机械制图多元化教学方式改革探索

肖金

摘要：机械制图是机械类专业重要的基础课程，在教学过程中存在课时有限、学生空间思维水平差异大、学习兴趣不足等问题。通过对教学内容模块、教学方式模块、教学评价模块等方面进行改革探索，形成手工制图与计算机绘图齐头并进，多课程内容交叉融合，线上教学辅助课堂教学，多元教学评价的机械制图多元化教学方式新模式。通过多元化教学方式改革，多角度促进学生空间思维能力的发展，提高了学生的认知能力。

Abstract： Mechanical drawing is an important basic course for mechanical majors. There are some problems in the teaching process， such as limited class hours， students' spatial thinking level difference， and lack of interest in learning. Through the reform and exploration of teaching content module， teaching mode module and teaching evaluation module， a new teaching mode of mechanical drawing diversified teaching mode is formed， which is hand drawing and computer drawing go hand in hand， multi course content is integrated， online teaching is assisted classroom teaching， and multi teaching evaluation is carried out. Through the reform of diversified teaching methods， we can promote the development of students' spatial thinking ability and improve their cognitive ability.

关键词：机械制图;多元化教学;教学方式;改革探索

0  引言

机械专业学生进入大学要学习的第一门专业基础课程是机械制图，这是机械专业学生必修的专业基础课程。该课程在机械类学生人才培养方案中占据重要的地位，这门课程的学习效果直接影響后续专业课程的学习和理解，甚至在毕业后从事本专业技术的能力。机械制图主要的研究内容是绘制和读取工程图样，培养学生的空间思维能力、分析问题和解决问题的能力以及表达设计能力[1]。鉴于机械制图在机械类学生培养体系中占据的重要的地位，保证优秀的教学质量和教学效果非常重要。

1  机械制图课程教学中遇到的主要问题

1.1 以教师为主体的授课氛围

机械制图课程内容丰富，而培养体系中分配的课时量有限，机械制图课堂不可避免成为“填鸭式”教学状态，课堂教学主要以教师为主体，忽略了对学生的主观能动性培养，在探究式学习、引导式学习方面存在很大不足，在这种以教师为主导的课堂氛围中，学生的学习积极性较大，师生之间缺乏互动交流，课堂封闭，教学效率低，教学效果差。

1.2 学生知识水平参差不平

学生生源呈现多样性的特点是一般高等院校普遍存在的矛盾，由于生源情况不同，学生的个体差异不同，学生思维中的空间想象能力和逻辑思维能力也不可避免存在差异性，如何让这群知识水平与能力都具有较大差异性的同学能达到培养目标是每一个教师面临的问题。

1.3 课程评价方式和手段单一

课程的评价用于检验学生的学习情况，科学合理的评价方式能全面地反映学生的学习状况，激发学生的学习积极性和能动性[2]。一般高等院校对于机械制图课程的考核主要是平时的作业和期末考试成绩，其中最主要的评价方式是考试成绩。这种课程评价方式缺乏对教学过程的评价，不能全面科学地反映学生的学习情况。

2  多元化教学方式改革

鉴于目前机械制图课程教学中存在的问题和状况，本校机械制图教学团队有针对性提出多元化教学方式改革的思路，在教学内容、教学方式和手段以及评价方式等方面进行探索和实践。

2.1 传统手绘图与计算机绘图相结合教学

随着科技发展和社会进步，数字化技术在制造工业中发展日新月异，传统的手工绘图早已经由计算机绘图代替，能够使用AUTOCAD、UG、SOLIDWORKS等二维、三维软件绘制零件的二维图和三维建模是机械类学生必备的技能[3]。在实际的教学课堂中，对于初学者我们首先注重培养手工绘图的能力，以便学生能够直观地体验机械制图课程的魅力和乐趣，培养学生一丝不苟的学习态度。而后在学生具备一定基础上，将二维、三维软件的教学融合到机械制图的课程教学中，这种教学方式一方面有利于学生尽快熟悉绘图软件操作，另一方面使用三维软件构建出的零件主体给学生以视觉直观的感受和理解，有利于学生空间思维能力和空间逻辑能力的理解和培养，降低学习的难度，提高学生学习的积极性。

2.2 模块化教学促进不同学科内容的相互渗透

在机械制图课程中，内容包括两大模块，分别是制图基础知识和工程图样表达。在制图基础知识模块中，包含了绘制平面图形、绘制组合体和识读组合体两个部分，每个部分中内含有多个任务，学生在完成这些任务点的过程中了解和掌握制图国家国际标准、掌握各种投影规律，能够动手绘制一定难度的零件图，并且将绘图的标准和技术升华到用计算机二维软件AUTOCAD绘制较难的零件图，能用传统的三维造型软件SOLIDWORKS绘制简单的立体或者组合体[4]。在工程图样表达模块中，主要培养学生对机械零件的识读的能力，在这个模块中通过完成轴类零件以及齿轮减速器的测绘表达以及识读零件图的任务，对机械制图课程内容的相关知识点进行理解和强化，在项目实施以完成任务点的过程中，学生需要掌握制图相关的国家标准和国际标准，投影相关规律，还要学习机器测绘知识和技巧，公差与配合的相关知识，学会使用各种测绘工具和测量技巧，了解机械加工的原则和技巧，了解工程材料的选择和选用标准等，从而实现了多门课程学科内容之间的融会贯通，使学生所学知识成为一个联系体，进一步增强了学生在机械制图方面的能力，符合机械类学生人才培养方案的宗旨。

