產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)《機械制圖》課程教學(xué)改革現(xiàn)狀分析及方法研究

曾思銘

摘要：本文通過對產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)現(xiàn)有機械制圖課急需改革進行研究，找尋國內(nèi)外產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)機械制圖課程改革的現(xiàn)有方式方法，提出一些中國境內(nèi)特有的改革方式方法，并建立具有產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)的課程資料庫。

關(guān)鍵詞：國內(nèi)外課改研究;產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)制圖改革

中國分類號：G64 文獻標(biāo)識碼：A

文章編碼：1672-7053（2019）06-0041-02

產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)《機械制圖》課時分配缺乏教學(xué)經(jīng)驗和學(xué)情分析的依據(jù)，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)本課程困難，且學(xué)生眾多，教師精力有限，教學(xué)質(zhì)量不高，學(xué)生成績兩極分化嚴(yán)重。教學(xué)內(nèi)容也沒有結(jié)合專業(yè)特色和教學(xué)中的實際問題，難有較高的質(zhì)量。學(xué)生學(xué)習(xí)本課程缺乏一定的數(shù)學(xué)幾何基礎(chǔ)，且學(xué)習(xí)方法不當(dāng)，導(dǎo)致大部分學(xué)生不能用制圖的思考方式學(xué)習(xí)本課程，基于以上種種，提出產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)制圖教學(xué)改革刻不容緩。

1 產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)《機械制圖》課程教學(xué)改革的意義

在改革過程中可以讓學(xué)生更加理解制圖在以后工作和后續(xù)產(chǎn)品工程基礎(chǔ)中的重要性與實用性，化被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，還可以更多地了解產(chǎn)品造型設(shè)計所涉及的知識，讓空間想象力弱的學(xué)生通過改革后的教學(xué)方式進行思考，達到鍛煉其空間想象能力，提高學(xué)生綜合素質(zhì)和理性思考能力。

2 國內(nèi)外產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)《機械制圖》課程教學(xué)改革現(xiàn)狀

許多學(xué)生不夠重視機械制圖這門課，認(rèn)為與專業(yè)關(guān)聯(lián)不大，導(dǎo)致學(xué)習(xí)不夠認(rèn)真，而且這門課程對藝術(shù)生來說較難，有可能由于沒有空間想象力而產(chǎn)生抵觸情緒，使得課程成績兩極分化較為嚴(yán)重。

現(xiàn)如今制圖課的授課特點是傳遞的信息量大，信息結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳遞方式方法多樣化，傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)方式是黑板作圖一掛圖一模型，配合教師講授，由于版圖及教具操作費時，很大程度上限制了課堂時間的有效利用;這樣的教學(xué)方法和手段不利于教學(xué)內(nèi)容的迅速貫徹和消化，妨礙了教學(xué)質(zhì)量的提高。

有關(guān)制圖的教材大部分更適用于機械或建筑類專業(yè)。像產(chǎn)品設(shè)計類專業(yè)只能選取教材中的部分內(nèi)容如畫法幾何、制圖基礎(chǔ)等基本知識外，并不能很好地結(jié)合相關(guān)專業(yè)課程和知識進行授課，給學(xué)生將所學(xué)到的知識直接應(yīng)用到設(shè)計和工程實踐中帶來了很大困難。

2.1 國內(nèi)教學(xué)現(xiàn)狀概述

國內(nèi)《機械制圖》課程的主要改革方式方法有以下幾類：（1）對多媒體課件的有效使用，如CAI課件的使用，CAI課件通過動態(tài)模擬、動畫技術(shù)及三維圖形等手段使教學(xué)變得生動、直觀、形象。（2）在考核方式的改革，如根據(jù)具體模型，讓學(xué)生運用所學(xué)知識選用合理的表達方法進行繪圖實踐，并能運用AutoCAD軟件繪制圖形;或采用課程答辯的方式進行考核，每人在15分鐘內(nèi)回答老師的提問。（3）在教學(xué)方法中的改革，如直觀教學(xué)法：帶學(xué)生現(xiàn)場參觀生產(chǎn)、觀看視頻或通過模型、語言的形象描述，實物演示等使學(xué)生獲取感性知識和理解抽象概念;再如參與企業(yè)實際項目：以實踐為平臺，培養(yǎng)動手能力;還可用項目教學(xué)法：以“項目為主線，教師為引導(dǎo)，學(xué)生為主體”，將教學(xué)過程變?yōu)閷嵤┮粋€具體的項目。（4）在教材中的改革：新的教學(xué)基本要求增加了計算機輔助構(gòu)造三維造型的能力，我國高校近幾年出版的制圖教材都有刪減并降低畫法幾何的難度，增加計算機造型技術(shù)的基本原理等現(xiàn)代內(nèi)容。

