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機械制圖教學(xué)現狀分析及教改思路探討的論文
論文摘要：從學(xué)生特點(diǎn)、師資狀況、教學(xué)手段等多角度細致分析了當前高校機械制圖教學(xué)中出現的問(wèn)題�；谂囵B學(xué)生設計制圖能力的宗旨、著(zhù)眼于教學(xué)效果的實(shí)用性，從課程教學(xué)體系、教學(xué)設置、助學(xué)方式、考核手段四個(gè)方面，對機械制圖課程教改方案進(jìn)行了探討，為該課程的深入改革與發(fā)展提出了新的思路。
論文關(guān)鍵詞：機械制圖,教學(xué)改革,教學(xué)體系
1．引言
機械制圖課程是機械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的重要技術(shù)基礎課程，該課程重在培養學(xué)生讀圖和繪圖能力，要求學(xué)生具備一定空間想象力和思維力、掌握機械制圖的國家標準，并能熟練利用合理的表達方案進(jìn)行繪制機械產(chǎn)品裝配圖和零件圖，是一門(mén)理論性和實(shí)踐性都很強的傳統課程。隨著(zhù)科技的發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結構的調整，社會(huì )對機械類(lèi)應用型人才培養的要求不斷提高，對畢業(yè)生機械制圖能力的要求越來(lái)越高，傳統的教學(xué)形式已很難適應科技社會(huì )的發(fā)展。如何更新教學(xué)觀(guān)念，建立新的教學(xué)體系，探索新的教改模式已經(jīng)逐漸成為眾多大學(xué)面臨的新課題。本文詳細分析了當前本科院校機械制圖教學(xué)中存在的問(wèn)題，從教學(xué)體系、教學(xué)過(guò)程設置、助學(xué)、考核著(zhù)手，探索了機械制圖課程教學(xué)改革的新思路。
2.機械制圖教學(xué)現狀
2.1學(xué)生素質(zhì)差異大，學(xué)習積極性有待提高
隨著(zhù)高校擴招規模的加大，學(xué)生入學(xué)成績(jì)參差不齊大。就機械類(lèi)大方向來(lái)說(shuō)，不同的專(zhuān)業(yè)學(xué)生入學(xué)成績(jì)也存在差異，冷門(mén)專(zhuān)業(yè)與熱門(mén)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生文化基礎差距較大。因而，教師若按同一標準組織教學(xué)，存在一定困難。相比五年前，當前大學(xué)生學(xué)習主動(dòng)性也逐步下降。很多學(xué)生學(xué)習目的性不明確，單純地追求考試過(guò)關(guān)，而不潛心研究知識體系，學(xué)習缺乏鉆研精神�？傮w來(lái)說(shuō)，課堂學(xué)習積極性較以前畢業(yè)生明顯降低，課堂上容易出現聽(tīng)不懂的狀況，從而對課程的學(xué)習產(chǎn)生厭倦和畏懼心理。
2.2教師教學(xué)活動(dòng)單一，易缺乏科研經(jīng)驗
目前，許多高校機械制圖教學(xué)是由專(zhuān)門(mén)的制圖教研室進(jìn)行，任課教師長(cháng)期從事單一的制圖教學(xué)活動(dòng)，科研活動(dòng)也只是局限于制圖教學(xué)研究、教材教案編寫(xiě)和課件試題庫開(kāi)發(fā)等。這樣容易造成教師的知識結構單一化，缺少實(shí)際設計研究經(jīng)驗。此外，隨著(zhù)高校教師隊伍整體學(xué)歷的提高，大量從高校畢業(yè)的博士碩士直接參與制圖教學(xué)，這些人缺乏實(shí)際專(zhuān)業(yè)應用經(jīng)驗，從事教學(xué)后也不能有很好的機會(huì )在機械學(xué)科方向上開(kāi)展實(shí)際設計開(kāi)發(fā)研究，知識構成會(huì )隨著(zhù)工作年限的增長(cháng)不斷退化。教師本身教學(xué)的單一性使得高校制圖教學(xué)更偏重于圖形投影知識，而不能有效地同機械類(lèi)學(xué)科特點(diǎn)結合在一起。
2.3多媒體教學(xué)節奏快，課堂講解難以深入
