借助3D機械制圖提升機電專業課程的相關探討

隨著計算機技術的不斷發展，3D機械制圖為工程制圖帶來了新的變革，機械制圖教學的發展必然會從二維投影到三維立體。本文主要是結合機械制圖的教學實踐經驗，分析三維教學提升學生讀圖能力的途徑，并選取實例來進行分析，根據學生反饋來檢查此教學方法效果。

關鍵詞：機械制圖 投影 立體

機械制圖是一門專業基礎課，主要是培養學生閱讀和繪制機械圖樣的能力，學好機械制圖的關鍵是培養學生邏輯思維能力和空間想象能力。在二維制圖教學中，主要是通過模型來調動學生學習的主動性和積極性，培養他們的空間想象力，但是在分析立體構成和投影對應關系方面還有所欠缺，無法完全認識立體構成特點，不能歸納和分析立體共性結構，還要通過畫出立體來分析新遇到的投影問題，不利于學生融會貫通。三維教學的應用是在認識和學習立體后進行分析，首先了解基本幾何體的構形特征，再通過體素構造法來分析復雜幾何體，以此來深入了解立體構成。

一、三維教學提升學生讀圖能力

三維教學體系的主干三維實體機構的表達方式，其知識結構體系還包括二維工程圖表達方法以及三維設計表達方法，在教學過程中，同時培養了學生掌握三維設計表達能力和應用、解讀二維工程圖的能力。三維教學提升學生讀圖能力的依據是在基本幾何體構形特點的基礎上構建關聯的二維投影。

學生在最初的三維學習后，能一定程度了解和認識立體構形特征，隨后的投影學習過程中，通過基本幾何體構形特征來對立體構成進行劃分、分類、總結和歸納，在不同特征立體下構建與之對應關系的投影，并逐步推廣，在這個過程中，學生會發現立體構成總是由幾種基本構形組成，能有效提升學生讀圖信心，也有助于提升教學質量。

在處理復雜幾何體方面，可通過體素構造法來分析，首先是形成建立分析立體的思路，在分析立體方面有明確的方法，教學中借助實例來讓學生從復雜立體構形中尋找規律，使其明白所有立體都有跡可循，不再是抱著沒頭緒的心理去面對紛亂復雜、形形色色的立體結構，提升學習機械制圖的信心。

二、機電設備維修管理專業的實訓教學內容與模式

當前機電設備逐漸往自動化、智能化的方向發展，電氣對液壓進行控制、液壓對機械進行控制，最終機械運動所產生的信息再對電氣完成控制。職業院校的機電設備維修與管理實訓教學，主要包括實踐教學課程、實訓教學課程兩部分內容。在機電設備維修與管理實訓教學的課程建設中，主要以實踐作為教學的主要內容，通過實踐深化學生對所學知識的掌握與理解。實踐教學課程主要包含電工電子實踐、機械原理的實驗與測定、機械材料的性能實踐、機械材料的尺寸測量等內容。機電設備維修與管理的實訓教學課程，主要包含液壓傳動系統的應用、液壓動力系統的維護、電氣設施的維修與控制、數控機床的編程操作、機電設備自動檢測、數控機床的故障維修、機電設施的維修與管理等內容。職業院校的機電設備維修與管理實訓教學，主要通過校內實訓、校企實訓相結合的教學方式，進行實踐經驗與技能的傳達活動。其中部分實訓項目為機械企業的機電設備維修任務，教師需要針對機電設備維修與管理的實訓內容，對學生的實訓過程進行監督，并對最終的實訓結果進行公正評價。

在教學過程中，可在立體構形特征基礎上進行常規劃分，包括圓弧回轉體、凌錐體和柱體等，教材將柱體定義為廣義柱體類，不僅僅只包含通過單一平面形成的立體，還有平面立體與曲面立體綜合形成的立體。每個立體構形和投影都有著其自身特點，可通過這些特點來尋找兩者之間的對應關系，根據立體能聯想到投影，反之，也可通過投影特點來反推立體特征。通過這個方法來建立立體與投影之間的對應關系，就能有效提升學生的讀圖能力，同時也有效解決了繪圖過程中尺寸標準的相關問題。

該立體并不只是簡單的柱體，分析過程中不能采取單一柱體特征來應對，需要分析該立體的形成過程。從圖中可以看出，其構成立體的基本幾何體素構成包括三個件，1個主體和2個依附件，每個組成件具備主體特征，可以依照柱體投影特征和立體構成來分析，可分成三步來繪制該立體的三視圖，如圖2.