2.2 國外教學(xué)現(xiàn)狀概述

國外一些發(fā)達國家的《機械制圖》課程將工程教育這個理念與教學(xué)融合。

2.2.1 強調(diào)以學(xué)生為主體的教學(xué)方式

在最近幾年，國外的高校教學(xué)強調(diào)以學(xué)生為主體的教學(xué)方式，教師只充當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生思考，讓他們最大程度的自主學(xué)習(xí)。例如新西蘭國立懷卡托大學(xué)，不像傳統(tǒng)的教學(xué)環(huán)境教師講臺居高臨下，而是拼成可大可小的橢圓形討論桌，此種布局形式可以以學(xué)生為中心，促進其思維發(fā)展，讓每位學(xué)生都參與到課堂中來。此情此景溝通更自由、更開放、更平等，學(xué)習(xí)再也不是被動的接受，而是主動探究的過程。英國CBE教學(xué)模式著重于學(xué)生的自我評估，和培養(yǎng)學(xué)生的反饋能力，教師教學(xué)的時候更多的是指導(dǎo)、咨詢，而不是講授知識，讓學(xué)生主動學(xué)習(xí)，而不是被動接受。CBE的教學(xué)手段也是輔助調(diào)動學(xué)生的積極性，如演示、練習(xí)、參觀、討論、讀書指導(dǎo)、實習(xí)實驗等。

2.2.2 著重理論與實際緊密結(jié)合的高效性

國外發(fā)達國家中高校在《機械制圖》成功的教學(xué)經(jīng)驗告訴我們，要想培養(yǎng)學(xué)生能勝任高技術(shù)含量崗位所需的工程能力，就要讓理論與實際相結(jié)合，營造一個完整的實踐環(huán)境。如德國FH模式的實踐教學(xué)特色可以概括為“企業(yè)主導(dǎo)，注重實踐過程。”首先，F(xiàn)H的學(xué)生要先花時間在企業(yè)實習(xí)，積累實踐經(jīng)驗、和感性認(rèn)識，打好理論基礎(chǔ)后再開始《機械制圖》課程。然后在《機械制圖》課程學(xué)習(xí)到主要階段后，又會在企業(yè)實習(xí)一段時間，將校企合作發(fā)揮到極致，在學(xué)校學(xué)習(xí)企業(yè)實用性內(nèi)容，還要經(jīng)常參觀考察企業(yè)，并在企業(yè)內(nèi)設(shè)置實踐課程，如此方法不僅可以了解企業(yè)工作情況以及實際的工作程序和方法，還能讓學(xué)生自己動手操作接觸實際。

2.2.3 遵循工程教育標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)考核方法

國外先進高校《機械制圖》課程的考核制度是多樣性的，它基于工程教育標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)謹(jǐn)制度，并可促進學(xué)生工程能力發(fā)展，這比我國采用卷面考試的方法好太多。

如英國BTEC教學(xué)模式，課程結(jié)束后，為培養(yǎng)學(xué)生的自我認(rèn)識能力，更加客觀公正的對待自己，所以先讓學(xué)生對照課業(yè)評價標(biāo)準(zhǔn)自行評價，自評完后教師再進行評價，指出學(xué)生自評的不足，并和學(xué)生達成共識，最后教師按優(yōu)、良、合格和重做給出評定等級，累計成績，取得課程學(xué)分。如對成績有疑義，允許學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)按程序進行申訴.既可以體現(xiàn)學(xué)生的權(quán)利，又給他們指出今后努力的方向。

實踐表明，以上所綜合運用的方法比用試卷考核更能培養(yǎng)學(xué)生的實際能力和水平，并激發(fā)學(xué)生的積極性。

3 產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)《機械制圖》課程教學(xué)改革方法

依據(jù)產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)特點與制圖需要選擇和組織課程內(nèi)容。例如刪減與產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)無聯(lián)系或聯(lián)系結(jié)合不密切的傳統(tǒng)內(nèi)容，以三維立體作為切入點展開課程內(nèi)容，提出以下幾種課程教學(xué)改革方法。

3.1 化繁為簡利用三維軟件成型方式進行教學(xué)

全面調(diào)查我校學(xué)生與制圖相關(guān)的知識結(jié)構(gòu)、知識基礎(chǔ)和思維方式。分析總結(jié)出適合我校學(xué)生的教學(xué)方法，如用直角坐標(biāo)系引出三面投影體系和投影規(guī)律，利用學(xué)生已儲備的幾何知識幫助其理解抽象內(nèi)容，使復(fù)雜問題簡單化。在本課程中融入三維演示，運用多種媒體技術(shù)和演示手段輔助教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量。如將計算機三維構(gòu)型中的“拉伸成型”法用于軸測圖的繪制，使軸測圖真正成為一種幫助學(xué)生閱讀立體視圖并想象其空間形狀的工具。引入現(xiàn)代造型方法，增強學(xué)生的空間思維能力。使學(xué)生不但能根據(jù)二維視圖快速想象出立體的形狀，而且知道立體成型的方法和過程。

