基于“卓越计划”的机械制图课程教学改革初探

2016-07-27李萍李维军高兴军

大学教育 2016年7期

李萍　李维军　高兴军

[摘要]机械制图课程作为我校“卓越计划”试点专业必修的一门技术基础课，对卓越工程师的培养具有重要意义。为实现“卓越计划”的培养目标，根据机械制图教学现状，对机械制图课程进行改革探索。打破原有教材的传统框架，精简教学内容，减少过多理论学时，侧重实践训练，重在体现实用性和时代性；建立以基础制图教学为理论、设计制图为主、计算机绘图为重要手段，并将三者有机融合的课程结构，合理安排各种制图课程的开设时间，保证制图学习不间断；建立“学历教育”+“企业实训”的综合型教师队伍，增加教师的实践教学能力和科研创新能力，为培养应用型人才打好基础。另外，在新的要求下，改进教学方法，改变“一言堂”的教学方式，注重启发式教学，让学生参与到教学中来，增加学生学习的积极性、主动性。

[关键词]卓越计划；机械制图；改革；课程结构；教学方法；工程能力

[中图分类号] G423 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）07-0147-02

“卓越计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要》、《国家中长期人才发展规划纲要》的重大改革项目。其目标主要是促进工程教育改革和创新，全面提高我国工程教育人才培养质量，面向未来培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为实现工业化和现代化奠定坚实的人力资源优势，增强我国的核心竞争力和综合国力。

2010年教育部启动“卓越工程师教育培养计划”（以下简称“卓越计划”）后，辽宁石油化工大学作为一所石油特色鲜明、以工科为主、多学科协调发展的省属大学，创造性地开始研究和实践产学研合作的本科卓越工程师人才培养模式，并于2011年正式启动“卓越计划”，迄今已有化学工程与工艺、自动化、油气储运工程、高分子材料与工程、过程装备与控制工程共计5个本科专业试点了“卓越计划”，并开设了卓越工程师试点班。我校卓越工程师培养计划是在广泛调研国内三大石油集团公司对人才培养的基本要求、深入研究国内其他石油院校人才培养方案、凝练我校的办学特色和条件的基础上形成的。但因我校刚刚启动此计划，缺少具体的专业培养标准，卓越工程师班的教学改革尚处于摸索阶段。

机械制图课程作为“卓越计划”试点专业必修的一门技术基础课，既有系统理论又有较强的实践性，该课程对卓越工程师的培养具有重要意义。而目前的机械制图教学缺乏应用性和时代性，过于侧重“画图”和“读图”的原理和方法的学习，难与企业接轨。为实现卓越计划的目标，必须对机械制图课程的教学内容、课程设置、教师队伍及教学方法进行改革。

一、教材及教学内容改革

在制图教材的选用上，“卓越计划”试点专业仍选用以大连理工大学工程图学教研室编写的《机械制图》（第六版）（2007年7月出版，“十一五”国家级规划教材）和同济大学、上海交通大学等院校《机械制图》编写组编写的《机械制图》（第六版）（2010年7月出版，“十一五”国家级规划教材）为主体的制图教材，教材基本上反映了教学大纲知识系统的逻辑性、学科体系的基本原理，有固定的结构框架。这些教材具有一定的广度和深度，主要宗旨是培养学生画图与读图能力，各章节内容详细，知识点清晰。但理论性的内容偏多，实际应用性的内容不足，缺乏制图知识与工程实际的融合，缺少激励学生创造性思维的内容。

因此，在教学内容上，应打破原有教材传统框架，注重实用性和时代性，力求简单、紧凑、精炼。减少对理论知识的阐述，加强其与工程实际即机械加工、机械设计等知识的融合和关联。例如，减少画法几何部分内容，在零件图部分增加制图测绘学时，培养学生实践能力和综合应用知识的能力。为使教学与企业接轨，可采用企业中现有图纸及机械产品作为实例进行分析讲解。尽量采用简单易读的图例，重在让学生熟练掌握国家标准规定的表达方法。突破单纯地教会学生“画图”与“读图”的思想，培养学生设计制图的指导思想。另外，随着CAD / CAM技术的迅猛发展，设计与制造的理论和加工手段都发生了巨大变化。现代制造企业已实现无纸化生产，直接进行三维造型设计。“卓越工程师”培养计划应体现这一特点，在增加计算机绘图学时，尤其是计算机三维绘图学时，让学生掌握常用的机械绘图软件，如Solidworks、UG、Pro / E等。

