以赛促改教学模式在机械制图教学中的应用研究

刘胜永　郝龙　张艳华

摘 要：机械制图是高校机械类专业的一门专业基础课程。将大赛内容融入课程教学，可以有效的弥补传统教学模式的不足，促进教师教学能力的提高，激发学生的学习兴趣，提高学生自主学习的能力，检验教学成果和学生的创新能力，推进制图课程的教学改革。

关键词：机械制图 成图大赛 教学改革

1 引言

机械制图是研究机械图样的识读与绘制，是工程技术人员表达客观事物和交流思想的技术语言，是培养学生空间想象能力、形象和逻辑思维能力、设计表达能力、构形创新能力的一门课程，是机械工程专业必修的一门非常重要的专业基础课程，在机械工程领域的人才培养体系中占有非常重要的地位，为后续课程提供必要的制图基础知识与基本技能。在制图教学过程中如何让学生更好地掌握制图基础知识、利用制图知识解决工程实际问题的综合运用能力，是制图教师一直在研究的重点问题。

“高教杯”全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛（成图大赛）由原教育部高等学校工程图学课程教学指导委员会、中国图学学会制图技术专业委员会和中国图学学会产品信息建模专业委员会联合主办的图学类课程最高级别的国家级赛事，2018年被中国高等教育学会列入全国普通高校学科竞赛排行榜[1]。大赛的举办吸引了众多高校的参与，同时为全国高校的制图教师提供了一个相互交流、相互学习和相互促进的平台，为制图课程教学方法的不断改进添加了助推剂[2]。

2 机械制图课程教学模式现状

2.1 学生空间思维能力弱，自主学习能力差

机械制图的教学主要包含基础理论知识的学习和机械零部件的测绘实践教学环节。基础理论知识主要以线下教学为主，线上自学为辅的教学模式进行，教学内容包括以培养学生空间想象能力、形象和逻辑思维能力、构形创新能力为主的画法几何和制图的基础知识部分，以培养设计表达能力为主的标准件、零件图和装配图部分，这两部分内容在我校分上下两学期进行。

我校机械类专业招生对象为中等职业学校的学生，大学机械制图的学习增加了画法几何部分的知识，知识点多、相关知识点的关联又比较紧密，逻辑性很强，学生也没有工程实践经验，再加上空间想象能力缺乏，很多学生在课上能跟上老师的授课思路，能明白所讲的例题，但课后作业还是会花好长时间，有的做完图其结果也不完全正确，感觉到画法几何知识点难学，慢慢困难积少成多，导致了好多学生在学习过程中产生了畏惧心里，有的同学干脆放弃了学习，做好了重修的打算，出现了学习不积极、不主动的现象，从而失去了对制图的学习兴趣。

2.2 教学方法单一，教学效果不理想

制图课时少、知识点多，教师为了完成教学进度，教学模式仍以“讲授法”为主，课上的大部分时间都是老师利用多媒体进行灌输式教学，课上老师“一言堂”，师生互动性不足，学生被不懂的地方卡主后，后续听课效率就变得很低，影响了学生的学生主动性，教学效果不理想。

2.3 教学内容与实际联系不紧密，难以培养学生的创新能力

制图教材内容和课上讲解基本以制图基础知识和国家标准学习为主，课后学生完成作业的内容大都是围绕知识点的掌握，缺乏在现实工程中实际应用，忽视了理论与实践的联系，难以培养学生对所学知识点灵活运用的能力，学生的学习热情也随着课程的深入变得消极，对学生创新能力培养得不到充分体现。

2.4 课程设置分散，不利于比赛人才的选拔

全国先进成图大赛中，机械类比赛内容分为图学基础知识、尺规作图或计算机绘图，机械产品信息建模和3D打印，纵观大赛的考察内容，主要是以机械制图课程内容为基础，利用计算机快速绘制二维或三维图形，创建符合新国标的零件图和装配图[3]。但在教学过程中，机械制图、计算机绘图和三维造型设计等相关课程分布到了不同的学年，而参赛的学生主要以低年级为主[4]，学生还未学完全部的知识就要参加大赛，不利于参赛优秀学生的选拔。

传统的学习方式不利于培养学生综合素质的提高，也不利于激励教师积极吸收新的知识，因此“以赛促改”将学生变为学习的主体，激发他们学习的主动性，促进教师将新知识融入教学，培养出满足社会需要的大学生人才是课程改革的发展方向之一[5]。

