“新工科”背景下机械制图课程教学改革

甘雅文

摘要：在当今新一轮科技变革的环境下，机械制图作为制造领域重要的基础学科，企业对相关人才的要求也随之不断提升，故而高校针对机械制图的教学模式也在依托于当代科学技术与市场需求，针对现今存在的具体问题，不断进行探索与完善，寻求新思路与新方法，高校采用新科技手段与新理念进行教学，在提高教学水平完善教学方法与内容的同时，也提高学生的学习效率并激发他们对所学知识的热情，达到进一步主动学习的目的。

Abstract： In the environment of a new round of scientific and technological changes， mechanical drawing as an important basic discipline in the field of manufacturing， the requirements of enterprises for relevant talents are also constantly improved. Therefore， the teaching mode of mechanical drawing in Colleges and universities is also relying on the contemporary science and technology and market demand， aiming at the existing specific problems， constantly explore and improve， seek new ideas and new methods Teaching with new scientific and technological means and new ideas can not only improve the teaching level， but also improve the learning efficiency of students and stimulate their enthusiasm for the knowledge they have learned， so as to achieve the purpose of further active learning.

关键词：机械制图;教学模式;高效学习

0  引言

机械制图的教学是机械类学科中重要的基础课程，而随着新科技与新产业的发展，学科建设应为此做出创新性改革，培养具有国际前瞻性视野的新型人才[1]。在实际教学过程中发现在空间分析能力、“工程语言”表达与交流、专业工程图纸的读图与设计图等方面的能力有限，而随着当前科技水平与新经济不断发展的背景下，人才需求水平也随之变高，而传统的教学模式已经无法满足企业的高水平要求，本文针对以上问题，在新工科背景下机械制图课程的教学进行探索与分析，進一步改良教学手段与内容，提升学生的学习效果。

1  机械制图课程教学现状及问题

机械制图课程分成2个模块，即理论教学模块与上机教学模块。理论教学是讲授基本知识，主要以三视图的表达、标准件的画法等理论为主，但是在整个教学过程中发现，学生的空间分析能力有限，对标准件的认识也缺乏一定程度的了解，并且对装配体掌握程度不够等一系列问题。上机教学模块以操作AutoCAD为主，完成零件图及装配图的绘制，而在学习过程中，学生对大部分指令无法深入理解并运用，故而学的比较浅显，导致画图时遇到各种无法解决的突发问题，所以无法画出十分专业的工程图纸。

2  机械制图课程教学改革

2.1 机械制图教学纲目的修订完善

随着科学技术和经济水平的提升，应合理的利用现代信息技术手段，改善传统教学模式，提升教学效率，达到激发学生兴趣、强化记忆与知识理解的作用，在此基础上，教学纲目也需要针对性的进行合理修订，以便满足新教学手段与新内容[2]。因为教学大纲主导着教学过程中的培养方案，是组织教学的重要依据，所以在修订大纲时，需要做到目标明确，体系完整，不局限于教材，也要基于目前科技发展提升相应的教学深度与广度，满足行业发展新模式的背景下，优化教学内容，完善机械制图的纲目。

2.2 模块化教学

目前机械制图教育规模的扩大，传统单一流水线式的教学方式导致学生对知识的理解不够系统，模块化教学将教学内容进行系统化整理，让学生针对课程内容构建知识框架，明白课程中知识点之间的穿插与独立特征，因此模块化教学不能过分强调模块之间的独立功能，还要尽量交叉知识内容，让学生有整体认识，在整体认识的基础下，教师引导性学习，在学生吸收知识有差异时，充分发挥他们的主观能动性进行有效学习。

2.3 融入3D打印技术

传统的机械制图教学过程一般是教师进行讲解、示范等手段开展，而在讲解或示范过程中，零部件的结构形状都是通过图片或者教师口述进行展示，装配图则更多是教师讲解其工作原理，这样的方式往往无法满足教学预期效果。虽然学校有一部分传统实物模型，但是由于模型种类固定且单一，无法满足目前快速变化的市场需求，故而有一定的局限性[3]。

在机械制图教学过程中融入3D打印技术，在教师教学角度方面，教师可以将3D模型绘制在电脑上，给学生直接展示模型结构，而在画三视图阶段，也可以将三视方向一一呈现给学生看，这种直观表示方法，十分利于空间想象能力比较薄弱学生的学习。

