面向工程教育的機械制圖和公差課程融合式教改研究

徐旭松 蔣琴仙 謝文濤 范振敏

摘要：以中德機械專業(yè)學生為試驗班，對機械制圖與公差這兩門課程進行相應改革，適應互聯(lián)網(wǎng)時代、進行面向工程教育的教學改革，貫徹新的教育理念，加強學生的工程實踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，重新組織、編排教學內容和教學環(huán)節(jié)，更新教學手段，以提高學生對兩門專業(yè)基礎課程知識的綜合運用能力。

關鍵詞：機械制圖;公差;教學改革;工程教育

中圖分類號：G642?????文獻標識碼：A

機械制圖課程與公差課程均為機械、車輛、模具等專業(yè)的專業(yè)技術基礎課程，為后續(xù)專業(yè)課、課程設計與本科畢業(yè)設計的學習奠定基礎。《機械制圖》課程本質上是表達機械結構形狀的工程語言，《機械精度設計與檢測》（公差課）本質上是表達技術要求及其檢測驗證的工程語言。此兩門課程教學內容的核心是工程語言的載體“圖樣”，使得學生能夠繪制和閱讀機械圖樣，能對圖樣中的技術要求進行正確的解釋，能將技術要求正確地標注在圖樣上，因此該兩門課程內容有“融合”教學的可能性和現(xiàn)實需求。

一、教學現(xiàn)狀分析

《機械制圖》是趣味性、挑戰(zhàn)性及實用性都很強的課程，學生學習制圖有一定的難度，學習的主要障礙為：缺少空間思維和空間想象能力、自我約束力較差、不愿及時復習及動手繪圖。《公差》課程知識的應用性和實踐性較強，學生普遍反映課程概念和術語多、枯燥無趣，?學的時候沒想到用到何處，?用的時候缺忘記所學。在現(xiàn)行《機械制圖》教材中，“零件的技術要求”等相關章節(jié)有涉及公差知識點的內容，而后續(xù)《公差》課程卻又重復講解相關知識點。學生上《機械制圖》時由于公差內容的學時少，印象模糊，相關知識掌握不牢;而上《公差》課時，《機械制圖》已淡忘，一些學生看不懂機械圖樣，以至于兩門課程的學習效果均有所欠缺[1]。

傳統(tǒng)的線下課堂授課一般采用大班集中教學，老師按教學進程授課，不可能照顧到班上所有學生。同時，我校制圖與公差課程組承擔了全校的制圖與公差課程，工作量巨大，任務繁重。學生遇到疑問不能與老師進行及時互動，難以及時得到答疑與解惑。因此，單一的?“教師站在講臺上講課，學生坐在座位上聽課”教授模式難以有效地調動學生的學習熱情，學生學習的趣味性和參與度不高，在一定程度上降低了學生學習興趣和學習效率。另一方面，學生在學習前期接觸的專業(yè)知識和機械零部件有限，對此兩門課程在本專業(yè)中作用和重要性認識不足;同時，部分學生空間想象力差、主動性弱、不愿意動手動腦積極完成作業(yè)。

針對以上問題，本次改革將兩門課程知識點進行融合打通，重新進行編排和組織教學，并借鑒其它高校“線上+線下”和“主動學習與協(xié)作學習”融合式教改經(jīng)驗進行教學改革研究[2]。“融合”與“混合”相比更強調“交織性”，?強調在教學中的“線下教學中有線上布置作業(yè)和課程資源，?線上為主教學中有線下指導、答疑、解惑”，?彼此相融[3]。與混合式線上線下的教學模式相比，融合式教學模式將課堂線下課堂授課、指導解惑與網(wǎng)上教學交織在一起。在教改中把握2個要點：1）機械制圖與公差課程融合式教學要打破知識點條塊分割的結構模式，將《機械制圖》（表達機械結構形狀的工程語言）和《機械精度設計與檢測》（公差課-表達技術要求及其檢測驗證的工程語言）課程內容進行整合。對課堂講授、輔導答疑和網(wǎng)上自學進行一體化教學設計，以期達到線上/線下融合。2）教學改革應有助于培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力、動手實踐能力，鞏固、融會貫通專業(yè)基礎課程知識，以確保大學生就業(yè)后能勝任業(yè)務工作為目的。

二、改革方案與途徑

（一）教改方案設計

教學依托線上/線下教學資源，按照課堂講授、指導答疑和網(wǎng)上自學進行一體化教學設計，?便于學生進行融合式學習。要求線上/線下資源能支撐一體化教學，?并達到課堂教學、面授導學和網(wǎng)上自學的深度融合。將總的學時分成線下課堂講授和線上網(wǎng)絡自學兩部分，?通過構建多個相對獨立的教學單元，達成一系統(tǒng)完整的教學總目標，?按照“課堂上現(xiàn)場講授-線上/線下輔導答疑-線上網(wǎng)絡平臺自學”順序，?借助于專門網(wǎng)絡教學平臺進行課前預習、課堂重難點講解和課后網(wǎng)上復習、答疑。各環(huán)節(jié)互為聯(lián)系與補充，后一環(huán)節(jié)對前一環(huán)節(jié)的教學效果進行評價，?從而給教師和學生同時提供及時的反饋信息;課堂上現(xiàn)場教學、線上線下指導答疑與線上網(wǎng)絡平臺自學這三個過程相互依存，?互相滲透，?循環(huán)鞏固[2-5]。

教改方案設計如圖1所示。

???（二）課時和知識點調整

打破知識點條塊分割的結構模式，對《機械制圖》與《公差》進行整合并非將兩門課程簡單地合并。應以《機械制圖》的教學為主線，?將《公差》課程的主要教學內容恰當?shù)厝谌胗嘘P施教環(huán)節(jié)，?并注重學生動手實踐，?培養(yǎng)學生的空間思維和創(chuàng)新能力。整合以后的新課程定名為《機械制圖與公差》，?總學時為128，分2學期，每學期64學時，每周4學時。?知識點融合：?如在“組合體尺寸標注”中融入“尺寸”，在“零件圖”中融入“尺寸公差、幾何公差、表面粗糙度”，在“裝配圖”中融入“公差與配合”，在“制圖測繪”中融入“計量器具的使用”。對零件圖和裝配圖的識讀和繪制、零件技術要求及零部件測繪進行強化，找準切入點，?實現(xiàn)內容的有機融合。

????（三）實現(xiàn)途徑

采用課堂教學為主和網(wǎng)絡自學為輔的教學方式，課堂教學按照教學大綱和教學方案執(zhí)行，并輔以課堂討論、習題課，教學過程中采用的多媒體課件以教學大綱、精品教材為藍本，有清晰且簡明的授課進程表、例題講解及動畫視頻，既有可對教學內容進行直接再現(xiàn)，又增加了有助于講授的多種多媒體表現(xiàn)手段。課堂練習和課后作業(yè)是課堂教學必備的輔助手段。通過課堂練習和課后作業(yè)，可以使得學生能鞏固所學知識，增加知識點的理解和掌握，同時對學生學習狀況有一定的把控和約束，并起到督促學生復習的作用。網(wǎng)絡自學是基于資源的學習，重點、難點內容安排網(wǎng)絡自學學時，使學生在線上對課堂上沒充分理解的內容以及章節(jié)的重點內容可以進行有目的的學習和復習。期望做到：課程內容有的放矢、簡明易懂，方便學生自主學習;學生的網(wǎng)絡反饋可使教師了解學生學習中困惑或興趣點，以便調整課堂教學的內容和進度。