创新驱动背景下“机械制图”教学改革与实践

柳文清，谢朝明

(梧州学院 机械与材料工程学院，广西 梧州 543002)

制造业在我国国民经济中具有举足轻重的地位，是国民经济的主体。打造具有国际竞争力的制造业，是提升我国综合国力、建设世界级的制造强国的必由之路。2014年12月，我国首次提出“中国制造2025”这一概念。这是我国政府为了实施世界制造强国战略，提出的第一个十年的行动纲领。“中国制造2025”提出，我国要坚持以市场为主导的基本原则，坚持创新驱动的基本方针，到新中国成立一百周年的时候，我国的综合实力进入世界制造强国之列。为了响应“创新驱动”的号召，为我国的强大作出自己应有的贡献，笔者就高等学校“机械制图”课程的改革进行探索。

1 进行创新性的教学研究

高等学校是培养既有专业理论知识，又有工作技能的高级专门人才的学校。高等教育的根本目的是为社会培养人才[1]。“机械制图”课程是工科的一门必修的技术基础课，目标是培养学生的空间思维能力和创新设计能力。机械图样是工程界的语言，是交流和表达技术思想的重要工具，是企业工程技术部门的一项重要技术文件。“机械制图”课程研究绘制和阅读机械图的基本方法和基本原理，培养学生绘制工程图的能力、构形设计能力、空间思维能力和利用计算机进行绘图的能力。让学生学习、贯彻机械制图最新的国家标准和有关规定。本课程理论结构严谨，实践性很强，与工程实践有密切的联系，对于培养学生掌握科学思维方法，增强工程实践意识和创新意识有着非常重要的作用。

要培养学生具有创造性的构型设计能力。就要进行创新性教学设计。这种教学方法使得老师的教与学生的学、老师传授课本知识和提高学生实践能力并重，是新型的教学方法。它教学灵活，非常有利于培养学生的构形设计能力和创新意识。笔者在“机械制图”课程的教学中作了创新性的教学研究。

2 备好教案是迈出创新性教学的第一步

教案要体现准确完整的知识点，难点的突破手段，重点的突出方法[2]。如何训练和培养学生的能力？教案是教师传授知识给学生的重要依据。备好教案很重要。备课中不但应考虑课堂目标，而且要体现学生的学习方法和老师的教学方法。学生通过整个课程的学习，达到预期的目的。教师通过对本课程的教学大纲、教材和主要参考资料的研究分析，确定本课程教学的内容及重点、难点。在教学中，教师要注意的是教会学生会主动学习，积极掌握知识，并将所学到的知识转变成服务社会的能力。教师根据教学大纲进行教学内容的组织，教学方法的设计，师生互动的安排，课后进行分析和总结。

在“机械制图”课程里，教师不仅要懂得画法几何，而且要懂得机械制图。在熟悉最新的国家标准的基础上，准确熟练地画图。这样备出来的教案才完整。以“投影法与三视图”这一节为例，应该如何准备好教案？首先在领会教学大纲的前提下，先将整节课程的内容分解成一个一个的问题，然后逐一地检查。在视图这一节里，可分解为(一)什么是三视图？然后讲清三视图概念；(二)画三视图前要准备哪些知识点？要掌握正投影的基本性质；(三)三视图是怎样形成的？要讲清三投影面体系及它的建立方法；(四)如何画三视图？要讲清三视图的投影规律。这样写出的教案就会将分散的内容连贯起来，条理性强，清晰完整。可极大地提高教学效率，也迈出创新性教学的第一步。

3 运用“形体分析法”的教学方法，提高学生画三视图的能力

在讲授“机械制图”课程时，在开始上课的几分钟内提出问题，然后将模型拿出来演示，培养学生的观察能力。这样学生在摸得着、看得见的情况下获得对零件的初步印象，如教师提问：如何把刚才的零件画出来呢？这样学生会对学习很有兴趣。学生对实物有了初步印象后，教师再加以启发引导，让学生独立分析问题，这样学生可以将图一点一点地画出来。引入课题以后，教师开始重点讲授内容。例如，讲授组合体三视图的画法的时候，首先对组合体的形体进行分析，弄清楚它的左右、前后和上下6个面的形状，然后根据组合体的结构特点，可以分成哪几个组成部分，每一个组合部分的相对位置是怎么样的？其组合形式又是怎么样的？弄清楚以上的问题之后，就可以用三视图之间的对应关系来引导学生开始画图。明确每一个组合部分的投影对应关系：主视图和俯视图长度是对正的关系；主视图和左视图高度是平齐的关系；俯视图和左视图宽度是相等的关系。每一个组合部分的方位对应关系：俯视图反映物体的前、后和左、右的相对位置关系；主视图反映物体的上、下和左、右的相对位置关系；左视图反映物体的前、后和上、下的相对位置关系。通过这些关系，将每一个组合部分的三视图画出来。按每一个组合部分的相对位置，逐一画出它们的投影及它们之间的表面连接关系，综合起来就能画出整个组合体的视图，最终达到课程教学的目的。这样能极大地提高学生画三视图的能力。重点讲授阶段，是将感性知识上升到理性知识的阶段，这是学生掌握课堂知识的关键阶段，这阶段很重要，要从培养学生的注意力和理解力着手。讲授中应该做到深入浅出，详略得当，对于学生容易掌握的知识可以略讲，最主要的是讲清关键点，教师能做到突出重点，突破难点，做到以点带线，以线带面，这样就能充分体现出教师“导”的作用。例如，在“机械制图”课程中，讲课的画龙点睛之处是知识的衔接点，在讲授三视图的形成规律时，位置关系是整个“机械制图”课的“衔接点”。位置关系这节一定要讲清、讲透，为学生学习后面的内容打下良好的基础。“补第三视图、补漏线”这一节是难点，可以采用线面分析法逐一讲解，可以达到提高学生读图能力和培养学生空间想象能力的目的。在重点讲授之后，用大约5min进行小结。在这个阶段，浓缩教学内容，指出重点、难点。这一阶段是对学生的思维进行整理，使教师在课堂上所讲的知识在学生头脑里形成比较系统的、完整的知识，这是必要的。小结后可以选择有代表性的练习题，由学生完成。让学生巩固理解所学的知识，有助于学生加深记忆，检查教学效果。教师发现问题后，对学生及时辅导，让学生掌握[3]。要采用多种方法调动学生学习的积极性和主动性，这样学生分析问题和解决问题的能力会大大提高。