在结构上，可以参照现有教材做适当的调整。减少基础知识章节，增加实用型章节的扩展。例如，将计算机绘图课程（二维、三维）安排在组合体、机件表达等章节后，针对具体例题或者绘图作业讲解；将零件图章节分散安排在机件的图样画法、标准件与常用件章节中介绍；装配图多引用机械设计中的图样做讲解，这样便于与后续课程的衔接。

二、课程设置改革

在课程设置上，制图课的设置仅仅是将它作为一门课程，大多开设在第1或第2学期，对于“卓越计划”试点班而言，机械制图的多数授课内容与同专业的普通班基本相同，并未体现出工程特色。因此，从培养学生的动手能力和实际技能掌握能力出发，在课程设置上，将培养制图、设计的能力放在教学的首位。在整个教学体系下，可将机械制图课程分为基础制图、计算机绘图和设计制图三部分。并且，在制图课程之前应先进行金工实习、机械工程入门课程的学习，这样能使学生对机械加工方法、工艺结构等实际应用知识有初步的了解，以加深对制图中图例的理解。

在总的课程设置上，合理安排制图课程的开设时间，将制图课程贯穿于整个学习期间，使之与后续的课程设计、毕业设计很好地衔接，从而保证学生的绘图训练不间断，绘图技能不断得以提高。在这期间，侧重于计算机二维、三维绘图软件的不间断应用。

三、教师队伍建设

虽然现有制图教师队伍不断向年轻化、高学历化方向发展，但教师知识结构单一，实践经验缺乏，起不到很好的启发作用。所以，围绕提升教师专业教学能力和实践动手能力这一目标，为满足机械制图课程的教学性质，机械制图教师可由同时讲授机械设计、机械制造、金属工艺等专业课的教师担任。同时，增加机械制图教师去企业学习及与企业合作的机会，探索“学历教育+企业实训”的培养办法，建立教师轮训制度，培养教师深厚的专业知识和丰富的实践经验。这样既能使制图教师在教学过程中将制图教学有效地与设计知识、实际应用紧密联系在一起，不单纯孤立地讲授制图知识，还能增加制图教师的科研能力，能适时地将自己的学习研究成果、企业合作开发成果等内容穿插在教学中。

四、教学方法改革

在教学中充分利用现代化教学手段，可有效的改善教学效果。在应用多媒体课件教学的同时，可应用计算机绘图软件进行三维造型，动态的教学、直观的立体模型，会给学生一种新鲜感，可帮助学生验证想象的结果，有助于学生空间思维能力和创新能力的培养。

在教学过程中，应结合生产实际采用案例式教学，注重启发式教学，减少单纯板书、多媒体讲解。在教学中，学生是课堂的主体，教师的作用在于积极启发、正确诱导学生的思维，使学生跟着教师的思维积极主动的思考、分析问题，最终解决问题，摆脱以教师为中心的满堂灌的模式。在制图测绘环节，以分组讨论的形式，使学生全程参与进来，以增加学生的学习积极性和主动性。另外，增加在绘图室的零件测绘练习和计算机训练中心的上机练习，增加徒手图、轴测图的训练，使学生在技能、素质上得到真正的提高。

五、结语

“卓越计划”下的机械制图教学改革对于学生、教师、学校都有重要意义。

（一）可激发学生的求知欲

在成为“卓越工程师”的驱动下，学生会自然地由被动的“灌输”转变为主动的“求知”，这有利于学生对所学知识的掌握。另外，采用讨论式教学方法，教师能及时掌握学生对知识的掌握程度，便于因材施教。

（二）可培养学生的工程能力，即解决实际问题的能力和创新、创造能力

教师运用典型工程案例可调动学生参与讨论并对案例进行深入分析的积极性，这既能保证理论教学与工程实际的有机结合，提升学生工程实践的自我效能，同时还能增强他们选择工程职业的信心。另外，通过运用现实或模拟的工程项目作为案例来训练学生，可增强学生对工程实践的认识以及动手能力。

（三）可为机械制图教师提供去企业学习、培训的平台，丰富了教师的设计经验和科研工作经历，扩展、更新了教师的知识面

对于教师来说，这解决了科研压力，改变了制图教师科研能力不足的现象。通过改革，制图教师能进一步适应高等工程教育的发展，这为培养卓越工程人才奠定了坚实的基础。

“卓越计划”下的机械制图教学改革增强了学校和教师的竞争力，能做到高校和企业的真正接轨，使学生的就业不再是难题，还能提高学校的生源。

[ 参考文献 ]

[1] 董国耀，李莉.关于图学教育改革与发展，面向21世纪的图学教育[M].北京：机械工业出版社，2000：67-69.

[2] 舒宏，胡清泥，高菲.中日机械制图教材的比较及对教学改革的启示[J].工程图学学报，2010（4）：166-171.