3 “以赛促改”教学模式的实施

3.1 有步骤选拔比赛学生

机械制图一般安排在第一和第二学期，在开学的第一课的绪论中，老师除了要讲解机械制图的学习内容和学习方法，对学生进行必要的思想引领外，还要介绍制图比赛的重要地位，使学生从一开始就对制图大赛有个初步了解，从而重视制图课程的学习，教师在后续上课过程中有意识的加入比赛试题内容，通过学校内部的制图比赛来选拔一、二年级对制图有兴趣和钻劲，基础知识扎实的同学作为参加省赛的备选学生，对备选的学生提供相应的学习资料，进行赛前集中培训，再选拔参加省赛，通过省赛组织参加国赛的学生，通过紧张的集中培训，大量的题目练习和基础知识的学习，让学生信心饱满的参加比赛。

3.2 从学校层面完善竞赛机制

参加省赛和国赛必定占领老师和学生的大量时间和精力，因此从学校层面有一个完善的竞赛制度以激励教师和学生参赛。针对教师可以作为聘期完成工作任务之一和评聘的条件，给一定的教学工作量，减轻教师在教学与科研双重任务下面临的压力。学校将“成图大赛”列为A类比赛，大赛获奖后学生第二课堂分值增加，同等条件下评优优先，推免研究生加分和物质奖励等多项举措，调动学生参赛的积极性。

3.3 合理编排教學计划

“成图大赛”不但考核学生对机械制图知识掌握和灵活运用程度，同时也考察学生利用计算机绘制图形的熟练掌握程度。因此在制定专业教学计划时，将原来分散的课程安排调整为前三个学期完成，尽可能让参赛学生学完比赛所涉及的制图知识，为参赛取得好成绩提供保障。

3.4 合理安排培训内容，做好赛前培训

参赛团队人员确定后，指导教师要逐一仔细地研究分析每一位学生对机械零件图形表达能力如何，对制图标准是否熟悉，能否运用计算机绘制图形，作图过程的认真程度等，再根据比赛大纲和学生特点，认真研究培训内容，采用不同的教学方法，加强个别指导，合理安排作业，在夯实制图基本知识的基础上，强化学生利用制图基础知识解决工程实际问题的能力，让他们多做题、多总结、多交流，以强带弱，力争让所有同学在较短的时间内尽快弥补自己知识点的不足，达到共同进步的效果，争取大赛中取得更好的个人成绩和团体成绩。

4 竞赛对教学的促进

4.1 优化机械制图的教学内容

机械制图内容特点是知识点较多、与工程应用联系紧密、难以删减，在课时有限的前提下，教师的授课进度只能满足大多数同学的学习需求，制图基础较差的学生空间思维能力弱，再没有一个良好的学习习惯，还是跟不上学习，基础好的同学觉得课程含金量不高，没有挑战性，也不好调动其学习的积极性。制图大赛作为辅导教学的延伸就能在一定程度上解决这一突出矛盾，在教学过程中合理规划教学内容，课上教学以制图基础为中心，讲解制图知识点在工程实际工作中的基本应用，培养学生的工程意识，形成一个良好的制图学习环境和学习氛围。对基础薄弱的学生教师要多鼓励，培养他们制图的学习兴趣，让基础扎实的学生进入大赛的培训班，培养他们解决复杂工程问题的能力和思维拓展能力，激发他们学习挑战性，以实现全班学生共同发展、共同进步的教学效果。

4.2 促进教师转变教学理念

既要高质量的完成教学任务，又要高标准的做好制图比赛工作，教师就要转变教学理念，采用灵活的教学方式。对参赛学生的培训中，教学应采用以学生为主的新型教学模式，当学习出现问题时，学生之间相互探讨交流，教师答疑解惑，教师还应利用大赛交流平台提高自己的视野，学习兄弟院校的教学经验，不断总结学习，迸发教学灵感，再将新型教学模式应用到课上教学，以赛促课促进课堂教学效果。

4.3 促进师资队伍的建设

制图课程培养学生的创新意识和对专业的兴趣，离不开一支思想素质高、业务水平强的师资队伍。为了提高教学质量，学生在大赛中取得优异成绩，教师就要认真解读大赛大纲并研究历届试题，研究考试的难点和重点，通过省赛和国赛组委会搭建的教师交流平台与比赛在线绘图软件的技术人员以及各高校的教师一起研讨考试过程中出现的问题和作图技巧，并传授给参赛学生。参赛的学生除具有扎实的制图基础和技能外，还应具有较强的计算机绘制二维和三维图形的能力，从侧面也督促教师必须对计算机的应用进行学习和掌握，整个培训过程教师的专业知识和技能也会不断得到深化和提高，提升自身的综合业务水平，加强师资队伍的建设。

