“机械制图”教学体系改革研究与实践

谢元敏　肖立　宁利川　汪鸣琦　蒋国璋　周艳　李公法

摘要：“机械制图”是机械类专业实践应用性很强的技术基础课和必修课，本文针对目前学生学习现状和学校教学现状，以提高教学质量与效果，培养合格社会技能型应用人才为目标，根据“学生为主体，能力为核心，就业为关键”的教育培养模式，指出教学体系研究性改革必要性并制定相关解决方案。

关键词：机械制图；教学改革；教学效果

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）25-0094-03

一、引言

“机械制图”是机械自动化学院的专业基础必修课，该学科在注重基础理论的同时尤其注重实践应用，这门课程的主要研究内容为图示方法、标注方法、制图标准、机械常识以及制图技能这五个部分[1]，核心为熟练掌握空间和平面要素之间的相互转化。该课程要让学生学习如何运用这门制图技术，而不是止步于这门技术是什么。“机械制图”教学目的及要求主要归纳为以下几个方面：（1）培养学生的空间思维能力和空间转换能力；（2）培养学生使用绘图工具绘制各类图样的实践动手能力；（3）培养学生图形表达能力；（4）培养学生的工程素质；（5）培养学生的德行修养。

在明确教学目的要求的前提下，教学改革旨在满足教育教学质量，按社会需求培养人才，在提高学生学习主动性和积极性的同时，让学生基于书本理论和基础的学习，通过不断的实践制图和灵活辩图，将书本中的理论知识运用到生活实际应用中，夯实基础，提升学生的空间思考能力和实践分析能力，同时让学生了解、熟悉国家相关制图标准，培养绘图和识图能力[2]。

二、“机械制图”课程教学现状与不足

1.学生现状。学生素质差异比较大，对基础知识的掌握参差不齐，由于以前学生接受教育的方式有所不同，动手实践能力也差异较大，主要表现在课后绘图作业和课程设计中。学生的学习积极性和主动性有待提高，目前大多数学生表现出课上学习效率低，课下根本不学习的求知态度和习惯，缺少主动求知和潜心研究工程知识的态度，以及刻苦钻研的精神。总体来说，现在学生普遍出现基础知识薄弱，空间想象力差，学习效率低，学习态度过度以自我为中心，课堂学习积极性也明显下降，导致学生在课堂上出现不听和不懂的情况，继而对课程学习产生厌倦甚至畏惧等不良心理[3]，这是一种影响严重的恶性循环，在教学过程中必须引起重视。

2.教学现状。师资结构和教学体系不够完善，师资雄厚却没有充分利用和发挥优势作用，教师也术业有专攻，但教学安排由于受很多因素的影响和限制，通常是选择可以教授机械制图课程的教师，而不是考虑谁来教这门课最好。教学内容脱离实际，通常以基础知识教学为主，忽略理论与实践相结合的重要性，课后联系少，实践锻炼少，使学生在实际工程制图中，空间想象能力和图形表达能力都无法满足要求，动手实践能力也较弱[4]。教学手段单一化，现在虽已改变传统黑板教学，普遍使用多媒体教学，但现在出现了很多多媒体课件照搬、照抄课本内容，简单挂图，教学手段不够灵活丰富，无法吸引学生积极投入到学习氛围中。

3.实践现状。此次教学改革，对刚入社会从事制图工作的工程人员做了相关的抽样调查，大多高校在大一阶段开设机械制图课程，此时学生对机械专业知识的掌握程度相差较大，由于统一安排教学，导致学生学习产生一定差距。部分工程人员缺乏相关基础，刚入行时对常见机械加工方式、工艺结构等实践应用知识缺乏初级阶段性认识，继而造成所学到的制图课程难以同产品设计开发、实际应用环节有机整合。部分工程人员绘图能力、识图能力和图形表达能力非常薄弱，难以选取合理的表达方案绘制正确的投影图，尺寸和技术要求的标注也不合乎标准。自身专业能力不足、专业水平过低、临场应变能力弱、工程意识薄弱，再加上经验不足，这些对实际工作都产生了很大的冲击，尤其是就业行情一直竞争激烈导致自身压力过大、工作信心缺失等一系列严重影响。