為適應“厚基礎、寬口徑、高素質(zhì)”的人才培養目標和“平臺化”的本科通識教研模式，許多高校對機械制圖教學(xué)大綱進(jìn)行了重新修訂，大幅縮減了制圖課程的學(xué)時(shí)。此外，由于招生數量的增多，一些高校制圖課程都采用合班上課的形式，學(xué)生人數眾多，很難保證所有學(xué)生都能看清板書(shū)和掛圖等。為在有限的學(xué)時(shí)內，讓學(xué)生快速掌握制圖理論知識，各高�；巨饤墶皰靾D+模型+板書(shū)”的傳統教學(xué)模式，采用更為現代化的多媒體教學(xué)。用幻燈片代替傳統的掛圖，利用豐富的動(dòng)態(tài)直觀(guān)圖像創(chuàng )造形象、生動(dòng)、有趣的教學(xué)環(huán)境，有效地吸引了學(xué)生的課堂注意力，有助于提高教學(xué)效果。但由于授課內容較多、每張幻燈片停留時(shí)間較短，授課時(shí)省略了邊繪圖邊講解的過(guò)程，學(xué)生對課件內容的理解不夠深刻。往往一節課結束，學(xué)生只知道幾個(gè)概念，對知識點(diǎn)的認識只停留在表面，根本不懂如何繪制投影圖。
2.4教學(xué)內容與實(shí)際聯(lián)系脫節，教學(xué)實(shí)效性弱化
由于學(xué)時(shí)的減少，機械制圖課程中有關(guān)畫(huà)法幾何的內容大量減少。而畫(huà)法幾何是使學(xué)生的思維由表及里，從感性上升到理性，從空間到平面，再從平面到空間最后再回到屏幕的邏輯思維方法。減少對學(xué)生相關(guān)思維能力的訓練，則會(huì )減弱學(xué)生對空間物體表象的感性認識，削弱學(xué)生空間構造能力的發(fā)展，最終影響學(xué)生基本制圖能力。在教學(xué)內容上，機械制圖教學(xué)一般包括制圖的基本知識、組合體、機件表達方法、標準件和常用件、軸測圖、零件圖和裝配圖。其中，組合體和機件表達方法部分內容較多，重在培養學(xué)生畫(huà)圖和讀圖能力。零件圖和裝配圖部分的內容沒(méi)能很好地結合實(shí)際�？傮w來(lái)說(shuō)，機械制圖教學(xué)內容過(guò)于偏重機件的詳細畫(huà)法，即側重培養學(xué)生“畫(huà)”和“讀”技能，而與機械行業(yè)具體實(shí)踐關(guān)聯(lián)性差，使得整個(gè)教學(xué)與培養機械人才的大方向產(chǎn)生了些許偏離。
2.5課程開(kāi)設孤立化，學(xué)生缺乏相關(guān)基礎
大多高校在大一開(kāi)設機械制圖課程，此時(shí)學(xué)生還未進(jìn)行機械專(zhuān)業(yè)的入門(mén)課程學(xué)習，有些專(zhuān)業(yè)的學(xué)生甚至還沒(méi)參加金工實(shí)習，因此學(xué)生對一些常見(jiàn)機械加工方法、工藝結構等實(shí)際應用知識缺乏初步認識，從而導致機械制圖的整個(gè)教學(xué)過(guò)程難以同產(chǎn)品設計開(kāi)發(fā)、實(shí)際應用環(huán)節有機整合，削弱了機械制圖課程同后續專(zhuān)業(yè)課程、課程設計、畢業(yè)設計的關(guān)聯(lián)性。等到畢業(yè)設計時(shí)，學(xué)生的繪圖能力嚴重不足，很難選擇合適的表達方案繪制正確的投影圖，尺寸和技術(shù)要求的標注也十分隨意。孤立地開(kāi)設機械制圖課程，人為切斷該課程同整個(gè)機械學(xué)科的聯(lián)系，使得該課程基本沒(méi)有體現真正的實(shí)效性，課程的開(kāi)設對學(xué)生制圖能力的培養難以達到預期效果。
3．教學(xué)改革思路
3.1教學(xué)體系系統化
機械制圖課程的實(shí)踐性和基礎性非常強，講授的知識面寬并且設計后續專(zhuān)業(yè)課程內容，必須與相關(guān)課程形成良好的配合，形成一個(gè)全方位的整體學(xué)習系統。應當建立系統的教學(xué)體系，教學(xué)需突出實(shí)用性，并有效融合機械相關(guān)知識。
