转型背景下机械制图教学改革初探

[摘           要]  机械制图是机械类学生非常重要的专业基础课，是为企业培养工程技术人员的重要课程。转型背景下，从培养应用型人才目标出发，分析机械制图教学中存在的问题，提出与之相适应的教学改革，以提高机械制图课的教学质量，培养出满足社会需要的应用型人才。

[关    键   词]  转型;机械制图;教学改革

[中图分类号]  G642                 [文献标志码]  A              [文章编号]  2096-0603（2019）35-0110-02

如今各高校都在提倡向培养应用型人才转型，把学生培养成满足社会需要的人才。机械制图是为企业培养工程技术人员的一门重要的课程，通过该课的学习，培养学生的空间思维能力和空间想象力，掌握读图和画图的基本要领和基本方法，熟练掌握绘图中国家标准的使用，并且为后续课程的学习、课程设计、毕业设计奠定基础，与生产实践也密切联系。为培养具有创新能力和适应社会发展的工程技术人员，机械制图课的教学必须作做出相应的改革。

一、当前机械制图教学不适合应用型人才培养的几个问题

当前机械制图教学还是采用传统的教学方式方法，没有从社会需要的工程技术人员所具备的能力出发，所以在教学上存在如下几个方面的问题。

（一）教学内容的设置不能满足实际的需要

现在机械制图课所使用的教材理论性偏强，内容的安排不适应当前生产实际需要，学生所学内容与实际生产需要脱节。比如：机械制图教学中基本知识部分包括国家标准、绘图的基本技能和技巧及徒手绘图的方法，其中重点讲解国家标准、绘图的基本技能和技巧，而徒手绘图部分讲解用时很少，一带而过。徒手绘图在实际生产中应用非常广泛，是工程技术人员应具备的基本能力。教师也不强调徒手绘图的重要性，同时也没有相应的习题供学生练习。轴测图部分也是只要求学生尺规绘制，很少要求学生徒手绘图。零件图部分零件测绘及绘制草图只安排一次课，学生画的草图根本不能要。学生绘制草图的课时很少，同时也不重视草图的绘制。机械制图课中还是侧重让学生大量地练习传统的尺规绘图，与实际需求脱节，使教学内容不能满足机械行业的实际需要，培养的学生不具备机械行业所需要的能力。

（二）课程安排不合理

学生在大学一年级开设机械制图课，对学生来说是非常陌生而全新的一门课。这些学生从没有去工厂参观实习过，缺乏工程基础知识，所以学习机械制图课有些困难，学习中只能生搬硬套照本宣科，尤其零件图这部分内容，对工艺基准、尺寸标注的合理性难以理解，使得机械制图课程不能同实际应用结合起来。

（三）学生学习不主动

机械制图课就是通过学习培养学生的空间想象力和空间思维能力的。而目前机械制图课是学生感到头疼的一门课，学生学习不积极、不主动，上课不认真听，作业错误很多。所以造成空间想象力差，图形看不懂，感觉制图课很难，慢慢地上课像听天书一样就对机械制图失去了学习的兴趣，所以教学效果不好。

二、为培养应用型人才，机械制图教学必须做出相应的改革

机械制图是实践性非常强的一门课，学生必须多进行实践训练才能够充分掌握。但是现在教学中存在非常大的不足，教学中只注重理论学习。目前机械制图教学与社会实践需求联系不密切，学生不了解企业对工程技术人才的要求，从而导致机械制图教学与实际相脱节，培养的学生不能满足社会的需要，影响学生就业。随着计算机及绘图软件的发展，机械制图课必须做相应的改革。

