機械制圖和計算機繪圖課程整合的必然與實施

胡國友

摘要：

在計算機繪圖普及的現(xiàn)實背景下，針對機械制圖和計算機繪圖課程分設(shè)的現(xiàn)狀，本文闡述了機械制圖和計算機繪圖課程整合的必然性，從改善教學(xué)條件、提升教師教學(xué)能力、制定新的教學(xué)目標(biāo)、調(diào)整教學(xué)計劃和重新分配教學(xué)課時等方面提出優(yōu)化整合兩門課程、提高教學(xué)成效的實踐舉措。

關(guān)鍵詞：機械制圖? 計算機繪圖? 課程整合

一、計算機繪圖技術(shù)的優(yōu)勢與普及

計算機繪圖技術(shù)是運用繪圖軟件和計算機硬件，實現(xiàn)圖形顯示、輔助繪圖與設(shè)計的一項工程技術(shù)，是工程技術(shù)人員必備的一項基本技能。現(xiàn)代計算機繪圖具有高速的數(shù)據(jù)處理能力，強大的圖形處理能力和文字處理能力，快捷的尺寸自動測量標(biāo)注和自動導(dǎo)航、捕捉等功能，以及友好的用戶界面，人機交互方便等諸多優(yōu)點。同時，計算機繪圖軟件與計算機輔助設(shè)計相結(jié)合，使機械設(shè)計周期更短，速度更快，方案更優(yōu)。相比較而言，手工制圖在繪圖精度、繪圖速度以及適應(yīng)產(chǎn)品迭代速度上，與計算機繪圖效率和效果相差甚遠(yuǎn)。傳統(tǒng)的機械制圖作為學(xué)習(xí)制圖技術(shù)的基礎(chǔ)，雖然在制圖教學(xué)中仍然保留，但在生產(chǎn)應(yīng)用中已基本被計算機繪圖所取代。如今，計算機繪圖技術(shù)已深受工程設(shè)計人員的歡迎，并得到全面普及和快速發(fā)展。

二、機械制圖和計算機繪圖課程分設(shè)的教學(xué)現(xiàn)狀

機械制圖和計算機繪圖課程是中職機械類專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，兩門課程緊密相關(guān)，在教學(xué)內(nèi)容上有許多相通和互補之處，在課程功能上也是相輔相成的。其中，機械制圖是計算機繪圖的基礎(chǔ)，計算機繪圖是優(yōu)化機械制圖的有效手段。對學(xué)生來說，只有掌握了機械制圖的基礎(chǔ)知識和技能，具備一定的讀圖、繪圖能力，才能更好地學(xué)習(xí)計算機繪圖技術(shù)。然而，目前機械制圖和計算機繪圖兩門課程在大多中職學(xué)校是分設(shè)的，一般由兩名專業(yè)老師分別講授。教師在機械制圖教學(xué)中，重點培養(yǎng)學(xué)生的讀圖能力、空間思維能力、空間想象能力和傳統(tǒng)的繪圖能力，對計算機繪圖技術(shù)則很少提及；而教師在計算機繪圖課程的教學(xué)中，主要培養(yǎng)學(xué)生的計算機繪圖能力，很少講述和運用傳統(tǒng)機械制圖的有關(guān)知識。機械制圖和計算機繪圖兩門課程的分設(shè)，人為地造成了二者在教學(xué)內(nèi)容上的重疊以及教學(xué)時間的浪費，導(dǎo)致課程教學(xué)效率低下；同時，在傳統(tǒng)機械制圖教學(xué)中，因缺乏計算機繪圖的輔助方法和三維模型的輔助教學(xué)手段，教學(xué)效果也大打折扣；更關(guān)鍵的是，學(xué)生在傳統(tǒng)機械制圖學(xué)習(xí)中占用了太多時間，導(dǎo)致學(xué)生計算機繪圖技能的訓(xùn)練時間偏少，計算機繪圖能力不足，畢業(yè)生很難適應(yīng)當(dāng)下計算機繪圖技術(shù)普及的現(xiàn)實要求，而學(xué)生費時費力學(xué)習(xí)的手工繪圖技能，畢業(yè)后卻沒有太多的應(yīng)用市場。兩門課程分設(shè)的問題突出，教學(xué)效果不佳的現(xiàn)象明顯，因此，整合機械制圖和計算機繪圖兩門課程已勢在必行。

三、機械制圖和計算機繪圖課程整合的必然

整合機械制圖與計算機繪圖兩門課程，是數(shù)字化、信息化以及工程技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果，也將是制圖課程教學(xué)的一場變革。

