基于“理實一體化”的《機械制圖》課程改革與研究

汝艷 余凱平 江奎

中國人民解放軍陸軍炮兵防空兵學院機械工程系??安徽合肥???230031

摘???要：針對傳統機械制圖教學中課程內容結構側重知識傳授、機件的表達方法與功能設計要求相脫離、重理論輕實踐的問題，采用理實一體化教學模式，增加實踐任務教學模塊;充分發揮智慧教室的優勢，采用任務驅動式的分組教學模式;并構建了“理論—實踐—反饋”一體化的考核評價體系，使“理實一體化”貫穿于整個教學過程中，從而適應軍隊人才培養需求。

關鍵詞：理實一體化;實踐任務;分組教學;考核評價

中圖分類號：G642??????文獻標識碼：A

Reform?and?Research?of?Mechanical?Drawing?Course?Based??on?the“?Integration?of?Theory?and?Practice”

Ru?Yan???Yu?Kaiping???Jiang?Kui

Department?of?Mechanical?Engineering，PLA?Army?Academy?of?Artillery?and?Air?Defense??AnhuiHefei????230031

Abstract：?In?the?traditional?mechanical?drawing?teaching，the?content?structure?lays?emphasis?on?knowledge?imparting?the?drawing?expression?method?is?machine?parts?is?separated?from?the?functional?design?requirements，?and?the?theory?is?more?important?than?practice.?Adopting?the?teaching?mode?of?integrating?theory?and?practice，?adding?the?teaching?module?of?practical?task;Give?full?play?to?the?advantages?of?the?smart?classroom?and?adopt?the?task-driven?group?teaching?mode;The?integrated?evaluation?system?of?"theory，practice?and?feedback"?is?constructed.?The?research?idea?of?"task-driven?design-focused"?was?adopted?to?explore?feasible?solutions.?The?integration?of?theory?and?reality?runs?through?the?whole?teaching?process，?so?as?to?meet?the?needs?of?military?personnel?training.

Key?words：?integration?of?theory?and?practice;?practical?task;group?instruction;examination?evaluation

《機械制圖》在軍校高等教育機械工程專業人才培養方案中占據著重要的地位，對培養學員的圖示表達能力、形象思維能力和創新設計能力起著非常重要的作用。所學習的知識內容與培養的能力、工作態度以及工作作風是軍事指揮人才必備的基本素質。本文以課程傳統教學模式存在的問題為切入點，圍繞軍事人才培養目標，結合多年的教學實踐經驗，采用“理實一體、任務驅動、突出設計”的研究思路，在理論課堂教學中融入實踐教學內容，構建以任務為導向的課程內容體系，提高了課程教學效果。

1傳統課程教學存在的問題

傳統《機械制圖》課程主要采用以理論講授為主的教學模式，實踐學時少、手段單一，并且缺乏應有的激勵機制，以至于“教員教得累，學員學得苦”。傳統教學模式主要存在以下幾個方面的問題。

一是課程內容結構側重知識傳授。傳統教學內容結構按照知識點進行編排，課程結構側重理論知識傳授，缺乏實踐能力的培養，弱化了三維構型能力以及裝備認知能力。造成了學員所學的知識內容與崗位任職要求出現偏差，不符合以實戰為導向的人才培養目標[1]。

二是機件的表達方法與設計要求相脫離的教學模式。機械零部件的結構特點是為實現一定功能而設計的，但在以往的教學中，教員往往只傳授圖形的表達方法，而不分析機械零部件的結構特點及功能作用，只注重培養學員形體結構的表達能力，而脫離了實際設計，沒有與機械設計制造的全過程有機結合。造成了學員不懂功能設計要求，對機械零部件的結構知其然而不知其所以然，只是機械的記憶圖形表達方法[2]。

三是重理論知識學習而輕綜合實踐能力培養。軍隊人才培養的目標是貼近部隊、貼近崗位、貼近實戰，強調理論聯系實際。但在傳統教學中，教員往往只重理論講授而忽視了實踐教學的安排，沒能夠把理論教學和實踐教學有機的結合起來，使得學員對工程實際相關的知識能懂不會用，實際應用能力不足，無法適應裝備現代化建設的需要。

為深入貫徹陸軍實戰化教學訓練改革要求，提高軍校學員的創新意識和實踐能力，培養適應陸軍建設需要的創新型指揮人才，針對以上問題，將理實一體化貫穿于整個《機械制圖》課程教學過程中，做到教學內容、教學資源、教學方法以及評價體系理實一體化。