除了借助軸測圖幫助學(xué)生思考建造空間想象力外，還可以通過AutoGAD進行三維建模或者Rhino、3D MAX等三維輔助軟件建出實體三維模型來快速增加教學(xué)效率。但不排除個別學(xué)生在看到三維模型后還是無法將立體圖形轉(zhuǎn)換到二維視圖中，對相對應(yīng)的點的位置尋找還會思維混亂，對于這類學(xué)生最好能找到實體模型進行拆分，并運用長對正，寬相等，高平齊的法則點對點的在視圖中進行分析，或在生活中找最基本的簡單幾何立體分析后，再慢慢過渡到復(fù)合柱體，復(fù)合回轉(zhuǎn)體和切割式立體、相貫體、組合式立體等復(fù)雜立體。

3.2 根據(jù)師寡生多的特點，采用互幫互助法進行教學(xué)

每次上課前都可以準(zhǔn)備一個或兩個小知識點的習(xí)題回顧，對于主動舉手回答的學(xué)生進行加分鼓勵。且每一堂課的作業(yè)都采用分組互評法，讓學(xué)習(xí)成績優(yōu)異的帶學(xué)習(xí)成績?nèi)醯臑橐唤M，教師把正確答案公布后，同組學(xué)生互相打作業(yè)分，接下來成績優(yōu)異的同學(xué)要負(fù)責(zé)把成績?nèi)醯耐瑢W(xué)教會并寫上評語，完成后再給對方互評組內(nèi)教學(xué)分，教師再根據(jù)這兩組分?jǐn)?shù)和評語打出最終成績。

為了保證教師和學(xué)生溝通交流的實時性和流暢性，分組和打分以及作業(yè)提交都可以用線下比較流行的對分易來進行，這樣在教師給出成績后學(xué)生能第一時間在微信看到自己的成績，教師可以允許他們在一周內(nèi)進行申訴，符合申訴要求的或者想要跟高成績的學(xué)生可以將更改后的作業(yè)再次提交，如此也能充分體現(xiàn)學(xué)生的權(quán)利，提高學(xué)習(xí)自主性，還能保證課程的教學(xué)效果。

3.3 以生活中感興趣的產(chǎn)品入手進行制圖實操繪圖

如果所在高校附近區(qū)域沒有可以校企合作的公司，或者供學(xué)生實習(xí)參觀，也沒有合適的項目給學(xué)生進行實際操作和鍛煉實踐的話，可以讓學(xué)生在生活中選擇一樣暫時用不到的產(chǎn)品進行拆裝，并畫出其一套完整的工程制圖圖紙，畫完紙質(zhì)圖紙后，需用AutoCAD軟件進行檢驗，檢查一下所繪圖紙是否有標(biāo)注錯誤、漏標(biāo)、重復(fù)標(biāo)注等，如標(biāo)注圓弧是否沒標(biāo)注圓心位置以及半徑值，而是標(biāo)注成了直徑值等等，從產(chǎn)品拆分到測量，到選用繪制圖紙的樣式和手段都是學(xué)生自己獨立完成，這個過程可以培養(yǎng)學(xué)生對產(chǎn)品設(shè)計與工程制圖的同一性認(rèn)識，并提高自主學(xué)習(xí)和查找資料、動手能力等各項綜合水平。

3.4 考核方式由以往單一的考試改為答辯結(jié)題

完成圖紙繪制后，檢驗方式方法可以采用答辯的形式，輪流到講臺上答辯，并讓學(xué)生們仔細(xì)聽完進行互評，互評之前將評分標(biāo)準(zhǔn)列舉出來，發(fā)放到每個學(xué)生手上，答辯前教師再準(zhǔn)備一些實際操作問題和重要知識點的理論問題，在答辯過程中進行隨機提問，可以面對面給學(xué)生進行考核，切實了解他們對所學(xué)知識的理解和運用情況，既讓他們對學(xué)過的知識有所回顧，又可以分擔(dān)教師一對多改作業(yè)時的壓力，一舉兩得。此方法還可以培養(yǎng)學(xué)生的語言表達能力和分析概括能力，為將來畢業(yè)設(shè)計答辯做鋪墊，還能提高他們在實際工作中的口語表達能力與項目匯報能力。

以上所說的產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)《機械制圖》課程教學(xué)改革方法現(xiàn)下也在實行中，效果有待考證。

4 結(jié)語

總之，原有的課程體系不利于充分調(diào)動教師和學(xué)生的主觀能動性，課程的教與學(xué)缺乏創(chuàng)新與活力。所以本文針對現(xiàn)有機械課程進行改革研究，建立產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)的課程資料庫，以期對以后的《機械制圖》課程改革提供一定借鑒。

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