（一）是科學(xué)及生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的使然結(jié)果

為適應(yīng)科技進步的時代要求和產(chǎn)業(yè)信息化、數(shù)字化和智能化發(fā)展趨勢，現(xiàn)代化生產(chǎn)對機械繪圖的精度、速度和復(fù)雜程度都有著很高的要求。當(dāng)下，計算機繪圖基本上已取代了傳統(tǒng)手工繪圖，全面普及，并廣受機械設(shè)計人員歡迎。在此背景下，傳統(tǒng)的機械制圖已轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)計算機繪圖技術(shù)的基礎(chǔ)，計算機繪圖已成為工程制圖的主導(dǎo)形式和手段。重組整合機械制圖和計算機繪圖兩門課程，解決課程分設(shè)、教學(xué)內(nèi)容脫節(jié)、教學(xué)效率低下等問題，是現(xiàn)代科技進步和工程制圖發(fā)展的使然結(jié)果。

（二）是兩門課程教學(xué)內(nèi)容重組和融合的實然要求

機械制圖和計算機繪圖都是培養(yǎng)學(xué)生讀繪圖技術(shù)和能力的專業(yè)基礎(chǔ)課程，只是繪圖手段不同。在計算機繪圖技術(shù)普及的現(xiàn)實環(huán)境下，機械制圖課程作為學(xué)習(xí)計算機繪圖技術(shù)的基礎(chǔ)課程，仍然有存在的價值和必要，兩門課程培養(yǎng)目標(biāo)一致，在教學(xué)內(nèi)容上緊密相連，并存在諸多相通和互補之處。因此，整合兩門課程，推動了制圖課程教學(xué)內(nèi)容的重組和融合，刪減了重復(fù)的教學(xué)內(nèi)容，解決了制圖理論與計算機繪圖技術(shù)脫節(jié)的問題，加強了理論與實踐的結(jié)合，強化了學(xué)生的計算機繪圖技術(shù)技能，有利于培養(yǎng)出適應(yīng)現(xiàn)代工程制圖需求的技術(shù)技能人才。

（三）是豐富制圖課程教學(xué)方法和手段的當(dāng)然之舉

在產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，教育信息化教學(xué)手段和混合式教學(xué)模式普及的當(dāng)下，制圖教學(xué)更需要全面推廣信息化教學(xué)手段和加快發(fā)展計算機繪圖技術(shù)。在傳統(tǒng)機械制圖教學(xué)的模式下，引進信息化教學(xué)手段、數(shù)字化教學(xué)資源和計算機繪圖軟件，對原機械制圖的教學(xué)手段和方法進行改造，整合、豐富制圖課程教學(xué)資源、方法和手段，能有效提升制圖課程教學(xué)效率。

（四）是提高學(xué)生繪圖能力和技能的應(yīng)然需求

培養(yǎng)學(xué)生的繪圖能力和技能是制圖課程的主要目標(biāo)之一，而學(xué)生的繪圖能力和技能需要在大量的繪圖實踐訓(xùn)練中練就，因此，增加學(xué)生繪圖訓(xùn)練時間，改進繪圖訓(xùn)練手段十分重要。傳統(tǒng)機械制圖原本就存在課程內(nèi)容偏多，教學(xué)手段單一，教學(xué)課時緊張，學(xué)生實踐訓(xùn)練明顯不足等問題；當(dāng)下兩門課程分設(shè)，因一些教學(xué)內(nèi)容重復(fù)學(xué)習(xí)，又浪費了不少教學(xué)課時，更加劇了學(xué)生制圖訓(xùn)練不足、學(xué)生繪圖技能不強的現(xiàn)狀。因而，推進兩門課程整合，刪減重復(fù)的教學(xué)內(nèi)容，淡化一些不必要的教學(xué)內(nèi)容，充分利用計算機繪圖的有效手段，為學(xué)生提供更多、更有效的繪圖訓(xùn)練，是提高學(xué)生繪圖能力和技能的應(yīng)然需求。