將機械制圖課程定位于培養設計制圖能力，而非單純的制圖技能。在機械制圖課程開(kāi)設之前，可進(jìn)行金工實(shí)習以及機械基礎知識入門(mén)學(xué)習；利用機械制圖課程設計，初步將機械制圖訓練過(guò)程與機械設計聯(lián)系到一起，體現設計制圖的思想。并在后續專(zhuān)業(yè)課程的開(kāi)設中，指定制定循序漸進(jìn)的教學(xué)方案，形成以設計—工藝—繪圖為主線(xiàn)的課程學(xué)習體系，將制圖課程的學(xué)習深化到后續課程之中，使學(xué)生的制圖水平在后續課程的學(xué)習中得到不斷提高和升華。
3.2教學(xué)設置實(shí)用化
以遵循國標規定為前提，進(jìn)行繪圖表達方案講解，加強設計制圖能力的培養，并注重手工繪圖能力的訓練。教學(xué)開(kāi)展過(guò)程中，可從如下幾點(diǎn)進(jìn)行有針對性的變革：
�。�1）改善師資結構，強化教學(xué)實(shí)用性
打破教研室限制，不設置專(zhuān)門(mén)的機械制圖教研室，改由機械設計、機械制造等專(zhuān)業(yè)課教師直接擔任機械制圖課程。利用專(zhuān)業(yè)課教師豐富的實(shí)際課題研究經(jīng)驗，避免了制圖教學(xué)過(guò)程的單一性。教學(xué)過(guò)程中，有針對性地將專(zhuān)業(yè)研究成果、經(jīng)驗和成功開(kāi)發(fā)案例引入制圖教學(xué)，從而實(shí)現制圖教學(xué)同實(shí)際應用的有機聯(lián)系，使得機械制圖課程的教學(xué)真正脫離傳統意義上的讀圖繪圖訓練，從而更適應行業(yè)發(fā)展需要。
�。�2）豐富課堂教學(xué)手段，增強教學(xué)效果
改善單純的多媒體教學(xué)方式，教師適當采用繪圖軟件增加授課效果。對于一些難點(diǎn)和重點(diǎn)，教師必須進(jìn)行實(shí)際繪圖，逐步細致講解繪圖過(guò)程。由于受教室場(chǎng)地、光線(xiàn)、學(xué)生人數等客觀(guān)因素的限制，黑板作圖只能對教室前幾排的學(xué)生有良好的教學(xué)效果；此外，黑板作圖耗時(shí)費力，影響教學(xué)進(jìn)程。這時(shí)，教師可利用二維繪圖軟件（如AUTOCAD）模擬完成黑板教學(xué)，既可保證圖形的清晰性，又加快了繪圖速度。通過(guò)對某些局部的放大顯示，保證了圖形的良好可讀性。此外，可利用三維軟件現場(chǎng)建模，及時(shí)幫助學(xué)生構造形體的空間形狀，有助于學(xué)生空間思維能力的培養。
�。�3）強化課程設計環(huán)節，注重理論學(xué)習的創(chuàng )造性培養
延長(cháng)機械制圖課程設計時(shí)間，將單純的零件測繪實(shí)踐改為“測繪+設計”的模式。首先，給出某種產(chǎn)品的部分零件實(shí)物，讓學(xué)生完成零件的測繪；然后，根據測繪數據、依據具體設計裝配要求，自主設計個(gè)別主要零件；最后，繪制完成整個(gè)產(chǎn)品圖紙。這種課程設計模式，既訓練了學(xué)生對卡鉗、游標卡尺、量角規等常見(jiàn)測量工具的使用技能，又培養了學(xué)生創(chuàng )新設計簡(jiǎn)單零件的能力。以培養學(xué)生設計制圖能力為目標，要求學(xué)生在課程設計完成后，交出成套手繪草圖、AUTOCAD電子圖稿和全套打印圖紙。經(jīng)過(guò)課程設計，學(xué)生通過(guò)零件的測繪、設計，可熟悉產(chǎn)品出圖的全過(guò)程，并加強了自身徒手繪圖、計算繪圖能力。
3.3助學(xué)形式網(wǎng)絡(luò )化
開(kāi)發(fā)網(wǎng)上助學(xué)系統，開(kāi)展網(wǎng)上學(xué)習、測試和答疑。校園網(wǎng)絡(luò )的普及使學(xué)生能夠更為方便地接受遠程教學(xué)，更好的吸收知識�？衫眯@網(wǎng)絡(luò )優(yōu)勢，研制開(kāi)發(fā)網(wǎng)上助學(xué)系統，系統設置學(xué)習模塊、測試模塊、答疑模塊。學(xué)習模塊主要提供教師上課所用的課件和教案，對課程的重點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行分析，并配備了相應的例題解析；此外，該模塊還鏈接其他高校制圖精品課程網(wǎng)頁(yè)，為學(xué)生提供更為豐富的學(xué)習資源。