针对学生学习角度方面，学生能手动制造实物，在构型过程中不断锻炼创造能力，开发大脑想象力，并且制造出实物模型后，很大程度减轻了学习难度，不仅仅让他们能感受三视图细节，而且还能将零件组装观察它们的实际装配情况，这种方法大大提升了学习效果，激发学生的学习热情。

针对学习效果角度方面，传统学习很大程度需要学生自行想象，而零件的过渡线或者相贯线等结构，他们如果没仔细观察时，是很难深刻理解这个知识点，所以3D打印出的实物，让他们不仅仅在局限于老师讲解或者自行想象，而是依附于实际零件的轮廓进行理解，这种将实际教学与理论知识结合的方法，有效提升学生的绘图能力，达到高效学习的目标。

2.4 教学内容专业特色化

机械制图课程不仅仅在机械专业中开设，在很多非机械专业，例如交通运输和电气工程中也有涉及，而不同专业有不一样的特征，故而在机械制图的教学过程中需要发挥专业的特色，教师在教学过程中将教学内容与专业特色进行结合，让学生的学习不脱离实际生产制造。以车辆工程为例，教师在教学过程中引入车辆相关零件，学习车辆重要零部件的制图方法，例如学生可以将车架、车桥等结构进行分析绘图，这样学生不仅仅学习到了机械制图知识，还对专业知识有了更深刻的理解。

2.5 增加测绘实训环节

机械制图课程知识点很多很杂，而且逻辑性很强，学生在学习过程中难以发现重点，也不能很客观知道自己是否已经可以融会贯通，所以在讲解理论知识的过程中，需要增加测绘环节，让学生将学习到的理论知识应用于实践当中，做到融会贯通的程度。

在测绘环节，给学生实际模型，由零件拆分到装配过程，将各个部分进行完整的测量与绘制，在这个过程中，学生能够认识和应用不同的测量工具，掌握正确的测量技术，同时大量训练零件图与装配图的绘制，有利于理论知识的应用，而在学生拆装零部件时，他们能清楚的了解其内部结构与工作原理，在提升空间想象能力的同时，还对零件图与装配图的关系的理解上有很大帮助。

在测绘环节，不再是传统枯燥乏味的授课方式，学生能够发挥自身的主观能动性，动手实际操作，不仅仅感受到学习制图课程的快乐，还能提升他们的学习兴趣，对整个学习阶段都有很大帮助。

2.6 采用混合式教学模式

当今信息技术的迅猛发展，教育教学也不断更新观念与手段，将当代先进技术和设备充分融入当代教育中[4]，首先不能將多媒体作为黑板的替代品，在教学过程中，仅仅将应该板书到黑板上的内容完全复制到多媒体中，这在很大程度上并没有充分发挥多媒体的作用，多媒体技术可以使课堂容量大大增加，故学生在固定时间内能获取更多信息，而且先进设备还能与网络连接，实际上有更多的信息可以查到，例如当学生对于某个零部件无法理解时，教师可以立马在网络上查找相应三维图片进行展示，这种教学手段极大丰富教学师生的交流互动，不再让课堂变成教师的一言堂，在丰富的教学形式下，学生还能边学边思考，这种思考能力，极大利于学生的学习。

以上是基于“新工科”背景下机械制图课程教学改革，在具体教学过程中，教师还需要根据学生上课的学习反馈，不断调整上课方式与方法，将实际教学与改革方式相互协调，实现课程最优化教学，让学生真正学习到知识。机械制图课程教学改革模式可以采用如图1的流程图表示。

3  结束语

本文基于“新工科”建设理念，分析机械制图在教学过程中实际存在的问题，提出教学改革措施。提出了修订教学纲目、模块化教学、融入3D打印技术等一系列改革措施。实现将老师为主要授课而学生单纯听课的传统模式，向以学生自主学习老师辅助性教学为主的多元化模式转变，达到提高机械制图教学效率与效果、培养学生学习自主性和提升教学深度等目的。

参考文献：

[1]王颜辉，樊彩转，穆丽娟.机械类专业《画法几何与机械制图》课程教学改革的探索[J].机械管理开发，2020（2）：210-212.

[2]冯志辉，陈杰.基于CAD技术以“掌握”为目标的机械制图教学改革研究与实践[J].智库时代，2019（46）：192-193.

[3]张秀芬，蔚刚，裴承慧.任务驱动法在机械制图教学中的应用[J].科技信息，2012（11）：29.

[4]郭延文.基于AutoCAD技术《机械制图》课教学方法的探讨[J].四川职业技术学院学报，2019，29（01）：139-144.