2.3 线上教学与线下课堂相融合

我院机械制图教学组2020年建设了线上机械制图课程教学体系。课程的建立结合机械类人才培养方案中的内容和要求，针对机械类工作岗位要求，将整体课程分为12章节，每个章节下包含一定数量的小节，每个小节下针对知识点录制了10分钟左右的教学视频或者视频动画演示，包括了课程标准、电子课件、线上作业、模拟试题等较为齐全的教学素材内容。学生通过在线学习课程能够掌握学习的知识点，按照教师的指示，完成特定的知识点，对学生的学习过程和学习效果进行监督和检测，同时，可以针对学习进度安排线上作业，对线上作业的上交完成情况进行监测，也可以对机械制图这门课程进行整体的模拟考试，测试的内容包含选择题、判断题、填空题和绘图题目，其中以绘图题目为主，以客观题为辅，全方位检验学生的学习效果和水平。

2.4 积极推进课前预习、课中学习、课后复习等一体化学习手段

每个学生通过开拓课堂教学时间量、科学合理利用信息技术增加直观性和引导性，保证学习效果和质量，能够成功完成各种教学目标。将机械制图每次教学任务的整个教学过程分为课前预习、课中讲解学习、课后复习拓展等三个步驟，每个步骤通过精心的设计和引导，三个步骤相辅相成，具体的教学过程如下：

2.4.1 课前预习引导

课前成功的预习引导能唤起学生学习的积极性和热忱，在实际的教学过程中，教师会将下次课的学习知识点以任务通知书的形式发给学生，学生收到任务通知书，可以在线上课程处完成课程的导入任务等知识点，以完成规定任务点的形式驱动学生的课前预习，完成预习作业。教师在课前可以通过线上课程检测学生的预习情况和学习进度，根据预习作业的结果了解学生的知识情况，并在线上平台对课程的重点、难点进行点评和反馈，教师可以不断调整教学内容的知识点，有针对性解决学生的疑难问题。

2.4.2 课中讲解学习

在课堂中，学生在教师创设的情景条件下采用探究型学习方法，通过问题引导学生进行思考和总结，主张“以学生为主体，教师为引导”的教学理念，教师对学生以引导学习、启发学习为主，对于课程的重点问题和难点问题进行剖析讲解，逐条分析，抽丝剥茧，引导学生获得正确的理解。课堂教学从以教师为主体向以学生为主体进行转变，授课的中心也从教师转换为学生，强调课堂中的师生交流和生生交流，鼓励课堂从“填鸭式”教学向讨论学习、主动学习、探究学习转变。

2.4.3 课后复习拓展

课堂学习的时间毕竟是有限的，要进一步提升学生的学习能力和综合水平，必须对课后的学习进行进一步的设置和计划，强调学生创新能力和实践能力的培养，提高学生的综合素质，使得学生在课堂所学的基本知识的基础上获得升华。在班级设立创新实践小组，为学有余力的同学提供比赛题目和设计思路，利用所学知识解决身边的实际问题，实现学习的持续性和前进性。对学习存在短板的同学可以进行帮助计划，通过参与综合设计的过程，进一步夯实学生的学习基础，为学生的可持续发展创造条件。

2.4.4 多种教学评价结合

对学生教学水平成果的评价，重结果更要重过程。教学评价的指标应该是多方面的，除了关注学生的智力发展水平外，更要关注学生在思想品德方面的表现，教学评价过程应该包括教师评价、小组内部评价、学生个人评价等多方面多角度的评价系统，力求全面展示学生的学习过程和动态过程。教师一方面要关注学生在某个特定知识点处的学习状况，另一方面对学生纵向的学习成果要进行追踪和了解，注重对学生学习差异性的考核，通过科学合理的综合教学评价体系，一方面可以正态促进学生的学习，另一方面可以使得教师能科学客观地了解自身的教学效果，通过多元的教学方法改革，促进教学质量的提升。

3  展望

机械制图多元化教学方式改革已经在本校机械类专业中实施，经过2年时间的构建、探索和改进，教学方式改革日益趋于完善，教学质量有明显提升，通过对学生进行访谈、线上问卷调查等方式反馈，学生对于多元化教学方式改革普遍表示满意，课程的考核成绩相对于传统单一的教学评价方式有明显提高。机械制图线上课程两期开课的学生学习人数达到1000人，学生在全国机械设计创新大赛以及全国三维数字化建模比赛中屡获佳绩。机械制图多元化教学方式改革是一件任重而长远的事情，多元化教学方式的改革要结合课程的特点和要求进行不断探索和进步，以培养符合社会需求的创新型、实践型高素质综合型人才。

参考文献：

[1]李鹏，赵凯莉，亓立.机械制图多融合式教学模式的探索[J].内燃机与配件，2020（18）：237-238.

[2]唐利芹，杨铭.机械制图教学融合机械设计的思考[J].时代汽车，2020（15）：47-48.

[3]王正宇.三维CAD技术在机械制图中的应用[J].湖北农机化，2020（14）：63-64.

[4]黄军波，刘富凯，王睿.空间思维训练在机械制图本科教学中的探索[J].天津职业技术师范大学学报，2020，30（02）：51-54.