雷聲 李薇 趙飛宇

摘? 要：機械制圖是機械專業的核心專業基礎課程，在分析圖學類課程的共性問題和民族類院校的個性問題的基礎上，針對機械制圖教學內容多、學生課后學習積極性不高、實踐學習效果不理想等問題，結合民族類院校特性和新工科建設的要求，從教學方法、理論教學內容、實驗教學內容、實踐教學內容、教學方式和課程評價體系六個方面，探討民族類院校機械制圖課程的教學實踐措施，以增強學生學習的積極性和主動性，提高學生學習效果及專業興趣，探索符合民族院校特性的機械制圖課程教學體系。

關鍵詞：機械制圖；實踐教學；民族院校；教學改革；課程體系

中圖分類號：G640? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2024）05-0021-05

Abstract： Mechanical Drawing is one of the core professional basic courses of mechanical major. Based on the analysis of the common problems of graphics courses and the personality problems of nationalities colleges and universities， this paper focused on the problems of heavy Mechanical Drawing teaching contents， students' low enthusiasm for after-class learning and unsatisfactory practical learning effect. The teaching practice measures of Mechanical Drawing course in nationalities colleges and universities are discussed combined with the characteristics of nationalities colleges and universities and the requirements of new engineering education. The teaching practice measures， which aim at enhancing students' enthusiasm and initiative in learning， as well as improving students' learning effect and professional interest， containing six aspects， thus the teaching methods， theoretical teaching contents， experimental teaching contents， practical teaching contents， teaching methods and course evaluation system. The study aims to explore a suitable way for Mechanical Drawing course in nationalities colleges and universities， which can enhance students' enthusiasm and initiative in learning and improve students' learning effect and professional interest.

Keywords： Mechanical Drawing; practice teaching; nationalities colleges and universities; teaching reform; course system

圖學類課程（包括機械制圖、畫法幾何、工程圖學等）旨在培養學生讀圖、繪圖及形象思維能力，是工程技術人員借以表達設計思想、組織生產、加工及裝配的工程技術語言。機械制圖是機械類專業學生最重要的學科基礎課之一，授課內容包括圖形尺寸等制圖國家標準、投影基本理論、點線面影等畫法幾何知識，基本體組合體等制圖基礎、標準件常用件的表達方法，零件圖裝配圖的繪制、尺寸標注、手工繪圖及常用CAD軟件使用等相關內容。然而，課程投影理論部分相對抽象，對學生的空間想象能力要求比較高；實踐繪圖部分涉及知識面廣，學習難度較大。課程存在典型的內容多、任務重、難點多和易出錯等特點[1]。在新工科建設背景下，如何創新圖學教育理論是圖學類課程改革面臨的重要問題[2]。

民族類院校擔負著執行黨和國家的民族教育政策的重任，學校少數民族生源比重高，學生個體差異性較大[3-4]。這種差異在剛入校時尤為顯著，而作為專業基礎課課程的機械制圖安排在大一講授。由于專業學生人數相對較少，無法完全參照數學英語等公共課程，實行分層分級的教學模式。因此，在新工科背景下，探索一條適合民族類院校的圖學類課程教學方法，對落實黨和國家的民族教育政策，培養高素質的應用型人才有著重要作用。

一? 制圖類課程的共性問題與民族類院校的個性問題

（一）? 制圖類課程的共性問題

在課程設置方面，隨著高等教育總學分的減少，專業課程課時壓縮明顯，在教學方案的制定過程中只能減少課時。由于課程任務重課時少，教學過程中不得不加快授課進度，老師與學生課堂討論時間非常少，不利于學生知識的消化[5-7]。

在學習方法方面，學生剛從高中邁入大學，對大學的學習方式不夠了解。相當一部分學生課前不預習，課后也不復習總結，只寄希望于老師課堂理論教學與習題講解，缺乏學習的主動性[8-9]。而畫法幾何部分內容比較抽象，特別是空間想象能力的鍛煉，需要在消化理解的基礎上反復練習以鞏固提高。據調研，此部分內容常出現課堂上好似聽懂了，但課后作業時無從下手的情況。而且，投影基礎部分從點線面的投影到基本體組合體的投影，前后邏輯性強，前期基礎不牢后續學習會非常吃力，很快會喪失學習的信心。