針對機械類(lèi)不同專(zhuān)業(yè)教學(xué)需要，在訓練測試模塊設置了不同難度的測試習題。系統開(kāi)辟教師在線(xiàn)答疑專(zhuān)欄，學(xué)生通過(guò)網(wǎng)上留言或發(fā)郵件方式向老師提出問(wèn)題，同時(shí)師生間也可通過(guò)BBS論壇交流學(xué)習信息。學(xué)生可利用該系統，結合自身的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和學(xué)習情況，選定相應難度的試題，利用系統的二維繪圖功能完成解題過(guò)程。系統自動(dòng)對學(xué)生輸入的答案做出判斷，給出學(xué)生成績(jì)，并提供正確答案以供參考。
助學(xué)系統充分利用網(wǎng)絡(luò )生動(dòng)、直觀(guān)、形象、和交互的特點(diǎn)，既能幫助學(xué)生更好的掌握課堂知識，又能幫助教師及時(shí)了解學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握程度，并能根據情況調整課堂教學(xué)模式，形成教師學(xué)生互動(dòng)學(xué)習、人機交互的良好教學(xué)機制。助學(xué)系統的主體框架如下：
圖1助學(xué)系統框架
3.4測試方法的人性化
制圖考試形式不能僅局限于簡(jiǎn)單的書(shū)面測試，而要根據該課程的特點(diǎn)分段考試，機械制圖成績(jì)構成如下：
制圖基礎考試（40%）+課程設計（30%）+軟件知識考試（15%）+平時(shí)成績(jì)（15%）=機械制圖總成績(jì)（100%）
�。�1）對于制圖基礎部分的內容涉及得都是基礎知識，重點(diǎn)在于讓學(xué)生掌握基礎理論，及讀圖和畫(huà)圖的基本方法，是可采用閉卷的形式考評學(xué)生的掌握程度。當然，可采用標準化考試模式，即采用考試選題系統，直接讓學(xué)生上機考試。該部分考試成績(jì)占學(xué)生總成績(jì)的40%。
�。�2）設計制圖部分，重點(diǎn)要求學(xué)生掌握設計繪制機械零件圖紙及裝配圖紙的能力。由于該部分內容跟專(zhuān)業(yè)結合較緊密，應作為考核的重點(diǎn)。該部分可通過(guò)“測繪+設計”課程設計的形式，讓學(xué)生參與整個(gè)機械零件圖紙繪制過(guò)程，既考核了學(xué)生對零件圖、裝配圖部分知識的掌握程度，又培養了學(xué)生設計創(chuàng )新能力，并考核了學(xué)生手工制圖和計算機繪圖能力。該部分以圖紙形式提交給教師，考核成績(jì)占總成績(jì)的30%。
�。�3）AUTOCAD軟件的考核部分可借鑒AUTODESK公司工程師培訓要求，采用試題庫的形式進(jìn)行。
考試直接在電腦上進(jìn)行，每個(gè)學(xué)生的試題均從試題庫隨機抽取，題型各不相同�？荚囍饕己藢W(xué)生對AUTOCAD軟件的基礎知識的掌握程度，考試成績(jì)占總成績(jì)的15%。AUTOCAD軟件的實(shí)際應用操作能力考評則在課程設計中進(jìn)行。
�。�4）此外，根據學(xué)生平時(shí)課堂出勤率、課堂表現、作業(yè)情況等多個(gè)因素，給出學(xué)生的平時(shí)成績(jì)，該部分占學(xué)生總成績(jì)比重的15%。
4．結束語(yǔ)
本文針對當前機械制圖教學(xué)中出現的問(wèn)題，提出相應的改革措施，并在試點(diǎn)班級進(jìn)行了改革嘗試。結果表明，該班級的學(xué)生機械制圖素質(zhì)較其他班級有很大的提高。從后續相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程的課程設計反饋信息來(lái)看，試點(diǎn)班級的學(xué)生設計圖紙的可讀性高，錯誤率低。機械制圖教學(xué)改革是一個(gè)長(cháng)期漸進(jìn)發(fā)展的過(guò)程，需在實(shí)踐中反復摸索，不斷積累經(jīng)驗，總結成效，文章提出的相關(guān)教學(xué)改革措施對其他高校的改革具有一定的參考價(jià)值。
參考文獻
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