2理實一體化教學改革的措施

2.1優化教學內容，增加實踐任務教學模塊

在專業基礎課教育中貫穿工程能力養成和任職崗位能力提高的要求，是當前陸軍院校《機械制圖》課程面臨的新任務。針對軍校學員的特點和需求，對課程的教學內容進行了優化調整，增加了實踐任務教學模塊，如圖1所示。課程模塊劃分環環相扣，由易到難，符合學員的認知規律。實踐教學任務的選取與軍事裝備相結合，難度設置合理，使得學員在學習基本理論知識的同時，對武器裝備的構造有一定的了解，有利于培養新型軍事人才。

2.1.1優化調整教學內容

傳統的《機械制圖》課程教學內容側重于畫法幾何部分知識的傳授，教學內容主要包括制圖的基本知識、投影法的基本原理和形體表達方法等內容。隨著混合式教學方法的出現及智慧教學的普及，緊密結合崗位任職要求，充分考慮學員后續課程學習，優化調整教學內容，壓縮與繪制和閱讀裝備圖樣聯系不緊密的畫法幾何內容，增加了裝備圖樣的識讀以及計算機繪圖內容，突出構形設計，培養制圖綜合技能，強化實踐教學任務。課程內容遵循學員的認知規律和能力培養規律，實踐教學任務緊扣理論知識內容。

2.1.2利用線上平臺增加實踐內容

基于理實一體化的教學改革增加了實踐教學內容，如果僅僅通過壓縮理論學時來增加實踐學時，勢必會導致學員理論知識掌握不牢固，這樣反而不利于實踐教學的開展，從而影響教學效果。為了保證理論知識的掌握程度能夠使實踐教學順利進行，依托愛課堂教學平臺，利用智慧教室，采用線上線下混合式的教學模式。按照“課前”“課中”和“課后”三個階段逐步開展智慧教學。課前充分準備、課上傳遞知識、課后鞏固知識，有效擴展了傳統教學對時間和空間的限制[2]。

為了充分利用課堂時間，提高實踐教學效率，教員將制作的知識點講解視頻上傳至我院定制的CIDP機械基礎課程教學平臺，利用該平臺豐富的教學資源，學員可以根據自己的學習情況查閱資料，主動的解決問題，這樣有利于教員更好的組織實踐教學，整個課程的實踐教學規劃更為合理，時間利用率也顯著提高《機械制圖》課程教學實施過程如表1所示。

2.2強化工程意識，鼓勵學員參加創新實踐

將理論教學與創新設計實踐教學相融合，加深學員對機械制圖課程教學內容、對武器裝備零部件的結構與功能、對機械零部件的表達方法等全方位的理解，培養學員的創新精神。在創新設計實踐教學中，教員提出機械零部件的功能，要求學員設計出合理的結構，并繪制出零件圖和裝配圖[3]。通過完成項目設計實踐教學活動，學員對枯燥的零件設計、名目繁多的技術要求、不同零件的制造方法和裝配圖的表達方法等，有了更深刻的理解[3]。

同時，鼓勵學員積極參加各類創新大賽，引導學員掌握設計的過程和方法，了解制圖知識在機械創新設計中的應用。從而培養學員的創新能力、知識的綜合應用能力、科學研究的基本能力[4]。

2.3豐富教學資源，提升信息化教學水平

為了提高學員的裝備認知能力、實踐動手能力、空間思維能力和計算機繪圖能力，課程組按照“基本實踐→綜合實踐→創新實踐”三層次上升模式，不斷完善《機械制圖》課程教學基礎設施。本著“虛實結合，互為補充”的原則進行虛擬仿真實踐教學資源建設，在虛擬仿真智慧教室硬件設施的基礎上，引進VR虛擬仿真技術，對現有實驗設備進行改造升級，充分培養學員綜合應用課程所學知識的能力和創新設計能力。開發3D教材，將難于學習的知識點以3D教學資源的形式展現，學員通過掃描書上的二維碼即可進行三維可視化互動學習，力圖達到“教員易教，學員易學”的目的。

啟動基于CIDP的機械基礎課程教學平臺定制服務，教員和學員可在平臺上實現資源重構，滿足線上線下虛實互補的教學模式，豐富實踐教學形式，提升教學保障信息化水平，保證實踐課教學效果。

2.4依托智慧教室，采用任務驅動式的分組教學方法

結合智慧校園的建設，探索教學新方法，充分發揮智慧教室的優勢。目前，我院已將絕大部分教室改建為智慧教室，包括虛擬仿真智慧教室、雙向互動教室和研討教室。針對《機械制圖》課程教學實踐性強的特點，開展基于智慧教室的課程教學改革探索，對進一步挖掘智慧教室功能，促進課程教學效果具有重要意義。在課程教學中采用任務驅動式的分組教學方法，將知識點整合為若干個任務，學員以小組為單位來完成任務。通過這種形式，使學員在學習過程中變被動為主動，由教員滿堂灌變為學員積極探索。以前單個學員學習過程中遇到問題無法解決，現在可通過小組成員討論協作完成[5]。