在實踐教學方面，實驗實踐課時普遍偏少，上機過程中只講授基本軟件的操作及使用，并未將軟件操作與專業知識緊密結合，知識點相對碎片化，學生實踐不全面，難以激發學生的學習興趣[10]。部分學校授課是沒有講授CAD軟件使用，也有的學校將制圖的實踐類課程納入課外學習的模式，制圖軟件使用部分采用自學的形式完成，學生難以系統性地學習軟件的使用方法，繪圖習慣差[11]。

在課程評價方面，評價手段較為單一且期末考試成績在總評中占比過高，學生通常將過多的精力放在期末考試上而忽視了平時的學習[12-13]。而制圖的學習特別是嚴謹細致的繪圖習慣的養成，更需要學生課后進行大量的練習。這種以期末考試為主的成績評價體系，無法激發學生平時學習的積極性，不利于培養學生的工程素養。

（二）? 民族類院校的個性問題

一方面，民族類院校生源大多來自民族地區，以中南民族大學為例，少數民族學生占比超過60%[14]。學校學生生源基礎薄弱且參層不齊，根據筆者班級學生入校成績調研結果，同一班級學生成績差距顯著，部分學生高考相對成績差異高達80分[15]。而且，班級中還有一部分預科班的學生，其高考成績相對更低。機械制圖課程一般安排在大一講授，此時學生學習基礎差異最為顯著，授課過程中如何兼顧不同學習基礎學生的需求，課程評價時如何考慮不同基礎學生的實際情況，均是教學實施時的重要考量因素。

另一方面，民院院校在理工科尤其工科教育上，普遍偏重基礎理論的教學和培養方式，缺乏對學生應用實踐能力培養，導致理論教育和應用實踐能力發展不協調[3]。而機械制圖又是一門注重實踐應用的課程，在構建實驗實踐類課程體系時，如何激發學生的學習興趣，特別是基礎薄弱學生的興趣，也尤其值得關注。

二? 民族類院校機械制圖的實踐措施探討

結合民族類院校的特性和新工科建設的要求，本文從教學方法、理論教學內容、實驗教學內容、實踐教學內容、教學方式和評價體系六個方面，探討民族類院校機械制圖課程的教學實踐措施。

（一）? 基于類比思想的機械制圖課程學習方法

機械制圖（以下簡稱“本課程”）教學以投影理論為基礎，通過理論講解點線面的投影、基本體投影及組合體的畫法，過渡到常用的表達方法、常用件、零件圖及裝配圖的畫法，核心內容多、知識點分散且抽象，學生學習較為困難。鑒于機械制圖課程的“語言屬性”，通過與英語學習類比的方法，構建學生關于本課程的基本學習方法及基本知識框架，具體見表1。

通過構建這樣的一種類比體系，將點線面的投影、基本體、組合體、零件圖、裝配圖與英語學習中的字母、單詞、詞組、句子和文章相對應，學生可以將已有的多年英語學習的經驗遷移到機械制圖的學習中，快速地理解機械制圖的學習內容及學習方法。

（二）? 基于專業課程體系的機械制圖理論教學內容設計

機械制圖的教學內容中的畫法幾何部分非常抽象，也是培養學生空間想象能力的關鍵。然而，學生在剛開始接觸投影理論時，還不習慣將投影體系與空間物體聯系起來。在此階段，采用實物模型、三維建模軟件等方式，將物體具象化及形象化，提高學生的理解力。同時，具體授課中以學生日常生活中常見的零件為例，將本課程的知識與機械設計類及機械制造類的課程相結合。例如，以管道接頭為例講解相貫線的知識；以齒輪箱零件及裝配為例，將畫圖的知識與機械設計課程聯系起來；以發動機中氣缸和活塞配合、軸承與軸的配合為例，將畫圖中的尺寸、精度標注和互換性與測量技術課程要求聯系起來。通過機械制圖課程，不斷強化知識體系的概念，構造成體系的機械類專業課程知識。為進一步規范教學內容，避免授課教師對教學內容的調整及縮減，每學期初提交授課計劃時，授課教師需同時提交教學大綱、教學日歷安排、考核方式及相關比例，由專業負責人及教研室主任審核后，報送教學副院長審核并存檔。

枯燥的理論學生最容易喪失學習興趣，根據筆者的調研，大部分學習成績靠后的學生在投影理論這一塊接受較差，很快就失去了學習的動力。因此，在理論教學剛開始時就需要給學生推薦三維建模軟件，并利用課間時間講授簡單基本體的繪制，引導學生進行軟件使用學習，并以三維圖像輔助二維投影的學習，幫助學生構建投影理論和鍛煉空間想象能力。相當一部分學生表示接觸三維軟件后，學習的動力顯著增加，對投影理論及點線面體的投影接受也更容易。

