地幫助學生掌握形體分析方法、訓練學生空間構思的能力，使學生能夠更全面地掌握計算機繪圖的內容和技術[1]。

第三，目前的教學方法與手段不符合當今機械制圖的教學，教學方法與手段也需要進行創新，教學應積極采用基于實體造型的多媒體技術，多媒體技術作為當今社會不可缺少的重要手段，在教學方面也有不可忽視的重要作用，機械制圖教學以培養學生的空間思維與想象力為基礎，借助多媒體網絡來學習投影理論和投影規律，從而解決工程樣圖的識讀與繪制樣圖。而在課件開發上，教師應借助于互聯網的技術的等相關現代新技術開發更加優秀的機械制圖課件。打破原有的教學模式，采用計算機等新技術展示抽象的空間概念，讓學生們能夠更直觀明了的觀看到立體形狀。從而完成教學中的轉換過程。大大提高學生對于機械制圖的興趣，激發學生的對課程的好奇心，積極主動的學習探索，更好地掌握相關內容。

教學手段是教學模式的重要組成部分，教師在教學內容的過程中，發揮著重要的作用，引導學生學習。學好機械制圖這門課程需要投入大量的精力，需要學生充分利用課余課下的時間了解使用教學模型，從而增加學生對機械制圖的主觀認識，最終提高思維空間的能力和機械制圖的能力。利用計算機技術創建的計算機模型精度高、質感好、形象逼真、色彩豐富。計算機模型能夠更加精確的展現相貫線的變化趨勢，結合動畫效果，使圖像清晰明了的展現在學生面前，學生們能夠更有效的掌握相關內容。利用計算機軟件還可以教學生們進行模型的新建與修改。在制圖教學中輸入相關參數，就能夠生成相對應的三維實體虛擬模型。這樣不僅可以減少模型的數量，還可以很快的得到虛擬實體模型。采用這種方式，可以及時有效的補充新教學內容的模型，快速補充，減少不必要的麻煩，提高教學效率。還能夠針對不同情況進行具體問題具體分析，針對不同的教學對象的不同要求，進行模型的調整，更好地滿足學生對于模型的不同要求。從而有利于減少教學的成本，做到少投入、高回報。提高教學的質量和效率。促進學生養成良好的學習習慣，能夠積極主動高效的完成學習任務，提高自身的學習能力。識讀機械制圖的能力十分關鍵，為了更好地提高學生的讀圖能力，使學生在機械制圖過程中能更輕松一些，增強學生對機械制圖的能力，就要多分析多了解經典的機械圖樣。這樣可以使學生掌握更多的機械知識，拓寬視野，增加想法。由于機械類專業機械制圖涉及范圍較廣，單靠教師講課，學生們難以吸收、不能完全消化相關知識點，進而導致學生實際操作能力較差，然而機械制圖虛擬模型庫則可以彌補這個缺點，幫助學生們化解這個難題，鼓勵學生積極學習。充分體現出在教學觀念中學生的主體性和重要性。

第四，目前，我國機械類專業機械制圖并沒有完全與計算機制圖相結合，機械類專業的學生并不能在計算機環境下完成制圖。我國科技飛速發展，計算機的繪圖應當與機械制圖相結合，因此，三維造型技術將成為工業設計的必然趨勢，這為機械制圖的教學改革提供了切入點和平臺。工程設計制圖課程教學的基礎和核心已經轉向實體造型技術，其他國家的教學體制更加完善，我國的教育部門也不斷努力，利用計算機繪制二維工程圖將在相當一段時期內長期存在"三維實體造型將會成為一種不可逆轉的歷史潮流。

四、機械類專業機械制圖的教學改革實踐

根據機械類專業機械制圖的特點對學生的課程進行合理的安排，建立了以實體造型技術為核心的兩段式教學模式。

第一，學習機械制圖的專業理論，教師建立虛擬模型進行教學，容易吸引學生的學習興趣，鼓勵指導學生把看到的三維實體圖形表達成機械工程圖樣，培養學生積極學習基本理論的興趣，所以在教過程中采取實體造型技術貫穿制圖基本理論教學的全過程。

第二，機械類專業的學生要想畢業后能立刻進入工作，就必須要培養自身的實踐操作技能，加強實踐能力的培養，能都對所學到的專業知識運用自如，運用學到的知識去解決實際問題。傳統的機械類專業機械制圖的實踐教學方式是采用測量和拼裝模型的方法，這樣的教學方式具有一定的局限性。一方面，這種教學方式需要準備較多的模型，成本高，需要大量的資金投入。另一方面，模型的種類較少，限制了實踐性教學的內容，使教學并不能達到令人滿意的效果。在教學過程中，利用三維軟件建立參數化三維模擬模型庫，成為機械制圖實踐性教學的素材庫，可以解決傳統實踐教學中所遇到的問題，同時還能利用此軟件強大的功能進行虛擬裝配及動態仿真，有學生自己徒手繪圖，提高其專業能力。有利于認知思維深化和發展構建投影原理教學方法，通過對原機械制圖課程的剖析，基于點線面及其相互位置關系的定位、定量的投影作圖訓練來培養學生的空間想象能力。這樣有利于激發學生的觀察力、想象力以及動手能力，開闊的學生的視野，培養了學生學習機械制圖的趣味性，提高了學習效率[7]。

綜上所述，機械制圖虛擬模型庫是機械制圖教學改革中的一大重要內容。它不僅減輕了教師的工作量還充分發揮了計算機在教學中的作用。機械制圖虛擬模型庫的建立在推動教學的改革中有重要的作用。

[1]劉麗芝.高職機械專業機械制圖教學改革研究[J].工業,2016,4(7):00305-00305.

[2]胡倩.高職《機械制圖》課程教學改革研究[J].時代農機,2017,4(1):221-222.

[3]李志勇.高職院校機械制圖教學改革的探索與實踐[J].職業,2017,4(11):45-46.

[4]陳琳.高職院校《機械制圖》課程教學改革的實踐與探索[J].中國市場,2015,6(11):130-131.

[5]張旭燕.高職院校機械制圖課程教學改革的探索與實踐[J].時代教育,2015,6(18):95-95.

[6]李文雅,姬素云.高職院校機械制圖與AutoCAD課程整合教學改革[J].河南農業,2015,4(24):30-31.

[7]李萍,李維軍,高興軍.基于“卓越計劃”的機械制圖課程教學改革初探[J].大學教育,2016,73(7):147-148.

趙英杰（1963-），男，漢族，河北邯鄲人，本科學歷，高級工程師，碩士生導師，研究方向：機械設計及制造。