4.4 增强制图教师之间的交流

赛前教师可以通过组委会搭建的教师交流平台及时了解其它赛队的参赛情况，探讨培训或以往赛中出现是问题，向多年指导参赛教师学习一些先进的教学方法，赛后教师还可以申请参与大赛的阅卷及评审工作，与其他院校的教师进行学习和交流，取长补短，共同进步。

5 竞赛对学生的促进

5.1 提高学生的学习兴趣

学生在国家A类比赛中获得优异成绩，在评优、推免研究生、第二课堂以及就业的量化考核就会占有很大的优势，学生参赛目标明确，极大程度上调动了学生报名参赛的积极性。学生在需求牵引和目标明确的前提下，通过自己的努力学习弥补制图知识的短板，以期望在选拔赛中取得好成绩而入选参赛。入选学生在备赛学习过程中，要相互交流学习经验，分享作图技巧，提高绘图效率，激发了同学们相互学习促进的热情。学生有了兴趣，主动学习制图的内在动力得到发挥，制图学好了，为专业后续的学习奠定了一个良好的基础，学习兴趣的培养也对后续课程的学习起到了促进作用。

5.2 培养学生制图实践应用能力

制图课学时紧张，教师课上多是根据几种典型零件引导学生进行制图理论基本知识和制图标准的学习，对工程中实际零件的图形表达实践训练偏少，导致学生制图知识的灵活运用能力偏弱，而制图大赛考核的重点是利用工程语言来表达机械零部件的结构，体现的是学生应用实践能力，这对培养学生实践应用能力起到了良好的推动作用。在训练过程中，学生在教师指导下对大量不同种类零件的结构特点和制图表达方式进行分析和绘制，做到取长补短、熟能生巧，以求在比赛中取得好的成绩，提高了学生利用制图知识解决实际问题的应用能力。

5.3 培养学生勤于思考的自学能力

机械制图的知识点繁多，学生比赛或今后工作中对这些知识点的综合运用能力，不是课上就能培养解决的，更不是一蹴而就的。在这个循序渐进培养过程中，教师应多采用启发式、小组讨论式等以学生为中心的教学方法，比如对较复杂箱体类零件的图形表达，可以让学生多想几种表达方法，分析不同表达方法之间的优缺点，并在小组讨论中讲解，逐步引导学生由被动式学习改变为主动式学习，培养他们勤于思考、独立学习的能力。独立自学能力的培养会使学生学习终身受益。

5.4 有利于提高学生的综合素质

制图大赛培养过程中难免会碰到各种问题，有的学生培训一段时间后，总觉得自己能力不如其他同学，在比赛中取得良好成绩无望而出现了消极的学习态度甚至想中途退出，老师要及时引导学生用积极乐观的态度面对困难，锻炼他们克服困难不畏退缩的决心，学习要保持持之以恒的毅力，用大国工匠的事例激发他们的潜在动力，增強学生的自信心，形成科学的态度和工匠精神。学生参赛展现的是学校教育教学水平，通过参赛提高学生的集体荣誉感。学习过程中的相互学习和相互帮助培养了团队意识以及沟通表达能力。通过大量工程实例帮助学生拓宽了视野，学会了多维度分析问题和解决问题，有利于学生创新思维能力的培养。

6 结语

以赛促学可以很好调动学生的学习主动性，培养学生的自学能力，以赛促教可以提高教师教育教学水平。将制图大赛与制图教学有效的结合，是检验教学成果、学生创新能力的有效手段，推进高校机械制图教学改革有效方法。

项目基金：2021河北师范大学在线开放课程建设项目“画法几何与机械制图”（编号：12121154）。

参考文献：

[1]陈鹏飞.先进成图技术大赛的培养模式和策略初探[J]. 教育教学论坛，2020，（29）：213-214．

[2]商鹏.“以赛促学、以赛促教、教学相长”多维度深入优化工程图学课程建设[J].科技视界，2021，（35）：53-54．

[3]张琼，牛海侠.应用型本科高校先进成图大赛在“机械制图”中的应用[J]. 机电教育创新，2021，（7）：183-184+191．

[4]周福静，张作胜，徐凤等.“岗课赛证”融通下模具专业《机械制图》课程教学改革探讨与实践[J].模具工业，2022，48（7）：69-71．

[5]付文娇.“以赛促教、以赛促学”教学模式在高等数学教学中的应用[J]. 高教视野，2022，（5）：20-22．