高職“機械制圖”“三位一體”教學改革初探

閔 鳳 江翠翠

山東勞動職業技術學院 山東濟南 250014

高職“機械制圖”是機械類專業一門非常重要的專業基礎課，它為高職學生學習后續相關專業課程奠定了專業基礎，也為未來能否勝任企業工作筑牢了能力基礎。目前，高職院校“機械制圖”中理論手繪課、二維繪圖、三維建模的教學是相對獨立的，它們之間融合度較低，無法充分利用和發揮其中的優勢。面對社會的飛速發展，行業企業的技術革新，在三教改革背景下，“機械制圖”課程也面臨著改革，以滿足當前高技能人才培養需求。為了貫徹“面向工程、寬基礎、強能力、重應用”的卓越工程師培養方針，本文將對“機械制圖”中的理論手繪課、二維繪圖、三維建模教學內容進行“一體化”的教學研究。

1 傳統“機械制圖”的教學現狀

大部分高職院校的“機械制圖”教學是分三門課程授課的。其中，以我系數控技術專業為例，“機械制圖”教學包括理論手繪課、二維繪圖課、三維建模課三門課程，它們的授課學期有所不同，理論手繪課是在大一第一學期和第二學期開設的，二維繪圖課是在第二學期開設的，三維建模課是在大二第一學期開設的。獨立且不同學期授課會導致教學內容不連續，融合性差，部分內容被重復提起，浪費課時，先開的理論手繪課理論性強，需要較強的空間想象能力，課程的抽象性容易打擊學生學習的積極性，并且三維圖形的立體感優勢無法充分運用到理論課的學習中，導致學習效果不佳，影響學生們的學習興趣。

2 “機械制圖”的教學改革目的

隨著社會進步、技術更新，職業崗位需求也發生了變化，傳統的“機械制圖”教學模式已經不能滿足當前職業教育教學形勢的要求，而且高職院校畢業生工作崗位不僅要求學生具備讀圖能力和繪圖能力，還要求學生具有空間想象能力、思維表達能力，甚至要求學生具備一定的創新素質。我校為高職院校，主要培養應用技能型人才，對接崗位需求，“機械制圖”課程學習目標是以職業需求為目的，本著職業類應用型人才培養要求，培養學生的讀圖能力、繪圖能力、空間想象、思維能力以及一定的創新能力?！皺C械制圖”進行“三位一體化”教學改革后，不僅使學生具備識讀和繪制機械圖樣的能力，學生還能夠解決簡單的機械工程圖樣問題，也能夠初步表達機械設計思想，全面提升學生的綜合職業能力，著力打造企業需求的復合型、創新型高素質技術技能人才。

3 “機械制圖”“三位一體”教學改革

“機械制圖”“三位一體”中的“三位”是指理論手繪課、二維繪圖課、三維建模課三門課程，“一體”指的是將這三門課程融合成一個整體去進行教學，改變以往三門課程單獨授課的模式，也不同于三門課程簡單的“添加式”教學。

3.1 重構教學體系

為了更好的教學效果，高職“機械制圖”“三位一體”教學將理論手繪、二維繪圖、三維建模等教學內容重新排列融合，使得理論、二維、三維教學三線并行，有效融合，實現“三位一體化”。

目前，我系數控技術專業的“機械制圖”教學安排如下：理論手繪課開設在大一第一學期和第二學期，分別為84學時和36學時；二維繪圖課開設在大一第二學期，36學時；三維建模課開設在大二第一學期，36學時。

“機械制圖”三門課程經過重組融合后，授課時間集中在大一第一學期和第二學期，取消了原大二第一學期開設三維建模課程的安排。綜合考慮專業學時和機房條件有限的情況，“三位一體化”教學后，總教學學時沒有改變，第一學期授課學時不變，不會影響其他課程的安排；在第二學期，理論課時依然是36學時，上機課時依然是36學時，方便機房安排；在理論課堂中，減少了手工繪圖時間，增加了利用教室多媒體演示融合的二維繪圖和三維建模內容的時間，保證學生們在機房上課時有充分的時間練習繪圖；在總體課時不變的情況下，增加了課程設計的環節，若沒有足夠的時間和地點安排，可以將課程設計的36節上機課安排在周末6天，時間完整，效果更佳。所以，“機械制圖”“三位一體化”教學學時并不會引起其他課程的變動，也不會增加機房安排的負擔。

以我系數控技術專業為例，二維繪圖教學使用的是AutoCAD繪圖軟件，三維建模教學使用的是SolidWorks軟件，“機械制圖”經過“三位一體化”融合后，制訂第一學期和第二學期教學計劃如下：

表1 “機械制圖”“三位一體”教學第一學期教學計劃

表2 “機械制圖”“三位一體”教學第二學期教學計劃

3.2 優化教學內容

傳統“機械制圖”課程體系主線一般是這樣的：制圖的基本知識與平面圖形繪制→投影法的基本知識→點、直線、平面的投影→立體的投影→立體表面的交線→軸測圖→組合體→機件的常用表達方法→標準件和常用件→零件圖→裝配圖。原課程體系主線知識結構層層遞進，內容翔實，在各章節中融入二維繪圖、三維建模內容后，根據實際情況對教學內容進行調整優化。