2.5構建“理論一實踐一反饋”一體化的考核評價體系

教學實施效果如何，需要教學評價來檢驗，教學評價是對教學過程和結果進行的價值判斷，也是進一步完善理實一體化教學模式的有效途徑。理實一體化教學模式的評價也是一種綜合的評價，既要對學員的學習成果予以評價，又要對教員創新性教學模式進行評價。

一是對學員學習效果的評價。為了掌握《機械制圖》課程理實一體化教學是否達到了預期的效果，一方面對學員學習狀態進行研究分析，包括學習氛圍是否改善、學習興趣是否提高、學習時間分配是否合理等進行研究分析，主要通過教學聯席會、抽樣問卷調查等方式開展。另外一方面對課程成績進行分析研究，教學全程建立“理論—實踐—反饋”一體化的課程考核方式，即總體評價由若干個階段性教學目標實踐成果考核組成，與課程模塊化教學相呼應，每個階段的考核按權重記入總評成績。總評成績反映學員在學習過程中的綜合表現，通過對繪圖實踐的評價鍛煉學員的知識應用能力，并通過全程考核時時給學員以督促，該過程化考核評價體系體現了學員整個學期各個階段的學習效果[6]。從理論知識的學習到繪圖實踐的完成，再到教學反饋形成良性循環過程。理實一體化教學使得學員要親自動手完成所有實踐教學模塊的任務，要求所有圖樣都要遵守國家標準的規定，并且每次實踐教學任務都安排了考核評價和結果反饋，通過這種教學模式潛移默化、循序漸進地培養學員的空間想象能力、標準化意識、認真負責、嚴謹細致的工作作風，這對于一名未來戰場的指揮員來說至關重要，也體現了《機械制圖》課程對職業精神的培養過程。

二是對教員創新性教學模式的評價。隨著理實一體化教學的開展，要求對教員的教學理念、教學設計、先進教學方法和手段的運用等隨之變革，主要采用專家評價、同行評價、學員評教等方式開展評價。

3理實一體化教學改革的成效

3.1培養了學員創新能力

在《機械制圖》課程教學以及圖學建模俱樂部的培訓工作中開展應用實踐，取得了較好的應用效果，提高了學員學習主動性、裝備認知能力以及創新設計能力。學員參加省級和國家級競賽，均取得了優異成績，展現了我院學員經典成圖技術、產品信息建模的創新能力，為部隊培養了更多高素質新型軍事指揮人才。

3.2促進了師資隊伍建設

理實一體化教學模式對《機械制圖》授課教員的能力素質提出了更高的要求，既要有扎實的理論知識，又要有豐富的實踐經驗。教員運用新的教學理念和手段，參加各類教學競賽，均獲得優異成績[7]。

參考文獻：

[1]?賈輝，石璐珊，梁征.?軍校“理實一體化”教學模式探究——以電路基礎課程為例[J].船舶職業教育，2021，9（2）：26-29.

[2]?趙書紅.?基于超星泛雅平臺的混合式教學實踐與研究[J].?中國信息技術教育，?2018（12）：103-106.

[3]?施岳定，張學昌，許少鋒，吳紅兵.?加強實踐能力培養的機械制圖課程改造研究基于產品功能表達與設計[J].大學教育，2017（1）：58-62.

[4]?陳全，朱希夫.?與機械創新大賽對接的“工程圖學”項目教學研究[J].?江蘇科技信?息，2020（19）：48-52.

[5]?孫軼紅，丁喬，李茂盛.?任務導向的分組教學在機械制圖課程中的探索與實踐[J].理論探索，2017（12?）：51-55.

[6]?孫婉婷.?高職《機械制圖》課程過程化評價方式改革與實踐[J].?西北成人教育學院學報，2018（6）：42-46.

[7]?孫婧，黃葵，孫璐璐.?裝備課程理實一體化教學實踐[J].?科技視界，2021（5）：?39-40.

基金項目：2020年陸軍炮兵防空兵學院教育教學研究項目“基于‘理實一體化’的《機械制圖》課程改革與研究”（2020JGKT008）

作者簡介：汝艷（1981—??），女，安徽淮北人，碩士，副教授，機械工程系機械基礎教研室，主要研究方向為圖學教育、數字化設計及現代設計理論。