基于信息化的《機械制圖》項目化課程改革

李慧群

摘要：《機械制圖》是機電一體化技術專業培養方案中先導核心基礎課程。本文以實現專業特色鮮明課程改革、培養高素質技術技能人才為目的，強調優化教學內容、教學方法，加強學生在空間思維能力、形體構形能力、創新能力等方面的培養。在此基礎上介紹了本課程實施過程中以UG NX10.0軟件為載體的信息化教學手段，以學生為主角的任務驅動教學方法的具體實施措施。

關鍵詞：機械制圖;UG;課程改革;信息化

0 ?引言

2019年國務院發布的《國家職業教育改革實施方案》中提出，與發達國家相比，與建設現代化經濟體系、建設教育強國的要求相比，我國職業教育還存在著體系建設不夠完善、職業技能實訓基地建設有待加強、制度標準不夠健全、企業參與辦學的動力不足、有利于技術技能人才成長的配套政策尚待完善、辦學和人才培養質量水平參差不齊等問題[1]。為了發揮標準在職業教育質量提升中的基礎性作用，基于專業調研成果和借鑒IEET專業認證的理念，我院在機電一體化技術專業人才培養方案中明確畢業生畢業3-5年后要達到的能力主要體現在以下三點：①具備成為機電一體化技術助理工程師的能力;②具備團隊協作精神及適應行業發展需求的創新能力;③具備終身學習的能力和服務社會的信念。機械制圖作為機電一體化技術專業培養方案中先導核心基礎課程，在學生職業能力培養和職業素質養成兩個方面起支撐和促進作用。因此，針對當前高職學生的學情現狀，在機械制圖課程實施中引入信息化教學手段，推動項目化教學改革創新，有利于更好的完成教學設計、教學實施及課程評價。

1 ?《機械制圖》課程簡介

在工業生產中，為了準確表達加工、裝配對象的形狀、大小、相對位置以及材料、加工方法和其它的技術要求，設計者制作工程圖樣時必須按照投影規則和國家標準規定的方法繪制加工、裝配對象的圖形并附以必要的文字說明。設計過程中，設計者需要利用圖樣來表達自己的構思，相互之間進行設計思想的交流。加工制造過程中，生產者通過圖樣了解加工對象的形狀尺寸，控制加工生產[2]。因此，圖樣被形象地比喻為工程界的工程語言。掌握這門語言是高職機電一體化專業學生開展專業學習領域其它課程學習的基礎，是日后從事職業崗位技術工作的重要能力，并在后續涉及機械加工技術、機械裝配等若干課程中持續貫穿運用與提高。

2 ?課程任務實施案例——泵缸零件

箱殼類零件是組成部件和機器的主要零件，一般是指具有一個以上孔系，內部有一定型腔或空腔，在長、寬、高方向有一定比例的零件，大多結構復雜。這類零件在機械行業、汽車、飛機制造等各個行業用得較多，如汽車的發動機缸體，變速箱體;機床的床頭箱、主軸箱;柴油機缸體、齒輪泵殼體等[4]。本課程使用的箱殼類零件圖如圖1所示。

本任務主要的知識點為：①相貫線：兩立體表面的交線;②局部剖：用剖切面局部地剖開機件所得的剖視圖;③UG NX10.0軟件中墊塊、腔體、局部剖等指令。

本任務的教學目的為：①能看懂較為復雜零件的工程圖圖紙，能獨立分析較為復雜零件的結構;②掌握箱體類零件造型的特點及造型方法;③能運用墊塊、矩形腔體等特征完成箱體類零件的造型。

任務實施前，學生通過信息化手段進行線上學習泵缸零件圖紙，復習預習相關知識點并完成相關小測。教師通過學生的在線平臺掌握學生的學習情況，同時利用討論版塊引導學生進行重難點討論。

