轉型背景下機械制圖教學改革初探

[摘? ? ? ? ? ?要]? 機械制圖是機械類學生非常重要的專業基礎課，是為企業培養工程技術人員的重要課程。轉型背景下，從培養應用型人才目標出發，分析機械制圖教學中存在的問題，提出與之相適應的教學改革，以提高機械制圖課的教學質量，培養出滿足社會需要的應用型人才。

[關? ? 鍵? ?詞]? 轉型;機械制圖;教學改革

[中圖分類號]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2019）35-0110-02

如今各高校都在提倡向培養應用型人才轉型，把學生培養成滿足社會需要的人才。機械制圖是為企業培養工程技術人員的一門重要的課程，通過該課的學習，培養學生的空間思維能力和空間想象力，掌握讀圖和畫圖的基本要領和基本方法，熟練掌握繪圖中國家標準的使用，并且為后續課程的學習、課程設計、畢業設計奠定基礎，與生產實踐也密切聯系。為培養具有創新能力和適應社會發展的工程技術人員，機械制圖課的教學必須作做出相應的改革。

一、當前機械制圖教學不適合應用型人才培養的幾個問題

當前機械制圖教學還是采用傳統的教學方式方法，沒有從社會需要的工程技術人員所具備的能力出發，所以在教學上存在如下幾個方面的問題。

（一）教學內容的設置不能滿足實際的需要

現在機械制圖課所使用的教材理論性偏強，內容的安排不適應當前生產實際需要，學生所學內容與實際生產需要脫節。比如：機械制圖教學中基本知識部分包括國家標準、繪圖的基本技能和技巧及徒手繪圖的方法，其中重點講解國家標準、繪圖的基本技能和技巧，而徒手繪圖部分講解用時很少，一帶而過。徒手繪圖在實際生產中應用非常廣泛，是工程技術人員應具備的基本能力。教師也不強調徒手繪圖的重要性，同時也沒有相應的習題供學生練習。軸測圖部分也是只要求學生尺規繪制，很少要求學生徒手繪圖。零件圖部分零件測繪及繪制草圖只安排一次課，學生畫的草圖根本不能要。學生繪制草圖的課時很少，同時也不重視草圖的繪制。機械制圖課中還是側重讓學生大量地練習傳統的尺規繪圖，與實際需求脫節，使教學內容不能滿足機械行業的實際需要，培養的學生不具備機械行業所需要的能力。

（二）課程安排不合理

學生在大學一年級開設機械制圖課，對學生來說是非常陌生而全新的一門課。這些學生從沒有去工廠參觀實習過，缺乏工程基礎知識，所以學習機械制圖課有些困難，學習中只能生搬硬套照本宣科，尤其零件圖這部分內容，對工藝基準、尺寸標注的合理性難以理解，使得機械制圖課程不能同實際應用結合起來。

（三）學生學習不主動

機械制圖課就是通過學習培養學生的空間想象力和空間思維能力的。而目前機械制圖課是學生感到頭疼的一門課，學生學習不積極、不主動，上課不認真聽，作業錯誤很多。所以造成空間想象力差，圖形看不懂，感覺制圖課很難，慢慢地上課像聽天書一樣就對機械制圖失去了學習的興趣，所以教學效果不好。

二、為培養應用型人才，機械制圖教學必須做出相應的改革

機械制圖是實踐性非常強的一門課，學生必須多進行實踐訓練才能夠充分掌握。但是現在教學中存在非常大的不足，教學中只注重理論學習。目前機械制圖教學與社會實踐需求聯系不密切，學生不了解企業對工程技術人才的要求，從而導致機械制圖教學與實際相脫節，培養的學生不能滿足社會的需要，影響學生就業。隨著計算機及繪圖軟件的發展，機械制圖課必須做相應的改革。