三、教学改革方法与措施

1.制定科学的建设规划。教学改革应该固本求新，与时俱进，对于众多教改经验也应取其精华去其糟粕，首先对课程地位要正确认识和定位，科学合理制定本课程建设目标和教学规划，满足教育教学质量要求，教学要以学生为主体，以全方位培养学生能力为核心，以保证学生基础扎实[5]。改革要以创建机械制图学科优秀基础课为目标，将本课程建设成为国家级精品课程。

2.按社会需求培养人才。随着社会和机械设计在我国的发展，对该专业人才的需求呈现出分层化态势，无论是生产第一线还是科研院所，又或者是大型企业的技术研究人员都倾向于应用复合型或研究开发型人才，无论是对哪种人才的需求，都是要求工程人员专业过硬，实践操作能力强，这与在校期间的基础教学和实践教学密不可分。如今社会对毕业生机械制图相关能力的要求越来越高，以机械制图为基础的机械原理、机械设计在工程实际中也占有重要地位，随着科技社会的发展，传统的教学形式已难以满足教育教学要求，如何创新教学理念，完善教学体系，探索新时代的教育模式已逐步成为众多大学面临的新课题[6]。为培养社会需求的专业型人才，细化办学方向，完善机械制图教学设置，进行教学改革势在必行。

3.改革内容与具体实施细节。（1）整合教学内容。精选教学内容，精制课件。“机械制图”这门课程理论性内容较多，而安排的教学课时又相对较少，在教学内容的选择上，机械制图的大多内容都没有明显的针对性，因此，需按照培养目标和教学要求来确定教学内容，尽量避免照本宣科、内容死板，归纳整理课程的主次部分，适当精简教学内容，甚至可以删除根本涉及不到的部分，避免混乱冗杂。如今，多媒体教学已经基本普及，应充分利用计算机、投影仪等多媒体设备，将文字、实物、视图等知识传授给学生，与精简凝练的教学内容有机结合在一起，与传统教学方式相比起来，内容更丰富、教学更生动、形象更具体[7]。（2）创新教学方法。打破传统教学模式，保证教学手段多元化。教学手段应顺应社会发展不断灵活更新，教学深刻而不失生动，激发学生自学主动性，让学生主动探索研究。活跃课堂气氛十分重要，应提倡规范而轻松的教学环境和灵活的教学方式，集中学生注意力，提高学习效率。课堂合理安排讲课、提问、讨论和巩固练习，知识点的讲授要重点突出；鼓励学生积极提问，相互之间展开讨论，也可以师生共同参与，创造良好的课堂氛围，让学生主动参与到课堂教学中；多采用直观教学，多使用模型、实物和多媒体动画，將抽象的理论知识和复杂的视图形象具体化，便于学生理解和掌握，在掌握平面与空间、二维与三维相互转化的同时也培养学生图形表达能力[8-9]；可以将班级个人竞争的传统模式改为小组竞争，课间讨论，课后开展绘图识图竞赛，相互指出彼此优缺点，进行小组综合成绩评比，既能提高绘图识图水平，又能培养良好的合作和竞争意识，让学生在学习讨论与合作竞争中不断提高和升华。增加平时成绩占总成绩的比重，特别是课堂表现，一个学生在课堂上的表现能直接反映出他对这门课程的掌握情况，可以实行计分积分制，综合平时的基础和动手实践进行考查[10]。同时，改个人竞争为小组竞争，既有利于调动课堂积极性，又能营造良好的学习合作竞争氛围。（3）提升教学有效性。合理分班，提升教学质量与效率。学生整体素质差异较大，来自普高和技能性学校的学生基础不同，而“机械制图”这门课程的教学既重视基础，又重视理论，可以在班级划分之前进行基础理论测验，按照测验成绩将新生分为（1）班和（2）班，制定不同的基础教学方案，选择不同的教学重点，先基础还是先强化，这样就不会出现将过多的时间用在基础教学上，基础薄弱抓基础，基础扎实深入学，让学生在不同的教学内容安排中各有所得[11]。完善师资结构，师资力量要取其长。如今学校普遍都是以高水平、高学历、高职称的标准来组建师资队伍，教师专业水平高、教学能力强，很多教师的教学范围都很广，这样就出现了师资结构混乱的情况，特别是“机械制图”这种基础入门类课程，不能引起重视，教学安排不能寻求方便，而应该选择最专业、最有经验的教师，如此才能满足教育教学要求，保证课堂质量，强化对学校声誉和学生学业负责的责任意识[12]。理论与实践相结合，加强个人综合能力的提升。理论服务于实践，实践便于更深刻地理解理论知识，应理论与实践内容合理结合，形成教学互补，让学校教育为生产实践打下坚实基础。要做到的是课后多巩固，可以增加实践制图类的课后作业，让学生多画图、多进行图形分析，《机械制图》和《画法几何》两门课程紧密联系，锻炼学生的空间思维转换能力并提升作图技巧，夯实基础。强化课程设计环节，让学生独立思考整个设计过程，计算分析完成零件图、装配图以及图样校改，锻炼学生的综合能力。