（三）? 基于裝配圖為核心的機械制圖實驗教學內容設計

機械制圖課程傳統實驗課程主要是通用軟件AutoCAD的應用，分別介紹AutoCAD的基礎知識、繪圖基本命令、圖塊創建、尺寸標注、零件圖及裝配圖的繪制等內容。由于學生學習及訓練的圖形及例子選擇不成體系，學生通過實驗課僅僅學了軟件的操作命令，而且常常學完就忘，印象不深刻。為提高實驗課程學習的效果，在實驗課程設計中，以銑刀頭為例子，圍繞裝配圖繪制這一核心，精心設計實驗的具體內容，并將軟件操作學習與機械設計查表、機械制造技術基礎及互換性與測量技術的基本知識相聯系。詳細的實驗設計方案如圖1所示。

在學習AutoCAD的基本繪圖命令及圖形編輯時，要求學生通過基本命令繪制螺釘、墊圈、銷等機械設計中常用的標準件。其中，標準件的相關尺寸通過查詢《機械設計手冊》獲得，將CAD繪圖命名的學習與機械設計查表的能力聯系起來，培養學生的查表能力，為后續機械設計的學習打下基礎。

在學習圖塊的創建時，要求學生將圖框、粗糙度、滾動軸承等零件建成塊，進一步提高學生查表能力；在學習尺寸標注時，詳細強調零件中尺寸公差的現實意義，逐漸向學生灌輸標準件及互換性的概念，將創建塊命名及尺寸標注的學習和互換性與測量技術的基本知識聯系起來，逐步建立機械設計基本工程知識及相關概念。

在零件圖的學習中，要求學生繪制軸和底座并進行標注。由于軸是機械設計中的重點內容，軸的加工及尺寸標注涉及機械制造及機械設計的重要知識，通過軸類零件的尺寸及公差，進一步強化互換性的理解，同時初步建立學生對于機械制造技術基礎的基本概念，增強學生對機械設計工程知識的理解。

在裝配圖的學習中，要求學生根據前面五次實驗的內容，按照從外到里或者從里到外的順序，沿著主要的裝配干線，繪制銑刀頭的裝配圖。在裝配圖的繪制過程中，著重強調裝配順序的重要性，并根據裝配干線，依次介紹相關零件的作用及零件間的位置關系；通過裝配圖尺寸的標注，進一步介紹零件間的配合關系。使得學生在學習裝配圖繪制的過程中，逐步建立系統性的概念，進一步加強對機械設計這一系統性工程的理解，為后續專業課程的學習打下基礎。

（四）? 基于工程能力培養的機械制圖實踐課程設計

如今企業生產中的機械圖主要以CAD軟件繪制為主，制圖軟件的應用能力已經成為企業招聘的重要參考，僅僅通過實驗課上的教學遠不能滿足企業對學生能力的要求。為將學習內容進行系統地梳理與鞏固提高，并進一步提高學生的制圖繪圖能力，以平口鉗的拆裝測繪為實踐內容，設計了為期一周的機械制圖實踐課程設計。課程設計所用平口鉗結構如圖2所示。

在課程設計中，學生首先通過底座、滑塊、墊塊等零件的測繪實踐，掌握零件測繪的過程、測量數據的處理方法、零件的表達方法及視圖選擇、零件圖的繪制、零件圖的尺寸標注等內容。而通過兩個固定螺釘的測繪，在培養學生標準件測繪能力的同時，進一步鞏固螺紋連接件的畫法及相應結構的設計等內容。平口鉗尾部的螺桿、螺帽通過銷片連成一體，此部分結構無法拆卸，需要學生根據連接零件的特點，進行螺桿尾部及螺帽內部結構的再設計。最后，根據平口鉗的結構和所有零件的零件圖，選擇合適的方法完成裝配圖的繪制，并完成三維建模和裝配。通過課程設計將零件圖測繪、裝配圖的繪制能力融入工程實例的表達中，采用AutoCAD繪制相應的圖紙，并完成相應三維模型的建模及裝配，既鞏固了制圖的理論知識，也系統性地鍛煉了學生制圖的實踐能力。