我系高職學生普遍存在空間想象能力和空間思維能力較弱的情況，而且他們自我約束能力較弱，進行手工繪圖時耐心不足，繪圖效果不理想會削弱了他們對“機械制圖”課程的成就感，但是他們主動溝通意識強，能夠熟練使用計算機，喜歡接收新事物，相對手工繪圖來說，更喜歡計算機繪圖，用計算機繪制出來的圖形會大大增加他們的自信心。由于計算機繪圖快捷、高效、好保存、好修改等優點，現在企業繪圖都是要求計算機繪圖。根據以上我系學生的學情特點、職業崗位需求以及教學經驗，將“機械制圖”的內容進行以下優化整合：

(1)“立體表面的交線”中涉及的立體的截切以及立體的相貫對學生的空間想象能力要求較高，難度較大。根據以往的教學經驗以及學生對該門學科的學習成果分析后不難發現，學生在學習該理論知識的過程中，對此類知識點的掌握水平普遍相對較低。鑒于這部分內容難度大，理論性強，學生掌握效果不佳，過多強調會打擊學生們學習“機械制圖”的自信心，同時立體的截切及相貫在生產實踐中使用較少，工作崗位上的需求也少，因此，相應地減少本章節課時。

(2)“機件的常用表達方法”中涉及剖視圖、斷面圖、斜視圖、向視圖等各種視圖以及局部放大、簡化畫法等常用的表達方法，它在整個機械制圖課程體系中起到一個承上啟下的作用，既是對前面所學內容的總結提高，又會應用在后續的零件圖和裝配圖的學習中，此內容能夠培養學生對零件以及裝配體的初步表達能力，比較重要，因此，應該適當地增加課時。

(3)“標準件和常用件”這部分內容本來是作為單獨一章出現的。在未來工作崗位中，繪圖和設計都是利用計算機工作的，不論是在二維繪圖還是三維建模軟件中，標準件和常用件都是可以直接從標準庫中調入的，無須專門繪制，因此我們不應對此內容投入過多的精力和時間去學習繪制。與其單獨講授這個章節，不如將這個這部分內容帶入“裝配圖”去學習，在裝配圖中碰到螺栓、鍵、銷、齒輪、軸承、彈簧等標準件和常用件時，指出它們的作用、標記和表達畫法，這將使同學們對“標準件和常用件”的掌握更為牢固，教學效果更佳。

(4)課程設計。本次“機械制圖”“三位一體”教學改革一大特色就是增加了課程設計環節，這是一個與企業實踐應用緊密關聯的實踐性教學環節。對接行業企業工作需求，提出圓柱齒輪一級減速器、蝸輪蝸桿一圓錐齒輪減速器、FWl00萬能分度頭三個課題，把班級學生分成三組，每組同學通過同力協作，完成零件圖若干張、裝配圖一張，編寫設計說明書一份。繪制零件圖和裝配圖可檢驗學生們識圖和繪圖能力，編寫設計說明書可檢驗學生的專業知識的掌握程度以及對設計流程的把握。

課程設計過程就是完整的模擬實際崗位工作過程，綜合運用制圖知識進行課程設計，提高學生對知識的綜合運用能力，為畢業設計奠定扎實的基礎，提高學生的實踐應用能力，培養學生的團結協作精神以及創新意識。

3.3 總結

“機械制圖”“三位一體”教學以理論教學內容為主線，在保留原“機械制圖”教學主線和學時分配的基礎上，通過重構和優化教學內容，使整體知識框架更加協調和豐滿。對接職業崗位需求，在教學過程中，減少手工繪圖時間，但不能摒棄手工繪圖，因為通過手工繪圖的訓練，可培養高職學生對待機械制圖的嚴謹態度、工程意識和標準意識。在理論授課時，增加二維和三維軟件的操作演示，保證學生在機房二維繪圖和三維建模時，可充分利用時間進行計算機繪圖訓練。全過程利用SolidWorks軟件的三維建模、逼真渲染、動畫仿真、尺寸驅動等功能，降低教學難度和學習難度，融合對應的二維和三維軟件教學內容，使教學內容生動、形象、具體，提高學生的學習興趣和效率。

4 “機械制圖”“三位一體”教學效果

“機械制圖”“三位一體”教學內容融合打破了原有的課程之間的界限，更重要的是在知識點上的連貫性和系統性，使得學生掌握的知識更加扎實。在授課中借助三維立體圖形，可使抽象的理論知識學習變得直觀易懂，使繪圖知識不再枯燥、晦澀，有利于培養學生的空間想象能力。“三線并行”學習可使學生在大一就掌握二維和三維繪圖軟件，保證優秀的學生有充足的時間去參加各類競賽，競賽內容反過來又可以充實教學內容，實現“以賽促學，以賽促教”。教學內容優化整合后，教學內容更符合學生學情特點以及崗位需求，在學期末增加了“機械制圖”課程設計環節，集中時間完成課題設計，有助于提升學生的綜合知識運用能力，培養學生的團結合作精神和創新意識。