在標注尺寸時，仍可在主體尺寸構成特征下采取底加高的形式，根據體素構造來逐步標注，得到如圖的標注，最后對總體尺寸標準情況進行檢測。如果立體為投影面垂直面，沒有基本幾何體構成的明顯特點，此時可補全立體對其還原來具備相關基本幾何體構成特征，再通過上述方法來求解，繪制出對應的圖樣。

三、機電設備維修與管理專業實訓教學存在的問題

（1）實訓教學內容與教學模式陳舊

機電設備維修與管理的實訓教學內容，與當前機電設備行業的職業要求相差較遠。大多數職業院校仍舊沿用傳統的機電設備維修與管理教材，教材內容的理論性強，實踐與理論結合的程度弱。在機電設備維修與管理的教學模式選擇上，教師也是以課堂實踐、實驗室實訓的教學為主，與企業聯合的維修與管理實訓較少。學生在缺少與外界聯系的環境中，所得到的實訓結果必然是陳舊的，實訓的教學內容也不具備系統性。

（2）實訓教學管理不完善

當前機電設備維修與管理的實訓教學中，實訓室管理人員只負責對教學設備的管理，參與實訓的教師負責對教學過程的管理。而且由于機電設備維修與管理實訓的實踐性較強，授課教師并不能完成實訓內容的操作指導任務。因此職業院校需要聘請專業的機電設備維修與管理人才，對具體的實踐操作步驟進行指導。所以從這里可以看出，實訓室管理人員、實訓教師、實訓操作人員，在機電設備維修與管理的實訓教學中，有著不同的管理任務。但由于各部門的職責劃分不清，某些實訓內容并沒有固定的人員進行管理，這就導致了責任推諉現象的發生。若在實訓教學中沒有規范的管理，那么實訓教學結果就很難得到保障。

（3）實訓教學的師資問題

職業院校機電設備維修與管理實訓教學的師資問題，主要包括兩方面內容。一方面是實訓教學教師較少，而且大多數教師的實訓教學能力較差，不能滿足機電設備維修與管理的實踐需求。當前大多數實訓教師有著豐富的理論教學經驗，但在實訓教學方面的經驗缺乏，特別是在動手操作方面的能力較差。而且隨著機電設備維修與管理實訓教學內容增多，較少的實訓教師不能滿足工作的任務要求。同時教師隊伍中青年教師所占的比例最大，有實踐經驗的老教師所占的比例較小，這也對機電設備維修與管理的創新造成影響。所以職業院校不得不引入經驗豐富的實訓教師，但這又產生了另一方面的問題。由于實訓教師只負責機電設備維修與管理的實訓課程，因此大多數院校將實訓教師、任課教師區別對待。實訓教師在工資、職稱評定、福利等方面待遇較差，這就導致了師資隊伍的專業性較低、穩定性較差的現象。

（4）實訓教學設備與資金投入不足

機電設備維修與管理實訓教學面臨的最重要問題，是實訓教學設備與資金投入不足。當前大多數職業院校的機電設備，都有著數十年的使用歷史。部分院校機電設備的規模較小，不能滿足日益增多的實訓項目需要。而且相關部門對機電設備維修與管理實訓的資金投入部門，政府部門并沒有制定相應的政策，來加快機電設備維修與管理的校企結合。在缺乏實訓教學設備與資金投入的前提下，機電設備維修與管理專業的建設就僅限于理論，實訓教學基地的作用很難得到發揮。

從學生角度來看，學習立體構成之后再學二維圖樣，有助于建立和培養空間想象能力，使其更容易理解圖樣，極大提升了二維讀圖能力；也提升了從二維投影圖想象空間立體的能力。學生對于立體與投影間的對應關系能有大致的概念，了解分解的過程以及圖樣繪制方法，提升繪制三視圖能力的同時也解決了標注中出現的問題，能保證標注的完整性和合理性。

