基于“卓越工程師”培養的機械制圖課程改革

舒順蘭

【摘要】根據卓越計劃人才培養目標，我們就機械制圖類課程的教學內容、教學方法、實踐教學環節、考核評價方法等進行改革和實踐。教改措施不僅激發了學生主動獲取知識的意愿，而且提高了教學效率，取得了良好的效果，對于提高工科大學生的綜合素質具有重要意義。

【關鍵詞】教學改革；機械制圖；教學方法；教學實踐；卓越計劃

【中圖分類號】TH126-4 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2017）11-0019-02

教育部于2011年推出的“卓越工程師教育培養計劃”（簡稱卓越計劃）以培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才為主要目標，為建設創新型國家、實現工業化和現代化奠定堅實的人力資源優勢[1]。卓越計劃的實施對于全面提高工科大學生的綜合素質具有重要意義。

機械制圖是工科大學生必修的一門重要的專業基礎課，是現代設計理論與方法課程的重要組成部分，也是從事工程技術相關專業的人員必須學習和熟練掌握的基本技能[2]。為了適應卓越計劃的實施要求，我校結合卓越計劃人才培養目標，根據不同專業（機械類、近機械類和非機械類）特點、市場需求調整培養方案，就課程內容、教學方法、實踐教學等對機械制圖課程進行改革和實踐，取得了較好的效果。

一、調整課程內容

機械制圖教研室以教育部“本科工程型人才培養的通用標準”和各專業行業標準為基礎，根據不同專業特點、能力培養要求和課時安排，有針對性地調整課程大綱和教學內容[3]。如對機械類專業，要求學生利用220個總課時，熟悉機械制圖相關標準，熟練掌握各種機械工程圖樣的表示方法，具有較強的機械產品開發和設計、技術改造與創新能力。教學內容則將制圖基礎、視圖表達、構型設計、現代繪圖技術和測繪實習有機結合，突出課程的系統性和實踐性，強調知識的綜合應用能力。對近機械或非機械類專業，主要突出課程的基礎性和應用性。課程內容安排上適當壓縮教學內容，降低教學難度。要求學生在有限的課時內，熟悉相關行業工程制圖標準和表示方法，掌握工程制圖基本繪制方法，為今后相關專業設計開發奠定基礎。計算機和各種繪圖工具軟件的廣泛普及，很多學生在機械制圖課程學習之前，就有一定的繪圖基礎和學習意愿。因此，在機械制圖類課程的安排上，我們借鑒其他學校的經驗，嘗試將機械制圖和AutoCAD兩門課程融合在一起講授[4]，使學生學習識圖知識和方法的同時，就有機會利用繪圖軟件進行視圖直觀表達，激發了學生的學習興趣，對兩門課程的教學都起到了很好的促進作用。

二、創新教學方法

機械制圖是一門以投影理論為基礎，用平面圖形來表達空間物體的真實形狀和大小的繪圖方法的課程，側重形體表達，抽象性強，學生難以理解。傳統教學方法通常運用掛圖、模型、板書繪圖等進行講解式授課，枯燥抽象，影響學生的學習興趣和教學效果。為更好地培養學生的形象思維和空間想象力，我們充分利用現代化的教學手段和電子媒體，緊密結合項目或設計任務，發揮學生的主動性和參與性，激發他們主動獲取知識的意愿，提高教學效果和質量。

1.充分利用現代化的教學設備和手段輔助教學

當前，現代化教學設備和手段廣泛運用于教學實踐活動，多媒體技術、三維動畫能更為生動、形象地表達機械制圖中平面圖形與立體實物的對應關系。而利用AutoCAD、Pro/E、Solidworks等軟件繪制的三維立體圖可以任意旋轉、剖切、放大，能使學生從各個位置、多角度地了解物體的立體結構，加深學生對各種零件、裝配體的空間結構及組成的理解。結合便捷的校園網和多樣化的電子媒體，我們把教學課件、重點和難點知識、繪圖舉例等上傳網絡，學生可隨時從校園網上下載學習。作業或設計過程中遇到的問題，可以通過微信、QQ等與教師互動交流。現代化的教學手段和多樣化電子媒體的輔助教學，有效解決了機械制圖課時少、抽象枯燥、學生難以理解、學習興趣不高的問題，有效提高了課堂教學效率，保證了良好的教學效果。

