項目教學法在機械制圖及CAD教學中的應用研究

何永波

◆摘? 要：為提高機械制圖及CAD的教學質量，做到知識的綜合應用，更好的培養應用型人才，本研究以“單級圓柱直齒輪減速器測繪”項目為例，具體分析項目教學法在教學中的應用。

◆關鍵詞：項目教學法;機械制圖及CAD;應用

《機械制圖及CAD》是近機類專業的一門重要的專業基礎課程，理論與實踐關聯性很強，通過本門課程的學習，學生要能熟練識讀、繪制機械工程圖樣。傳統的教學重點在教師，容易出現滿堂灌、重知識輕應用的情況。2015年，聯合國教科文組織在《2030年教育行動框架》中在全世界范圍內提出了應用型教學的基本要求，我國在2019年全國教育大會上也對學生的發展提出了更高的要求，為順應時代發展的需要，在《機械制圖及CAD》課程教學中應用項目教學法，可以讓學生成為學習的主角，通過項目實踐，既可以檢驗學生所學知識，又可以鍛煉學生的動手能力、知識綜合應用能力、分析問題和解決問題的能力，從而達到培養應用型人才的培養目標。

1項目教學法

項目教學法，指的是以“項目”的形式進行教學，在教師的指引下，學生自己完成一個相對獨立的項目。項目教學法中選擇的項目要有代表性，要能涵蓋多門課程的知識點，項目從設計到實施再到評價，都由學生作為主體完成，教師在項目中主要起到引導的作用。在整個項目實踐中，要注重理論聯系實際，注重多門課程知識的綜合應用。

2課程教學目標

《機械制圖及CAD》課程的教學目標，一是培養學生識讀、繪制機械工程圖樣的能力，二是培養學生使用AutoCAD軟件繪制機械工程圖樣的能力。本門課程理論性較強，需要有較強的空間想象能力，學習起來相對枯燥，為了讓學生更好的對知識進行理解和掌握，在教學的過程中，采用傳統的以教師為主的講授方法教學效果不是太理想，因此，在學習理論的同時，同步讓學生進行比較全面的實踐練習，提升學生的學習興趣，從而提高教學質量。

單級圓柱直齒輪減速器測繪，就是使用組成減速器的零部件，測量出其尺寸，在確定技術要求的情況下，畫出機械工程圖樣。在測繪過程中，先畫出箱蓋、箱座和齒輪軸等各零部件的草圖，再根據各零部件的草圖畫出對應的零件圖和裝配圖，同時，需要讓學生理解項目目的和意義。另外，通過單級圓柱直齒輪減速器各零部件的測量和繪圖，能讓學生更好的理解機械制圖及CAD課程在機械設計、機械制造中的重要作用，熟悉零部件測繪的方法和步驟，熟悉使用機械手冊、規范及標準表達零件圖、裝配圖，熟悉對零件圖和裝配圖進行尺寸標注、公差與配合標注和方法，熟悉零件圖和裝配圖的技術要求并能進行合理正確的編寫，最終能讓學生將機械制圖課程的理論知識結合國家標準進行綜合運用。另外，通過項目的實施，可以培養學生的工程意識，培養學生自學能力和分析問題、解決實際問題的能力，培養學生認真負責的工作態度和嚴謹細致的工作作風。

3項目的實施

3.1教學設計

機械制圖及CAD課程的教學設計，采用12+6的教學模式，即總的18周教學周，前12周進行理論課的學習和AutoCAD上機練習，教學內容包括制圖的基本知識和技能、常用圖樣的畫法、投影知識、組合體、機件的表達方法、標準件與常用件、零件圖和裝配圖。這些教學內容糅合在軸套類、軸盤類、叉架類、箱體類零件及裝配圖六大模塊案例中，采用邊講邊練的方式進行教學，其目的是掌握機械制圖的基本理論知識，上機課使用AutoCAD軟件繪制常見的機械工程圖樣，對理論知識加以鞏固和應用。