四、教学研究实践成果总结

教学改革前，学生普遍出现基础知识较差，空间想象力差，学习效率低，学习态度过度以自我为中心，实行教学改革后，学生的学习习惯和学习态度在很大程度上得到明显改善，变被动为主动，由消极到积极，有效地提高了学生学习的质量和效率，同时教学质量也大大提升，取得了非常好的教学效果，具体成果主要表现在以下几个方面：

1.学生反馈的基础知识水平都很扎实。实行分班分基础教学后，配合不同的教学内容和节奏，学生对学习内容的理解更透彻、掌握更深刻，学习质量也稳步上升。基础扎实的学生对平面和立体投影等制图基本知识比较熟悉，教师的任务就是花少量时间巩固基础，重点放在让学生熟悉掌握绘图技能，而基础较差的学生就从基础抓起，这一实践取得了很好的效果，主要提高了教学效率。

2.课堂氛围积极活跃，学生变被动受教育为主动求知识。讲授知识时，教师尽量使用实物模型向学生展示零件和几何体，使用多媒体动画展示平面和立体图的投影，学生普遍不再觉得课堂枯燥乏味，对教学内容的理解更直观清楚。课堂讨论时气氛活跃，师生共同参与，在拉近师生关系的同时，学生更愿意主动去学习，学习质量和效率明显提高。

3.学生的学习习惯有很大改善。改革实施后，学生基本养成课前预习、课后复习的良好习惯，认真对待每一个问题，熟练掌握工程制图标准，规范作图。因平时成绩比重增加，考试测评时很少出现抄袭作弊等不良行为。

4.学生实践应用能力强，能独立分析思考。在小组竞争中，学生每次都能出色地完成课间问题和课后习题，对几何作图的方法和技巧都熟练掌握，为课程设计打下扎实的基础，在课程设计中，学生表现出很强的独立分析作图和图形表达能力。

针对“机械制图”课程教学的现状与不足，通过分析思考与研究探索，“机械制图”教学改革顺利完成且效果显著，这不仅是一次简单的教学改革，它更是机械类课程甚至是其他教学课程先行模范，为整个机械类教改研究和学生培养做出了卓越贡献。

参考文献：

[1]黃晓萍，卢彬.论构建机械制图新课程体系的必要性[J].教育教学论坛，2015，（4）：209-210.

[2]刘华东.构建“三三三”本科教育培养体系 推进人才培养模式改革[J].中国高教研究，2016，（01）：56.

[3]谢元敏，蒋国璋，汪鸣琦.面向机械卓越工程师培养的《机械制图》课程教学改革探讨[J].长江大学学报：自科版，2014，11（01）：102-104.

[4]方勇.《机械制图》教学方法探讨[J].高等教育研究，2015，（3）：61-61.

[5]宫霞霞，孙付春.基于应用型创新人才培养的机械制图教学改革探讨[J].教育与教学研究，2014，12（5）：73-74.

[6]王华.机械制图探究教学的改革探索[J].现代教育科学，2014，（1）：72-72.

[7]解德渤，王洪才.高等教育学的学科建设新思维——从“认识论”到“价值论”的逻辑转向[J].现代大学教育，2016，（01）：1-8，112.

[8]郑爱云，刘伟民，卢广顺，董小雷.形象教学法在机械制图教学改革中的应用探讨[J].大学教育，2016，（6）：119-120.

[9]杨晓慧.我国高校创业教育与创新型人才培养研究[J].中国高教研究，2015，（01）：39-44.

[10]倪晓梅，崔明铎，吴加良.基于应用型创新人才培养目标下《机械制图》教学改革探索[J].教育教学论坛，2016，30（11）：119-120.

[11]王树国.面向创新创业教育 深化工程教育改革[J].中国高教研究，2016，（01）：48-49.

[12]周湘林.以学生学习为核心的高校教师教学评价方法创新研究[J].现代大学教育，2017，（01）：93-97.