（一）教学内容改革

1.机械制图与CAD结合

传统的教学模式是把机械制图和CAD作为两门独立的课程分开来上的，机械类的学生大一先学一年的机械制图课，以后再学CAD课。对于从高中直接升入大学的学生们来说机械制图是一门全新的课，学生的空间想象力和空间思维能力比较差，同时又没有工程背景，所以，学生感觉机械制图很难，导致学习不主动，学习效果不好。后期开设CAD课时经常用机械制图课所学的基本知识、国家标准等内容，而学生们可能把机械制图中本来学得不太好的一些知识已经忘了，不能很好地把两部分的知识结合在一起正确地绘制工程图样。机械制图和CAD分开上教学效果明显不好。改革后，将CAD的二维交互式绘图穿插到机械制图的各章节中，实现两门课同步学习。比如讲完第一章繪图基本知识后接着讲CAD的图层、线型、单位等设置，绘制直线和圆的命令。把CAD的绘图命令、编辑、修改命令及尺寸设置等分别放到机械制图各章节去讲。边学习机械制图边上机用CAD绘制图形，同时也增加了学生对机械制图课的学习兴趣。机械制图讲到轴测图时，同时讲解用CAD画正等轴测图的方法，增强学生的空间想象力和空间思维能力。这两门课同步进行后，可以很好地解决知识脱节问题，学生能用CAD正确地绘制出符合国家标准的工程图样。机械制图是学生头疼的一门课，而学生普遍对计算机感兴趣，这样把两门课糅合在一起上，激发了学生学习机械制图的兴趣，同时也提高了CAD绘图的正确性和规范性，会使教学效果明显得到提高。机械制图是为企业培养工程设计人员的重要课程，根据目前企业的需要，在机械制图教学中需要培养学生的计算机绘图能力。熟练地用计算机绘图是机械工程设计人员所具备的基本能力。所以，在机械制图教学过程中要加强学生计算机绘图的练习，熟练掌握绘图软件的各种命令和绘图技巧，提高绘图能力，能快速、准确地绘制出工程图形，为将来就业打下良好的基础。

2.加强徒手绘制草图的训练

随着计算机和绘图软件在机械设计中的广泛应用，传统的绘图工具已被计算机取代。当前企业要求工程技术人员必须具备两种绘图能力，即计算机绘图和徒手绘制草图的能力。因为在企业的实践生产中，机械产品的初始设计阶段和零件产品创新改造过程中，最快速、方便地表达设计思想的方法是徒手绘制草图，更为重要的是徒手绘制二维和三维草图在设计过程中可以起到快速捕捉设计思路、启发设计思维的作用。所以机械制图课不仅要培养学生的空间想象力和计算机绘图能力，还要培养学生的徒手绘图能力，然而目前的机械制图课还在大量地训练学生的尺规绘图而忽视草图的训练，与实际需要相脱节。

徒手绘制草图是工程技术人员必须具备的工程素质和技能。在设计时通常是先绘制草图给出设计方案;再对机器进行改造或仿造原有设备，或者在车间进行测绘等都是先画零件草图;对急需加工的零件来不及计算机绘图，徒手绘制出零件的草图直接用于指导生产。徒手绘制草图是工程设计人员现场交流的重要方式。草图可随时随地记录下设计思想，草图是不可替代的绘图方式。在生产实践中对徒手绘制草图的能力要求越来越高。因此，培养学生徒手绘图的能力是机械制图课程中非常重要的一部分。所以，在整个机械制图教学环节都应加强学生徒手绘制草图的训练和培养，所以，为了提高学生徒手绘制草图的能力，应增加徒手绘制草图的课时。

