机械制图课程改革探索

 
摘  要：结合本院应用型人才的培养目标，对机械制图课程进行改革。改革方案有：课上引入Solidworks软件，课下建立资源共享课；将机械制图和CAD教学设置成不同的课程；依托“技能竞赛和科研项目”提升机械制图创新教育。实践证明，通过课程改革，能够提升学生的学习兴趣，激发自主学习的潜能，促进学生实践创新意识和能力的培养。
关键词：机械制图；课程改革；应用型；创新
 
机械制图是机械类专业的一门必修的学科基础课。它是研究绘制和阅读工程图样及解决空间几何问题的理论和方法的一门学科。机械制图课程的主要任务是培养学生的绘图和识图能力，提升学生的空间想象能力和实际操作能力。
目前，本校正处于向应用技术型高校转型发展的关键时期，根据转型发展的建设规划，本院机械类专业确定了“重实践、应用型”、“有扎实基础理论、较宽知识面、较强专业技能”的高级应用型工程技术人才的人才培养目标。如何对机械制图进行课程改革，提升教学质量，适应本院转型发展的需求，成为本校机械制图教师深化教改工作的重要而紧迫的课题。

1  机械制图教学中存在的问题

近年来，随着计算机技术和数字化技术的发展，本院在教学内容的整合和教学方法手段优化方面也做了不少工作，但学生的实际应用能力还是没有明显的提高，主要表现在以下几个方面：
（1）从课堂教学来说，先进的多媒体课件已经基本取代了过去传统的手写板书，课堂教学变得生动、形象及信息量大，但纯粹依靠多媒体课件，完全摒弃了在黑板上画图，教学效果并没有达到预期的目标^[1]。同时，机械制图课时较长，内容具有连贯性，如果没有掌握前面的知识，会觉得后面的内容更是生涩难懂，在一定程度上抑制了学生的学习兴趣。
（2）机械制图包括手工绘图与计算机绘图，由于课时限制，部分老师注重于手工绘图的质量，包括考核成绩也是手工绘图占大部分比例，且后续课程的课程设计也为手工绘图，使得学生对计算机绘图的重视度不够，学生对CAD的应用能力较差，在毕业设计环节中，学生CAD制图的薄弱体现的更为明显。
（3）多年的教学改革成效不甚明显。教学模式总脱离不了课堂教授为主，课下完成局部知识点对应的简单作业为辅的教学模式^[2]。机械制图课程与实践环节脱节，缺乏实践性，对学生创新性思维训练不足，具体表现在：学生往往在课程考试中得到了高分，但在实际设计中，往往看不懂图或者不会表达，从这可以看出学生在学习的时候往往只注重书本上的知识点，而应用所学知识解决实际问题的能力得不到应有的锻炼与提高。

2  机械制图课程改革探索

基于以上的不足，笔者在教学方法和手段、教学体系上尝试做出以下方法：

2.1  课上引入三维绘图Solidworks软件，课下建立资源共享课

空间想象能力是学好机械制图这门课的基本能力，要求学生在二维和三维图形之间能够灵活转换。在课堂教学过程中，为避免多媒体课件播放速度过快，首先将板述与多媒体结合，模拟真实的手工绘图情境，加深印象；其次，利用Solidworks的三维建模、动画仿真等功能，将零件和装配体的二维图形与立体结构对应起来，提高学生的学习兴趣。利用该软件的六面投影，可以清晰的看出各部分的投影，使学生加深理解；利用它的剖切功能，可以在不同位置任意切割，引导学生学习如何选择剖切平面，也可以一目了然地看到内部结构^[3]；利用动画功能，可以看出装配体的工作原理及装配关系。在课下，我们依托校园网建立的教学平台，建立校级资源共享课及在线课程，将各章节PPT、练习题、在线测试试题及详细的习题解答上传至网上，使学生及时掌握与巩固课堂的学习内容，并接收学生学习反馈的信息，及时进行解答，同时调整上课的讲述方式与频率。通过这种线上+线下，课内+课外及互联网+新形态催生的新型教学模式，让学生通过实践获得更有效的学习。

2.2  机械制图课程+CAD课程

应用型技术人才不仅应具备一定的机械制图知识，更要有较强的计算机绘图的实际动手能力。而在高等院校中，大部分院校将CAD安排在机械制图课程内，由于时间有限，往往将大部分的时间以理论教学为主，导致学生的计算机绘图能力薄弱。针对这一情况，我们将机械制图和CAD教学设置成不同的课程，提升学生和教师对CAD教学的重视程度。并且将CAD安排在第二学期，与机械制图同时进行教学，这样可以将CAD作为工具，为制图课程服务，达到与机械制图的完全融合。授课的方式：在机房边授课边上机练习，在上机时间得到充分保证的同时，学生在练习的过程中碰到的问题，能够及时得到解答。

2.3  依托“技能竞赛和科研项目”提升机械制图创新教育

机械制图的后续课程有机械原理、CAD/CAM、机械设计、机械制造工艺学等。由于各课程的衔接性不强，缺乏课程独立性项目设计及各课程间综合性应用项目的研究，致使学生的创新性能力得不到发展^[4]。为了符合应用型人才的培养，我们应当在课程中引入与实际应用紧密联系的实践教学环节。而机械制图课程的实践环节一般为测绘，测绘的零部件多年来一直没有变化，品种较为单一。为此，在教学中，要从探究出发，依托各类技能竞赛，给学生提供关键性的指导，提出“以赛促学”的观念，让他们发挥主观能动性，自觉投入到学习中。同时，将各课程的内容结合在一起，灵活运用所学习到的知识，提高他们的专业技能，培养他们的动手能力和创新意识。在科研中，也可将学生加入，引领他们学习科研的全过程，理论联系实际。在这种教学模式下，取得的成绩较为显著，我校参与的“高教杯”全国大学生先进图形技能与创新大赛，于2015年获全国二等奖一项，2016年获全国一等奖三项，全国二等奖六项；“全国大学生机械设计创新大赛”其中一项获得湖北省赛区一等奖第7名、全国二等奖，另一项获得湖北省赛区二等奖；全国大学生工业设计大赛，获湖北省优秀奖；工程训练大赛，获湖北省一等奖2项；多组成果参加首届中国高校科技成果交易会，且获得多家企业关注。

3  小结

中国在由制造大国向制造强国迈进的过程中，急需大批高技能创新型人才。在本校应用型人才培养的目标下，对机械制图课程进行改革，引入Solidworks软件，建立资源共享课和在线课程，将机械制图与CAD课程分开，借助于学科竞赛和创新实践活动的平台，引导学生深入学习，激发学生自主学习的潜能，促进学生实践创新意识和能力的培养。

参考文献

[1]     杨薇，张京英．机械制图三结合实践教学模式的探索[J]．图学学报，2014，35(1)：127-130．
[2]     宋洪侠．深化机械制图教学改革，培养高技能创新型人才[J]．图学学报，2013，34(3)：142-147．
[3]     王福娟，李耀辉．Solidworks在机械制图教学中的应用[J]．中国农机化学报，2013，34(2)：228-229．
[4]     胡林．“工程制图”工程项目引入法实践教学模式的研究与实践[J]．工程图学学报，2010，31(2)：167-173．