（五）是提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的欣然手段

傳統(tǒng)機械制圖作為較早開始的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)生起初學(xué)習(xí)時有些新鮮感，但由于傳統(tǒng)機械制圖課程內(nèi)容枯燥，教學(xué)手段單一，教學(xué)要求較高，學(xué)習(xí)難度較大等，大多學(xué)生難以深入、持久學(xué)習(xí)，但大部分學(xué)生對計算機繪圖課程饒有興趣。兩門課程整合后，教師的課程教學(xué)資源、方法與手段更加豐富。在機械制圖的教學(xué)中，教師可以借助三維繪圖軟件創(chuàng)建三維模型、三維動畫等替代傳統(tǒng)的教學(xué)模型，利用這些輔助教學(xué)手段，使抽象的制圖教學(xué)變得更得直觀、形象、生動、逼真，不但能很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且能有效提升學(xué)生的空間思維能力和計算機繪圖能力。

四、機械制圖和計算機繪圖課程整合的實施

機械制圖與計算機繪圖兩門課程有效整合不是簡單的內(nèi)容疊加，學(xué)校要深入剖析兩門課程的內(nèi)容，充分結(jié)合現(xiàn)代工程制圖發(fā)展的現(xiàn)實要求，從完善制圖課程教學(xué)條件、提升教師教學(xué)能力、優(yōu)化教學(xué)目標(biāo)、調(diào)整教學(xué)計劃和重新分配教學(xué)課時等方面實施課程整合。

（一）完善教學(xué)條件

1.完善配套的教學(xué)設(shè)備

為滿足計算機繪圖教學(xué)的需求，學(xué)校需要建立適應(yīng)信息化教學(xué)和計算機繪圖教學(xué)的多功能智慧教室，每生一臺計算機，為整合后的課程教學(xué)提供條件保障。理論與實踐一體化的多功能智慧教室一方面是為了滿足教師使用信息化教學(xué)手段和數(shù)字化教學(xué)資源的教學(xué)需要；另一方面，生均一臺計算機則是便于學(xué)生即時運用計算機繪圖軟件學(xué)習(xí)制圖知識，訓(xùn)練繪圖技能，實現(xiàn)理論與實踐有機結(jié)合，保障了學(xué)生在學(xué)習(xí)制圖理論的同時，切實提高計算機繪圖能力。

2.塑造“雙能型”的教師隊伍

整合好課程的關(guān)鍵是要有一支既能滿足傳統(tǒng)機械制圖教學(xué)需求，又能勝任計算機繪圖教學(xué)的教師隊伍，尤其要解決課程分設(shè)時的教師自身計算機教學(xué)能力不足的問題。兩門課程整合后，需要教師具有扎實的機械制圖理論知識和高超的計算機繪圖能力，唯有“雙能型”教師，才能勝任整合后的新課程教學(xué)。

（二）重新確立教學(xué)目標(biāo)

為適應(yīng)生產(chǎn)應(yīng)用的需求，培養(yǎng)學(xué)以致用的技術(shù)技能人才，圍繞以機械制圖基本知識為主線，以計算機繪圖為輔助工具，推進兩門課程的整合、互補，有效落實新的課程培養(yǎng)目標(biāo)，需重新編寫課程教學(xué)目標(biāo)，并相應(yīng)調(diào)整課程的教法。

整合后新課程的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)讓學(xué)生掌握機械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)規(guī)定、投影法的基本理論及其應(yīng)用；掌握讀、繪機械圖樣的基本知識、方法和技能；培養(yǎng)學(xué)生的讀圖、繪圖能力，空間思維和想象能力，嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)，認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度及精益求精的工匠精神；培養(yǎng)學(xué)生運用計算機繪圖軟件繪制工程圖樣的能力和具有一定的手工繪圖能力；讓學(xué)生能夠運用計算機繪圖技術(shù)正確繪制零件圖。在教學(xué)目標(biāo)實施過程中，新課程的前半部分教學(xué)以學(xué)生掌握制圖基本知識、技能，培養(yǎng)學(xué)生空間想象和形象思維能力為主，教學(xué)重點集中在機械制圖基本知識、技能和能力上，同時恰當(dāng)?shù)貙⒂嬎銠C繪圖的基本知識、技能等穿插其中，讓學(xué)生初步掌握計算機繪圖的基本技術(shù)；新課程后半部分的教學(xué)則以培養(yǎng)學(xué)生讀圖、繪圖能力為主，重點放在識圖和計算機繪圖上，具體教學(xué)內(nèi)容應(yīng)根據(jù)學(xué)生所學(xué)專業(yè)進行調(diào)整。