（一）教學內容改革

1.機械制圖與CAD結合

傳統的教學模式是把機械制圖和CAD作為兩門獨立的課程分開來上的，機械類的學生大一先學一年的機械制圖課，以后再學CAD課。對于從高中直接升入大學的學生們來說機械制圖是一門全新的課，學生的空間想象力和空間思維能力比較差，同時又沒有工程背景，所以，學生感覺機械制圖很難，導致學習不主動，學習效果不好。后期開設CAD課時經常用機械制圖課所學的基本知識、國家標準等內容，而學生們可能把機械制圖中本來學得不太好的一些知識已經忘了，不能很好地把兩部分的知識結合在一起正確地繪制工程圖樣。機械制圖和CAD分開上教學效果明顯不好。改革后，將CAD的二維交互式繪圖穿插到機械制圖的各章節中，實現兩門課同步學習。比如講完第一章繪圖基本知識后接著講CAD的圖層、線型、單位等設置，繪制直線和圓的命令。把CAD的繪圖命令、編輯、修改命令及尺寸設置等分別放到機械制圖各章節去講。邊學習機械制圖邊上機用CAD繪制圖形，同時也增加了學生對機械制圖課的學習興趣。機械制圖講到軸測圖時，同時講解用CAD畫正等軸測圖的方法，增強學生的空間想象力和空間思維能力。這兩門課同步進行后，可以很好地解決知識脫節問題，學生能用CAD正確地繪制出符合國家標準的工程圖樣。機械制圖是學生頭疼的一門課，而學生普遍對計算機感興趣，這樣把兩門課糅合在一起上，激發了學生學習機械制圖的興趣，同時也提高了CAD繪圖的正確性和規范性，會使教學效果明顯得到提高。機械制圖是為企業培養工程設計人員的重要課程，根據目前企業的需要，在機械制圖教學中需要培養學生的計算機繪圖能力。熟練地用計算機繪圖是機械工程設計人員所具備的基本能力。所以，在機械制圖教學過程中要加強學生計算機繪圖的練習，熟練掌握繪圖軟件的各種命令和繪圖技巧，提高繪圖能力，能快速、準確地繪制出工程圖形，為將來就業打下良好的基礎。

2.加強徒手繪制草圖的訓練

隨著計算機和繪圖軟件在機械設計中的廣泛應用，傳統的繪圖工具已被計算機取代。當前企業要求工程技術人員必須具備兩種繪圖能力，即計算機繪圖和徒手繪制草圖的能力。因為在企業的實踐生產中，機械產品的初始設計階段和零件產品創新改造過程中，最快速、方便地表達設計思想的方法是徒手繪制草圖，更為重要的是徒手繪制二維和三維草圖在設計過程中可以起到快速捕捉設計思路、啟發設計思維的作用。所以機械制圖課不僅要培養學生的空間想象力和計算機繪圖能力，還要培養學生的徒手繪圖能力，然而目前的機械制圖課還在大量地訓練學生的尺規繪圖而忽視草圖的訓練，與實際需要相脫節。

徒手繪制草圖是工程技術人員必須具備的工程素質和技能。在設計時通常是先繪制草圖給出設計方案;再對機器進行改造或仿造原有設備，或者在車間進行測繪等都是先畫零件草圖;對急需加工的零件來不及計算機繪圖，徒手繪制出零件的草圖直接用于指導生產。徒手繪制草圖是工程設計人員現場交流的重要方式。草圖可隨時隨地記錄下設計思想，草圖是不可替代的繪圖方式。在生產實踐中對徒手繪制草圖的能力要求越來越高。因此，培養學生徒手繪圖的能力是機械制圖課程中非常重要的一部分。所以，在整個機械制圖教學環節都應加強學生徒手繪制草圖的訓練和培養，所以，為了提高學生徒手繪制草圖的能力，應增加徒手繪制草圖的課時。