4 采用“形式多样化”的教学手段、将教与学有机地结合起来，走出创新性教学的新路

学生作为主体，学生要提高主体意识[4]。在教学工作中，教与学是相互起作用的。学是内因，教是外因，外因只有通过内因才能起作用。在当今时代，多媒体的教学设备已经进入学生的课堂教学中[5]。这一现代化的教学手段具有很好的作用，可以很好地用来进行课堂教学，教师和学生而且能够利用多媒体网络调节课堂气氛进行学习资源的互动，帮助学生理解内容，拓展学生学习的广度和深度，能够激发起学生很强的学习兴趣，进行主动学习。多媒体教学不仅对学生掌握基础知识有作用，而且对学生的空间想象能力的提高也很有帮助。在“机械制图”这门课程中应用多媒体教学可以将教材中的一些内容，通过多媒体课件动画演示的形式，创造出很好的课堂氛围，使学生获得三维立体感的效果，能很大程度地提高学生的理解能力，让学生学得轻松有趣，使学生很容易接受，能够极大地提高学习效率，得到很好的教学效果。不仅大大地节約了时间，而且还极大地提高了教学质量。例如，在讲解正投影基础、组合体组成方式、机件的常用表达方法等章节都可以应用多媒体教学。在课堂中老师还要注意，对于重点难点，可以用动画演示，活跃课堂气氛，让学生容易理解和掌握，这样学生就会对所讲内容表现出浓厚的学习兴趣。

教师还可以用任务驱动的教学方法，根据课程的教学目标，明确教学要求，增加思考题。让学生提出问题的解决方案，学生互相讨论，上网查找资料，最后教师总结归纳。如，在讲投影法时，先讲点的投影，让学生清楚点的投影规律，然后讲直线的投影。提出问题，直线是由两点连起来得到的吗？学生回答是。然后教师总结归纳，直线的投影可以通过直线两端点的投影连接起来得到。这样，可以使学生把知识学得扎实。教师在课堂上一方面要和蔼可亲，让学校的教学工作在愉快的课堂氛围中进行，让学生的情绪处于最佳状态中。教师另一方面还要引导学生辩论，使课堂气氛热烈。教师吐字要做到清楚圆润，表达简单明了，生动准确，这样才能帮助学生理解课堂内容，掌握制图的知识和技能。教师还要在课堂上于教于乐，将机械制图的知识性和趣味性结合起来。教学的效果才会大大增强。学生喜闻乐见，唤起学生强烈的求知欲，激发学生勇于探索的精神。如，在“机械制图”中讲授线和面的投影时，如果是铅垂线，那么它在水平面的投影为点，在正面投影面、侧面投影面的投影为直线。平行线的投影特性可概括为，如果它在一个投影面的投影倾斜于投影轴，那么它在另外两个投影面的投影必定平行于投影轴。投影面垂直面的投影特性，如果它在一个投影面的投影为直线，那么它在另外两个投影面的投影必定为多边形。投影面平行面投影特性，如果它在一个投影面的投影为多边形，那么它在另外两个投影面的投影必定为直线。这样讲就简单、明了，学生容易记得牢。

“创新驱动”是在新时代“中国制造2025”的国际环境下，中国政府立足于全世界制造行业产生大变革的趋势，从而作出的全面提高中国制造水平，发展高质量的制造业产品的重大的战略部署。笔者通过对高校机械制图的教学方式的研究探索，极大地调动了学生学习知识，学习技能的积极性、自觉性、创新性。不仅使高校学生牢固地掌握了机械制图的最新标准，最新知识，而且极大地提高了学生看机械工程图、画机械工程图的技术能力。三维空间的想象能力和实际应用知识能力也得到了很大加强。能够把高校学生培养成实现“创新驱动”目标，提高中国制造世界竞争力的主力军。通过课程改革，积累经验，走出创新性教学、提高教学质量的新路。