在對機械制圖理論知識有了一定的理解、掌握和對AutoCAD軟件能基本應用的基礎下，后6周集中進行項目實踐。選用機械實驗室中的單級圓柱直齒輪減速器，直尺、卡鉗、游標卡尺和角度尺等測量工具，每4-5人為一個小組，實行組長負責制，進行單級圓柱直齒輪減速器各零件的測繪。在每個項目中，組長根據每次項目的任務進行工作分配，小組成員分工合作，在教師講解和引導的基礎上，先對零件進行測量，然后根據國家標準畫出工程圖樣。不清楚的知識點以小組討論、資料查詢、師生間交流等方式進行問題解決。教師在項目中主要起引導的作用，實時給予學生引導，啟發學生如何分析問題和解決問題，同時督促項目進展，確保所有同學都參與到項目中，共同完成項目。

機械制圖及CAD課程最終成績由平時成績、后六周的項目實踐成績和期末考試成績組成。其中平時成績占10%，包括考勤、前12周的作業、課堂表現等，項目實踐成績占50%，期末考試成績占40%。

3.2項目實施中的基本要求

單級圓柱直齒輪減速器測繪項目要求要按質、按量和按時完成。測繪前要準備好測量工具、機械手冊、資料、儀器用品和繪圖工具等;充分理解單級圓柱直齒輪減速器的作用、結構組成、工作原理;規劃好拆卸、裝配的方法和步驟;認真閱讀測繪指導書，充分理解測繪的目的、內容、方法和步驟;認真復習尺寸測量、視圖表達、標準件和常用件、零件圖與裝配圖等相關知識。

測繪時，不光要充分理解每一個零件的形狀、結構、大小，還要明白各零件間的相互關系，從而確定技術要求。在繪圖過程中，要根據《國家標準機械制圖》的有關規定，用心繪圖，做到圖樣投影正確，視圖表達正確，尺寸標注正確、完整、清晰、合理，表面粗糙度、尺寸公差、形位公差以及文字說明等技術要求注寫合理，標準件、常用件應查閱國標進行確定，繪圖時保證質量，做到圖面清晰整潔。

3.3項目的實施

單級圓柱直齒輪減速器測繪前先講解單級圓柱直齒輪減速器的工作原理，再根據構造進行拆卸和組裝，在對減速器整體熟悉的情況下繪制裝配示意圖，然后分別測繪箱蓋、箱座、齒輪軸、齒輪、端蓋、視口蓋、檔油環、透氣塞、調整環、螺塞、反光片和觀油小蓋，具體設置為七個項目。