徒手繪制草圖包括軸測草圖和二維平面草圖。學生要想能熟練地繪制草圖必須掌握繪制草圖的兩個關鍵點：一是必須能正確地目測物體的尺寸比例;二是必須掌握繪制草圖的基本技能和技巧。從機械制圖第一章就應該講解徒手繪圖的基本知識，要求學生掌握繪制基本圖型的繪制方法，比如直線（包括水平直線、垂直線、斜線）、圓、圓角、正方形、長方形等基本形狀的徒手畫法;練習徒手繪制基本形體、切割體、相貫體的投影;徒手繪制組合體的三視圖，標注尺寸。講到軸測圖時，讓學生練習徒手繪制正等軸測圖和斜二測圖。前面是加強二維和三維圖形的徒手繪制。增加零件測繪繪制草圖的課時，比如在對零件進行測繪時，教師首先把測繪步驟講解清楚，帶領學生先分析被測零件的表達方案畫出零件草圖，標出尺寸線，然后對零件進行測量。教師可先演示一遍，然后讓學生親身操作。通過一個實例讓學生掌握零件測繪的方法和步驟。再舉一反三，讓學生測繪其他的一些零件，在教學過程中讓學生親身體驗到繪制零件草圖和測繪的過程。徒手繪制草圖更能鍛煉學生的空間想象力和空間思維能力，能更好地提高產品設計能力。因此，機械制圖教學中應從思想上重視徒手草圖，學生在整個機械制圖教學過程中要加強徒手繪制草圖訓練，包括目測零件尺寸、徒手繪圖、測量并標注尺寸。這樣的教學可以很好地鍛煉學生徒手繪圖的能力，平時加強訓練，為學生將來在工作中能快速地繪制出草圖表達設計思想或解決工程中實際問題打下良好的基礎。

（二）教學方法改革

1.教學手段改革

目前機械制圖課完全采用多媒體教學，作圖時雖然是模仿教師做圖的步驟，但是作圖過程學生看不到圓規和三角板，不能正確地掌握作圖是什么時候用圓規、什么時候用三角板。多媒體作圖還是不太形象、直觀，導致學生做作業時總是用三角板又量距離又畫線，作圖不準確、速度還慢。再就是多媒體作圖很快，學生來不及思考，造成學生聽課效果不好。所以，針對機械制圖課的特點，不可只依賴課件。有些內容用傳統教學方法比較好。比如講基本體、切割體投影時，學生剛接觸立體，三個投影圖之間的關系不熟悉，最好用傳統的方法按作圖步驟邊講解邊畫圖，用三角板和圓規比劃著告訴學生三個投影圖之間的長度關系、方位關系。學生可以直觀地看到教師如何用三角板和圓規作圖，教師畫圖線的過程給學生思考理解的時間。傳統的教學方法速度慢、形象直觀，學生容易理解和掌握?？梢酝ㄟ^一個例題讓學生掌握這類題的作圖基本方法和原理后，再用多媒體多講些例題，增加信息量。學生也能跟上講課速度，學習信心增強了，學習也就積極主動了，教學效果也就提高了。

2.機械制圖與Solidworks結合

機械制圖主要培養學生空間想象力的，為了讓學生盡快建立空間想象力和空間思維能力，將機械制圖課的各部分內容與Solidworks的軟件結合起來教學。Solidworks軟件是一個實體建模設計工具，功能強大，集零件造型、裝配體造型和自動生成二維工程圖等功能于一體。比如：機械制圖講到基本體截交線和相貫線時，可以用Solidworks三維造型做出各種基本體的截交線和相貫線的三維造型圖，將原本抽象、枯燥的教學內容，可以形象、直觀地展示給學生，增強學生的空間想象力，能夠激發學生的學習興趣。組合體部分同樣用Solidworks建立各種典型的組合體三維模型圖，讓學生有空間的概念。零件常用表達方法部分用Solidworks做出全剖視圖、半剖視圖、局部剖視圖等三維造型模型圖。裝配圖部分可用Solidworks演示將一個一個裝配成一體，非常直觀。因此，在機械制圖教學中充分利用Solidworks的三維建模功能，將有助于學生空間想象力的建立，并激發學生對機械制圖課的學習興趣，提高教學效果。

三、結束語

隨著社會技術的不斷進步，對工程技術人員的要求也發生了很大變化。轉型背景下，機械制圖課應從培養應用型人才出發，及時調整機械制圖的教學思路，才能跟上時代的發展，為社會更多、更好地培養出優秀的機械工程設計人才。

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◎編輯 原琳娜