教學實踐證明，借助于3D機械制圖教學模式，能讓學生快速、準確的把握繪圖切入點，不再盲目，能獲得良好的教學效果，特別是對于缺乏立體感的學生，采取這一方法能獲得十分明顯的效果。通過多年的教學探索，結合學生的反饋信息，此教學方法能在短時間內提升學生的讀圖能力，能全面掌握機械制圖相關知識，為以后的專業課奠定了良好的基礎。教學過程中還需要培養學生的實踐運用能力，通過反復練習來保證教學效果。該方法可在教學中大范圍推廣。

四、機電設備維修與管理專業實訓教學探討

隨著機械制造技術的快速發展，以機電設備維修、機電管理為主的職業教育成為熱門。機電設備實踐教學在機電設備維修與管理課程中占有重要比重，實踐教學內容、教學模式的改革創新，對最終的實訓結果具有重要影響。本文主要探討機電設備維修與管理專業實訓教學，通過分析實訓教學模式、教學內容、教學考評等，提出機電設備維修與管理的實訓方案。

實訓教學以機電設備維修與管理專業的教學大綱為前提，以現場實踐為主要教學手段，來培養符合社會需要的機電設備維護與管理專業人才。因此如何提升機電設備維修與管理專業的實訓效果，如何提高學生解決實際問題的能力，則需要教師與相關教育者制定良好的實訓策略，推動實訓教學的創新發展。

五、機電設備維修與管理專業實訓教學的策略探討

（1）實訓教學內容與管理模式的社會化

機電設備維修與管理專業的實訓教學，必須與社會的經濟發展進行緊密結合。實訓的教學內容需要在現有教學大綱的前提下，主動與行業的社會需求進行聯系。特別是在機電設備維修與管理實訓的實踐環節，需要通過校企聯合的模式來推動設備維修與管理實踐，提高學生生產與管理的操作水平。在管理模式的社會化方面，需要以就業作為實訓管理的最終目標，以提升學生的實踐與職業技能為主要工作任務，來構建完善的實訓管理體系。實訓室管理人員、授課教師、實訓操作人員三者要協同配合，共同完成實訓教學的管理工作。特別是在管理職責的分配方面，三者要做好有效的協調，要保證教學資源、實訓資源的合理有效利用，以實訓教學的科規范化管理。

（2）實訓教師的素質與技能改革

實訓教師對機電設備維修與管理專業的實訓教學，有著非常重要的影響。當前在職業院校機電設備維修與管理實訓中，授課教師、實訓操作人員屬于兩個不同的教學類別。實訓操作人員也被稱為實訓教師，在實訓教學中主要負責對實驗內容的操作與指導。實訓教師各方面待遇較差，這極大打擊了實訓教師的工作積極性。因此職業院校一方面要改革實訓教師的待遇問題，另一方面要推動授課教師的雙師型建設。職業院校要為教師提供完善的職業培訓機會，幫助教師快速將理論應用到實踐中。特別在雙師型的實訓教學與科研方面，要建立完善的競爭與激勵機制，推動教師在實訓教學與科研方面的開發創新。

（3）加大實訓教學設備與資金投入

機電設備維修與管理專業的設備與資金投入，需要政府部門、職業院校與社會三方面的支持。首先政府應該搭建校企服務平臺，通過設備支持、資源共享等方式，來推動機電設備維修與管理實訓教學的硬件建設。對于那些有突出學科建設的職業院校，政府應提供相應的財政支持，幫助機電設備維修與管理專業增添設備。職業院校自身也應從社會、學院方面籌措資金，通過引進專業人才、加大實訓教學設備投入等方式，促進機電設備維修與管理專業的教學發展。

六、結語

機械設備的一體化發展，對機電設備維修與管理提出了較高要求。機電設備維修與管理專業的實訓教學，主要目的在于幫助學生熟悉機電設備的安裝與維護流程，培養學生設備維修與管理方面的能力。只有在符合當前社會現實情況下，進行實訓教學的內容與教學模式安排，才能提高學生的社會實踐操作能力。

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宋莉莉 廣西南寧學院