項目實施所需條件有：單級圓柱直齒輪減速器;直尺，卡鉗，游標卡尺，角度尺等測量工具;機械制圖工具;安裝有AutoCAD軟件的計算機。

項目實施步驟為：分配任務;依據測繪指導書進行拆卸、組裝，各零部件測量;根據機械制圖國家標準繪制裝配圖草圖、零件圖;撰寫實驗報告;整理項目實施成果。

3.3.1項目一：單級圓柱直齒輪減速器的拆卸和組裝（2學時）

目的：了解減速器的分類;了解減速器的作用和工作原理;能正確的拆卸和組裝減速器;能繪制減速器裝配示意圖。

內容：拆卸減速器;組裝減速器;繪制減速器裝配示意圖。

3.3.2項目二：測繪箱蓋（4學時）

目的：了解箱蓋的作用;能正確的測量箱蓋的各尺寸;能繪制箱蓋零件圖。

內容：測量箱蓋的線性尺寸、孔和槽尺寸、圓角尺寸等;繪制箱蓋零件圖。

3.3.3項目三：測繪箱座（4學時）

目的：了解箱座的作用;能正確的測量箱座的各尺寸;能繪制箱座零件圖

內容：測量箱座的線性尺寸、孔和槽尺寸、圓角尺寸等;繪制箱座零件圖。

3.3.4項目四：測繪齒輪軸（4學時）

目的：了解齒輪軸的作用;能正確的測量齒輪軸的各尺寸;能繪制齒輪軸零件圖。

內容：測量齒輪軸的線性尺寸、鍵槽尺寸、圓角尺寸等;繪制齒輪軸零件圖。

3.3.5項目五：測繪齒輪（4學時）

目的：了解齒輪的作用;能正確的測量齒輪的各尺寸;能繪制齒輪零件圖。

內容：測量齒輪的各尺寸;繪制齒輪零件圖。

3.3.6項目六：測繪端蓋、視口蓋、檔油環、透氣塞、調整環、螺塞、反光片和觀油小蓋（2學時）

目的：了解端蓋、視口蓋、檔油環、透氣塞、調整環、螺塞、反光片和觀油小蓋的作用;能正確的測量端蓋、視口蓋、檔油環、透氣塞、調整環、螺塞、反光片和觀油小蓋的各尺寸;能繪制端蓋、視口蓋、檔油環、透氣塞、調整環、螺塞、反光片和觀油小蓋零件圖。

內容：測量端蓋、視口蓋、檔油環、透氣塞、調整環、螺塞、反光片和觀油小蓋的線性尺寸、鍵槽尺寸、圓角尺寸等;繪制端蓋、視口蓋、檔油環、透氣塞、調整環、螺塞、反光片和觀油小蓋零件圖。

3.3.7項目七：繪制各零件圖和裝配圖（4學時）

目的：能用AutoCAD軟件繪制單級圓柱直齒輪減速器各零件圖和裝配圖。

內容：各組根據前六項目完成的圖樣使用AutoCAD繪制零件圖和裝配圖。

3.4成果展示及評價

項目全部完成后，各小組對項目材料進行整理，包括尺規圖樣和CAD 圖樣，然后對項目成果進行匯報、展示，對項目進行綜合評價。通過項目匯報，再次梳理整個項目過程，鍛煉同學們的表達能力。項目評價由四部分評價組成，即學生自我評價、小組成員評價、小組互評和教師評價，通過評價，對項目的目的、實施過程、項目成果進行系統的客觀的分析，總結項目經驗，從而為后續教學提高教學質量起到促進作用。同時，小組間互評，學生通過評價他人，發現別人的優點，找到自己的不足，能夠快速提升自己的學習效果。

項目實踐成績由自評、小組互評和教師評價組成，其中自評占10%，小組互評占40%，教師評價占50%。教師和其他小組同學一起對項目的最終展示成果進行查看，客觀評價各個小組的項目過程和最終成果。評價環節中，重點考察學生對項目的參與度、合作意識、項目和工程意識，繪圖的規范性及技巧，理論知識的綜合應用等。

3.5項目總結

項目完成后，從學生自我總結、小組總結和教師總結三個方面對項目進行總結。學生通過自我總結，梳理知識的掌握和應用情況，在項目實施過程中的優點和不足;小組長總結小組項目成果，在項目實施過程中存在的問題及是如何解決問題的;教師總結在項目實施過程中的重點、難點，針對不同小組的問題，提出合理化建議，幫助學生更好的理解相關知識點，在提出問題、分析問題和解決問題的過程中，幫助學生培養工程項目意識、良好的團隊合作能力、溝通協調能力和知識綜合應用能力。

4結束語

項目教學法在機械制圖及CAD教學中具有重要意義，通過項目實踐，能激發學生的學習興趣，提高教學質量，同時還能很好的培養學生的自學能力、分析問題和解決問題的能力，能很好的培養學生的工程意識，養成認真負責的工作態度和嚴謹細致的工作作風。

參考文獻

[1]樊水龍.項目教學法和傳統教學法的比較研究[J].新課程研究（中旬刊），2013（05）：102-103.

[2]婁玉華.項目教學法在本科機械制圖課程中的應用研究[J].智庫時代，2019（49）：229-230.

[3]李曉方.項目教學法在“機械制圖”課程中的應用實踐[J].中國職業技術教育，2018（14）：42-44+53.

基金項目：云南工商學院“校級科學研究基金項目”研究成果（項目編號：YGSKY2019020）。