徒手绘制草图包括轴测草图和二维平面草图。学生要想能熟练地绘制草图必须掌握绘制草图的两个关键点：一是必须能正确地目测物体的尺寸比例;二是必须掌握绘制草图的基本技能和技巧。从机械制图第一章就应该讲解徒手绘图的基本知识，要求学生掌握绘制基本图型的绘制方法，比如直线（包括水平直线、垂直线、斜线）、圆、圆角、正方形、长方形等基本形状的徒手画法;练习徒手绘制基本形体、切割体、相贯体的投影;徒手绘制组合体的三视图，标注尺寸。讲到轴测图时，让学生练习徒手绘制正等轴测图和斜二测图。前面是加强二维和三维图形的徒手绘制。增加零件测绘绘制草图的课时，比如在对零件进行测绘时，教师首先把测绘步骤讲解清楚，带领学生先分析被测零件的表达方案画出零件草图，标出尺寸线，然后对零件进行测量。教师可先演示一遍，然后让学生亲身操作。通过一个实例让学生掌握零件测绘的方法和步骤。再举一反三，让学生测绘其他的一些零件，在教学过程中让学生亲身体验到绘制零件草图和测绘的过程。徒手绘制草图更能锻炼学生的空间想象力和空间思维能力，能更好地提高产品设计能力。因此，机械制图教学中应从思想上重视徒手草图，学生在整个机械制图教学过程中要加强徒手绘制草图训练，包括目测零件尺寸、徒手绘图、测量并标注尺寸。这样的教学可以很好地锻炼学生徒手绘图的能力，平时加强训练，为学生将来在工作中能快速地绘制出草图表达设计思想或解决工程中实际问题打下良好的基础。

（二）教学方法改革

1.教学手段改革

目前机械制图课完全采用多媒体教学，作图时虽然是模仿教师做图的步骤，但是作图过程学生看不到圆规和三角板，不能正确地掌握作图是什么时候用圆规、什么时候用三角板。多媒体作图还是不太形象、直观，导致学生做作业时总是用三角板又量距离又画线，作图不准确、速度还慢。再就是多媒体作图很快，学生来不及思考，造成学生听课效果不好。所以，针对机械制图课的特点，不可只依赖课件。有些内容用传统教学方法比较好。比如讲基本体、切割体投影时，学生刚接触立体，三个投影图之间的关系不熟悉，最好用传统的方法按作图步骤边讲解边画图，用三角板和圆规比划着告诉学生三个投影图之间的长度关系、方位关系。学生可以直观地看到教师如何用三角板和圆规作图，教师画图线的过程给学生思考理解的时间。传统的教学方法速度慢、形象直观，学生容易理解和掌握。可以通过一个例题让学生掌握这类题的作图基本方法和原理后，再用多媒体多讲些例题，增加信息量。学生也能跟上讲课速度，学习信心增强了，学习也就积极主动了，教学效果也就提高了。

2.机械制图与Solidworks结合

机械制图主要培养学生空间想象力的，为了让学生尽快建立空间想象力和空间思维能力，将机械制图课的各部分内容与Solidworks的软件结合起来教学。Solidworks软件是一个实体建模设计工具，功能强大，集零件造型、装配体造型和自动生成二维工程图等功能于一体。比如：机械制图讲到基本体截交线和相贯线时，可以用Solidworks三维造型做出各种基本体的截交线和相贯线的三维造型图，将原本抽象、枯燥的教学内容，可以形象、直观地展示给学生，增强学生的空间想象力，能够激发学生的学习兴趣。组合体部分同样用Solidworks建立各种典型的组合体三维模型图，让学生有空间的概念。零件常用表达方法部分用Solidworks做出全剖视图、半剖视图、局部剖视图等三维造型模型图。装配图部分可用Solidworks演示将一个一个装配成一体，非常直观。因此，在机械制图教学中充分利用Solidworks的三維建模功能，将有助于学生空间想象力的建立，并激发学生对机械制图课的学习兴趣，提高教学效果。

三、结束语

随着社会技术的不断进步，对工程技术人员的要求也发生了很大变化。转型背景下，机械制图课应从培养应用型人才出发，及时调整机械制图的教学思路，才能跟上时代的发展，为社会更多、更好地培养出优秀的机械工程设计人才。

参考文献：

[1]王翔.机械制图教学思考[J].信息记录材料，2018（6）.

[2]朱建玉.浅谈机械制图有效教学策略[J].现代职业教育，2017（18）.

[3]张玲玲等.基于Solidworks的机械制图教学改革研究[J].机械制造，2017（6）.

[4]程玮燕.浅析《机械制图》中草图的重要性[J].考试周刊，2017（66）.

[5]夏飞.徒手绘制草图，一种被忽略的技术[J].现代企业教育，2013（3）.

◎编辑 原琳娜