2.以項目為主的參與式教學

以項目為主的參與式教學是指在教師的指導下，讓學生參與到具體的項目或設計中，把單純的理論知識學習轉變為實踐和理論相結合的學習[5]。通過參與項目，學生可以直接感受到項目研究過程中所需的理論知識和技術，體驗到知識的遷移，增強學習的主動性和成就感。教學組織過程中，教師結合開發課題或創新比賽項目，學生自由組合按小組選題。根據項目內容、基本要求，結合所學專業知識，自己查找資料，小組討論交流，提出設計（解決）方案。然后在課堂分小組講授，教師點評，相互促進提高。這種針對項目的參與式教學方法，改變了傳統教學方式下學生被動學習的情況，激發了學生主動學習的意愿，對學生創新能力的培養有重要意義。當然，以項目為主的參與式教學對教師和學生能力都提出了更高要求，制圖教師在教學中不能只孤立的講授理論知識，而應將專業知識與生產實踐相結合，從生產實際中選題，給學生提出問題。教師還要善于組織教學，加強與學生的互動交流，及時解決遇到的實際問題。學生則要在掌握制圖知識的基礎上，了解其他專業課程，注重知識的應用創新與有效遷移，發揮團隊協作精神，培養解決實際工程問題的能力。

三、加強實踐培養

實踐教學是學生將所學知識轉化應用的主要途徑，也是培養工科大學生創新能力必不可少的重要環節[6]。我校機械制圖實踐教學緊密結合現代制造企業需求，著力培養學生的工程實踐能力、工程設計能力和創新能力。機械專業實踐教學分為計算機繪圖實踐，測繪實踐和畢業設計實踐三部分內容。

計算機繪圖技術在現代制造和加工工業中得到了廣泛應用，是機械類專業學生必須掌握的基本技能。通過繪圖軟件培訓、繪圖操作實踐，要求學生掌握電子圖板、AutoCAD、Pro/E、Solidworks等軟件的使用，能夠利用這些軟件繪制投影、標注尺寸、標注文字等，完成基本機械零部件的繪制流程，為今后大型專業繪圖打下良好的基礎。通過培訓實踐，大部分學生能夠取得相應的等級證書，對學生今后就業很有幫助。測繪是機械制圖課程最重要的實踐環節，同時也起到檢驗學生將理論知識轉變為實際技能的作用。測繪實踐以典型機械部件測繪為主，學生以小組為單位，共同完成測繪任務。通過機械部件的拆卸、測量和裝配，鍛煉學生的動手能力、識圖成圖能力及計算機三維設計能力。測繪實踐中，基本知識的掌握如公差配合、標準的查閱、手工繪圖、尺寸標注等仍是考察的重點。畢業設計實踐是培養學生運用所學的基本知識和技能分析解決實際問題，提高獨立工作能力，增強創新意識的重要途徑。學生以工廠實習為主，實地了解機電產品的設計和制造過程，操作機床和設備，能自主加工簡單零部件。配合現場參觀，要求學生將畢業設計課題與生產實際相結合，使設計的產品具有更強的實用性。

四、突出能力考核

卓越計劃對本科層次工程師知識、能力與素質方面提出了更高要求。我校機械制圖考核以突出能力為主，重點考察學生基本知識的掌握以及制圖技能的應用與創新。考核標準分為課程考試、考查得分和測繪實踐、創新比賽等。總成績中，畫法（下轉25頁）（上接19頁）幾何考試占20%，繪圖設計占50%，根據設計難易程度及完成水平評分；測繪實踐占20%，平時作業占10%。學生有創新比賽或設計作品獲獎，則根據等級相應加分給予鼓勵。

我校機械制圖類課程根據卓越計劃進行改革后，學生的學習積極性高漲，他們的識圖、繪圖能力得到了顯著提高。絕大多數機械類學生參加了計算機繪圖（CAD）培訓，并拿到了相應的證書。2010年以來，機械基礎教研室在課堂教學比賽中有7人（次）獲獎，其中省級獎勵4人，校級獎勵3人（次）。學院學生在湖南省大學生機械設計創新大賽、湖南省大學生工程訓練綜合能力比賽中獲得一等獎2項，二等獎5項，三等獎7項的好成績。40余名學生參加了比賽前期培訓和強化學習，提高了他們的設計能力和綜合素質。

參考文獻

[1]教育部.關于實施“卓越工程師教育培養計劃”的若干意見[Z].2011.

[2]王丹虹，宋洪俠，陳霞.現代工程制圖[M].高等教育出版社，2017.

[3]尹立孟.卓越工程師培養中的師資問題與課程體系設置[J].重慶科技學院學報：社會科學版，2011（14）：163-165.

[4]孫鵬濤.機械制圖與三維CAD結合教學研究[J].南方農機，2016（7）：86-87.

[5]劉文剛.項目教學法在機械制圖教學中應用研究[J].科技資訊，2011（10）：193.

[6]孫道勝，程家福，潘和平.校企合作培養卓越工程師的保障機制研究[J].合肥學院學報：自然科學版，2015，25（3）：66-69，80.endprint