（五）? 基于線上線下相結合的教學方式設計

由于高校學分的壓縮，各門課程的課堂教學時間均受到了限制，僅僅依靠課堂時間來詳細地介紹課程所有的知識，大多只能采用滿堂灌的方式。這種教學方式既不利于學生知識的學習，更難以培養學生自主學習及獨立思考的能力。線上教學的發展給了學生更多的選擇，也為教學方式的改革提供了很好的實踐條件。在開課前，課程教學團隊通過梳理課程的核心知識點，根據所選擇的教材，錄制與教材配套的核心知識的微課，并通過學習通提前發布，要求學生進行課程的預習。在具體的授課過程中，不定期地安排課堂討論環節，按照學生分組情況，抽取每組代表進行課程預習知識的講解及介紹，教師對相關情況進行點評，既檢驗了學生課前預習情況，也了解到了學生學習的薄弱環節，同時提高了學生的表達能力。將節省出來的時間用于重要的知識點課堂練習，并當場觀察總結繪圖中的問題，實現“課堂講解吸收、課堂練習鞏固、課堂討論提高”三結合。同時，在每次課程的相關知識講解完成后，實時發布課程作業，并在下一次課程前，集中講解作業中的典型錯誤，進行查漏補缺。由于開發的線上課程與平時授課PPT相一致，對于民族類院校中基礎薄弱的同學，通過課前的預習和課后的復習，能很好地提高學習效率。

（六）? 基于課內課外學習成果的學習評價體系設計

學習成績既是檢驗學生學習效果的直接指標，也是對學生最直接最有效的約束。合理的課程評價體系，既要客觀地反映學生的具體學習情況，也能進一步調動學生學習的積極性。根據民族類院校學生個體的差異性及機械制圖課程本身的特點，基于全過程學習成果導向的思想，對課程評價體系進行了改革。全過程學習成果評價的核心是加強過程管理，增加對平時學習過程和學習成果的考核力度，增強平時成績在總成績中的權重。目的是引導學生端正學習態度，認真對待平時的學習和作業，避免平時不努力、成績全靠期末沖刺的功利性學習態度，同時也避免因期末考試發揮不利而影響學生綜合評價這一弊端。

新的課程評價體系將平時成績的權重增加到50%，既提高了課程考核評價的綜合性及準確性，也給了授課教師更高的管理權限。為了避免授課老師隨意送人情分等情況，教學團隊對平時成績具體組成部分及每部分的比例進行了詳細地討論，平時成績包含課外學習情況、平時作業、平時章節測驗和制圖大作業四個組成部分，所有涉及平時成績的部分均需提供客觀的考核憑證。通過多年的教學實踐發現，對于每屆學生而言，常錯的地方基本相似，其易錯點存在共性；對于單個學生而言，同樣的錯誤會反復出現，其易錯點存在反復性。課后作業是學生鞏固練習及查漏補缺的主戰場，針對各屆學生的共性問題，通過合理地設計課后作業進行強化練習；針對單個學生易錯點的反復性問題，在平時章節測驗中，適當選擇部分作業相關的題目，用以督促學生充分利用平時作業進行練習提高，真正起到查漏補缺的作用。

由于民族類院校學生生源影響，同一個班上學生的學習基礎及個體差異性較大。經過歷年的統計分析發現，學生的考試成績和平時成績相關，即平時學生成績較差的同學，考試成績也同樣靠后。在具體的教學實踐中，通過三四次作業批改，結合班上同學生源分布情況，即可實現對需重點關注學生的定位。由于機械制圖課程內容前后關聯性及邏輯性強，在平時教學過程中對這類基礎薄弱的同學需要進行更多的關注與指導，以便盡量早的發現問題，并幫助學生解決問題。

三? 結束語

機械制圖是機械專業的重要專業基礎課，本文以機械制圖課程教學為例，以提高民族類院校工科專業創新性人才培養質量為目標，探討民族類院校圖學課程體系的建設。在教學方法及教學內容方面，結合機械制圖課程的特性，首先通過與英語學習類比的方法，構建機械制圖課程的基本學習框架，然后通過合理設計理論教學與實驗教學的案例，幫助學生理解專業課程之間的聯系，逐步培養學生的工程思維與工程意識，最后通過課程設計等實踐環節，培養學生使用工程應用軟件進行工程實踐的能力。在教學方式和教學評價方面，結合民族類院校的學情，充分發揮線上教學資源在學習前、學習中、學習后的作用，引導學生合理利用線上教學資料，提高教學質量和教學效果。在教學評價方面，構建能客觀反映學生綜合學習情況的評價體系，提高平時成績在總評成績中的比例，并針對部分學習困難學生，探索平時作業二次提交機制，再引導學生將更多的時間和精力投入到平時的學習之中。

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