課堂上教師主要進行知識點講解和任務分解介紹。泵缸零件的主要結構有底座、十字板筋、圓筒、凸臺、墊塊等構成。

課堂中學生按照任務書要求每人一臺計算機進行泵缸零件建模實操。學生按照結構分析和繪圖指令獨立自主進行三維建模，在這個環節，學生逐漸建立起三維空間概念，從多角度和多截面觀察立體疊加，切割和相交等組合關系中學習相貫線的概念，降低傳統畫法幾何中相貫線的難度。學生完成泵缸零件的三維建模，大部分學生都可以做到用自己思路進行不同指令組合建模。

課程任務考核評價由考勤，平臺學習情況和課堂實操三部分構成，其中平臺學習情況包含在線材料學習、小測、問答互動等，三部分構成比例分別為20%、20%、60%。學生課堂實操可以通過機房局域網將完成的任務傳送給教師，教師通過局域網實時檢查學生進度，進行實時打分，實操完成后，通過在線平臺反饋數據統計讓教師和學生都可以實時掌握學習情況。

3 ?課程改革開展效果

《機械制圖》這門課程在我院長期采用傳統課堂教學方法，以老師黑板板書講解為主，PPT等多媒體素材輔助為輔，學生在教學活動中只進行了課堂聽課、課中課后練習等。而授課對象為高職類院校機電一體化技術專業學生，他們主要年齡在17到22歲之間。當今時代學生普遍對傳統教學方法接受程度不高，他們比較喜歡動手實驗，但實驗操作的基本功參差不齊，沒有自主學習的習慣，接受新知識的能力較差。針對以上情況，課程改革過程中我們采取了多種教學方法，鼓勵學生自學，注重學生的實驗操作能力。

本課程的主要教學方法有四種：“教學做”一體化、任務驅動教學法、案例分析法、討論法。其中的任務驅動教學法在上文中已進行詳細說明。同時在教學過程不同階段進行教學反思，教學反思這個環節我們設計為以學生自我反思為主、教師反思為輔。首先對學生進行分組討論該階段的學習情況，請每組一名代表，進行自我反思，說明錯誤產生的原因，然后根據學生的反思教師進行補充性點評。使學生主要通過自我批評認真反思，強化本階段的知識目標、技能目標并實現重難點的最終自我突破。

4 ?總結與反思

通過近兩年課程改革實施，教師明顯體會到了自己角色的轉變和課堂教學效果的提高，教師發揮主導作用調動學生的主觀能動性和創造性，在提高學生知識點掌握能力和整體素質的同時增強學生的團隊協作能力。在《機械制圖》課程開展整個過程中采用“認知、討論、講評、操作、提高”的方法，在教學課堂中為學生創造充滿生氣的學習氛圍，為學生提供充分發展的教學環境，以達到以學生為主體的教學優化。通過這些手段大大改善了學生厭學惰學情緒，引導他們主動學習，養成良好自主學學習習慣。課程考核采用多元化體制，采用平時成績，卷面成績與實踐成績相結合的方式進行。多元化評價應注重三個部分：①過程考核;②實際應用能力考核;③職業技能考核。綜合考核時，絕大多數學生都完成了教學任務要求，通過對多個年級成績樣本分析可以看到學生們的及格率和平均成績都得到明顯提高，同時最高成績也取得了突破，實現了差異化教學。

當前本課程還存在在線資源不夠豐富和課堂任務與企業實際融合不夠充分的問題，針對這兩個問題，我院將通過建設立體化教學資源庫和編寫校企合作教材來進一步加強本課程的改革創新。

參考文獻：

[1]國務院關于印發國家職業教育改革實施方案的通知[R].中國：國務院，2019.

[2]徐家忠.UG NX10.0三維建模及自動編程項目教程[M].機械工業出版社：10-12.

[3]胡青泥.面向三維CAD_CAM技術的機械制圖教學研究[J].工程圖學學報，2002，1：138-142.

[4]劉朝儒.機械制圖[M].高等教育出版社，2005：421-422.