（三）優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容

整合機械制圖與計算機繪圖課程不是將兩門課程的內(nèi)容簡單地相加，也不是一味放棄傳統(tǒng)機械制圖，只強調(diào)計算機繪圖，而是要重組開發(fā)課程內(nèi)容，力求機械制圖與計算機繪圖課程在結(jié)構(gòu)上融為一體，在內(nèi)容上相互補充。兩門課程整合的總思路是將計算機繪圖的基本知識和技能融入傳統(tǒng)機械制圖課程的教學(xué)中，重點放在三維軟件的應(yīng)用及三維造型設(shè)計上，強化計算機繪圖技術(shù)技能的教學(xué)。比如，整合后新課程的培養(yǎng)目標(biāo)以培養(yǎng)學(xué)生實際應(yīng)用能力為重點，學(xué)校應(yīng)根據(jù)學(xué)習(xí)計算機繪圖技術(shù)的要求和現(xiàn)代工程制圖發(fā)展需求，重新整合課時，要適當(dāng)降低制圖課程中投影理論、畫法幾何等章節(jié)的學(xué)習(xí)難度，同時，增加讀圖、繪圖等實踐教學(xué)內(nèi)容，讓新課程內(nèi)容更加適應(yīng)信息化教學(xué)要求，滿足生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的需求。

（四）豐富教學(xué)方法

機械制圖和計算機繪圖課程整合后，制圖教學(xué)方法隨之改變，從而推進制圖課程教學(xué)效率的提升。

1.廣泛采用直觀演示法

在機械制圖教學(xué)中引入計算機繪圖軟件制作的三維模型和動畫演示，采用直觀演示教學(xué)方法，幫助學(xué)生形成直觀印象，建立空間想象能力，激發(fā)學(xué)生對制圖課程的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生更好地實現(xiàn)“圖物”轉(zhuǎn)換，解決傳統(tǒng)教學(xué)中組合體視圖的識圖和繪制難的問題。

2.全面推廣任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法

教師利用學(xué)生對計算機繪圖普遍感興趣的有利因素，根據(jù)制圖課程特點，發(fā)揮計算機繪圖的優(yōu)勢，課程整合后，教師深入推進“三教”改革，把課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計成一個個的學(xué)習(xí)任務(wù)，徹底改變教師“滿堂灌”的情況，充分利用計算機機房和信息化教學(xué)手段。在課堂上，教師只進行適當(dāng)、必要的講解，鼓勵學(xué)生在計算機上應(yīng)用制圖軟件自主訓(xùn)練和主動探索，自主運用所學(xué)計算機繪圖技術(shù)獨立讀、繪機械圖樣，讓學(xué)生在完成一個個學(xué)習(xí)任務(wù)中，掌握技能，找到自信，收獲成功，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升教學(xué)效果。

3.大力推廣混合式教學(xué)

針對整合后的制圖課程內(nèi)容多，教學(xué)課時相對不足等現(xiàn)實問題，在當(dāng)下學(xué)生基本具有了線上學(xué)習(xí)條件的情況下，要通過大力推廣混合式教學(xué)來改善教學(xué)效果。通過教師的課前導(dǎo)學(xué)和課堂精講，學(xué)生的課后鞏固，做到精化課內(nèi)、強化課外、精講多練，引導(dǎo)學(xué)生開展課外學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)和反復(fù)練習(xí)，解決制圖課程教學(xué)課時不足，學(xué)生訓(xùn)練不夠、學(xué)習(xí)自主性缺乏等問題。

（五）改革考核評價方式

整合后的課程既有制圖理論，又有繪圖實踐，單一的理論考試難以全面評價學(xué)生的課程學(xué)習(xí)情況，因此，要以能力評價為核心，構(gòu)建知識、能力和素質(zhì)相結(jié)合的三位一體的評價體系，采用過程性評價與終結(jié)性評價相結(jié)合的評價辦法，全面客觀評價學(xué)生。其中，過程性評價主要評價學(xué)生在平時課程學(xué)習(xí)和活動過程中的態(tài)度、情感、責(zé)任及行為等，注重評價學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生在習(xí)得制圖課程知識、技能的同時，逐步養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、精益求精的職業(yè)素養(yǎng)。終結(jié)性評價主要針對學(xué)生理論考試、技能考核、完成學(xué)習(xí)任務(wù)和繪圖競賽等結(jié)果，主要評價學(xué)生知識、技能和能力，將其作為綜合評價學(xué)生的重要組成部分。

機械制圖和計算機繪圖兩門課程整合后的課改工作將在教學(xué)實踐中持續(xù)深化，不斷完善，也將隨著計算機技術(shù)進步和工程制圖行業(yè)的發(fā)展而發(fā)展。

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責(zé)任編輯：趙瀟晗