培养工程能力为核心的机械制图教学改革与实践

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摘 要针对当前高校机械制图教学中存在的不足,从课堂内、外教学的角度进行改革探索.应用多媒体技术、课程设计、积极参与各类机械竞赛、组织学生去工厂参观实习等,大大提高学生的学习兴趣,提升学生的自主学习能力,使学生的空间想象能力、工程实现能力明显改进和提高,为培养综合实用型人才打下坚实基础.

关 键 词机械制图教学改革工程能力

中图分类号：G424文献标识码：A

"MechanicalDrawing"TeachingReformandPracticeto

TrainEngineeringCapabilitiesastheCore

WUYing,ZHOUXu

（SchoolofMechanicalEngineering,HubeiUniversityofAutomotiveTechnology,Shiyan,Hubei442002）

AbstractForthelackexistedincollege"MechanicalDrawing"teaching,frominandoutoftheclassroomtoexploretheteachingreform.Applicationofmultimediatechnology,curriculumdesign,andactivelyparticipateinvarioustypesofmachinerypetitions,anizedstudentstovisitthepracticefacility,greatlyenhancestudents'interestinlearning,toenhancestudents'self-learningability,sothatstudentsofspatialimagination,workstoimproveandenhancetheabilitytoachievesignificantforthetrainingofprehensivepracticaltalentslayasolidfoundation.

Keywordechanicaldrawing；teachingreform；engineeringcapabilities

培养具有工程实践能力和创新能力的高素质工程技术人才已成为我国高等工程教育改革的重要目标.①在机械制图教学过程中,应加强工程实践教育.机械制图是工科院校学生的一门专业基础核心课程,课时相对较多,地位较为重要.②机械制图对机械类专业学生更为重要,为后续的机械专业课程奠定良好的基础.

机械制图课程内容比较抽象,言语难于表达.现有的机械制图课程教学存在一些问题,传统的教学基本都在教室里完成,教师多采用“满堂灌”形式,缺少师生互动环节.机械制图教师最好要具备工程师的实际能力,有了工程背景,教师在课堂里讲解各种零件和应用的时候会很生动,机械制图教师应加强与工程实际的联系.

1传统机械制图教学中存在以下问题

（1）学生不知道学习这门课到底有什么用,课程比较抽象,普遍对课程有畏难情绪.（2）工科院校中机械制图课程一般都在大学一年级开设,大一学生基本都是高中毕业直接考入大学的,对机械方面的知识比较陌生,对工厂环境完全不了解,缺乏工程观念,理论知识和实际脱节,实际动手能力较差.（3）学生的创新能力无法提高.现有的教学内容、教学方式、考核形式和课程设计等都比较陈旧.比如教学内容,教材和习题集几十年来变化不大；教学方式还是以教师讲解为主,教师总觉得上课时间不够用,每堂课都满堂灌,缺乏师生互动环节；考核形式还是闭卷做题,试卷出题比较呆板；通常是一问一答、一题一解形式或是指题,缺少灵活运用知识的考题.比如说,补投影图题中可以加一题多解的题目,组合体题中可以加自由构型的环节,零件图中可以加徒手绘制草图、徒手表达的环节；课程设计,几十年来都是设计一级圆柱齿轮减速器,这个题目能让学生学会查手册和图表,能把课堂上学的齿轮传动和轴承、键、销、螺纹连接的规定画法等内容应用进去.但是,学生们都做这个设计,思想被禁锢了,严重影响创造性,以至于有些学生不认真做,仿照和抄袭情况时有发生,有的甚至还请“”完成.

2课堂教学改革

（1）教师动手制作简易教具.比如：“点、直线、平面的投影”章节的教学,学生处于初学阶段,不明白投影关系,往往有云里雾里的感觉.教师可以用硬纸壳板制作一个两投影面体系,制作一个三投影面体系,这样教学效果很直观,学生可以极快地掌握点、直线、平面的投影知识.从直观图到投影图,这是一个质的飞跃.有这个飞跃,就有一个良好的开端,帮助学生打消了畏难情绪,树立了学习机械制图的自信心.

（2）应用多媒体技术.课堂教学是基础,首先要在课堂上吸引学生,让学生有新鲜感,好奇心.我们通过三维建模,使学生直观地了解零件内外形状,了解装配体中的各个零件装配关系,使学生们的思路清晰.在三维建模时,尽量选择学生感兴趣的又与教材贴近的例子,比如：茶壶、水阀开关、千斤顶等都可以.学生非常感兴趣非常好奇,一下子把“要我学”变成“我要学”,把“要我掌握它”变成“我要掌握它!”

（3）认真备课、组织语言.编写教案注意“精”和“宽”两个方面.“宽”是指讲课内容知识面广,信息量大.“他山之石,可以攻玉”,适当介绍国内外先进技术,讲一些有代表意义的例子,能使学生思路开阔,浮想联翩,思维跳跃.这样学生才可能会有创造性,会有好点子出现,解决问题能找到好的切入点.“精”是指重要知识点要重点讲述,使学生以后碰到难题,万变不离其宗,能做到举一反三,触类旁通,以培养学生独立分析问题和解决问题的能力.（4）提高教学方法.满堂灌、平铺直述的教学方法,比较平淡,时间长了令人生厌反感,成了“催眠曲”.但基本知识、基本理论、重要的内容还是要讲解透彻,引导学生独立思考,充分激发学生创造性思维.教师可以不定期地在课堂上举行小测验,时间不要太长,15分钟即可,成绩好的可以加分.学生都有一定的上进心,都不会轻易放过得分的机会,都会认真对待每一次小测验,对期末考试有很大帮助.有的问题一题多解,老师可以先制造一个悬疑,引导学生突破课本、发散思维.讲解例题的时候,要注意理论结合实际,引导学生从理论知识联想到实际机器,实现从“物”到“图”,从“图”到“物”的转换.

（5）教师要抓紧每一堂课的教学.授课前教师要控制好课堂纪律,先用3～4分钟回顾上一堂课的内容,帮助学生回忆所学的知识,承前启后,顺利进入新课.用简短的言语告诉学生新课的重要性,与什么实际问题有关,你如果翘课、睡觉、开小差,不认真听课,你的损失会很大,说不定找工作应聘的时候就考这个知识点,说不定以后你的工作就与这个知识点有关.在讲课时采用提问、启发、师生互动等方式,让学生注意力高度集中,讲课内容尽量多联系工程实际.在下课前,教师花3～4分钟作总结,然后布置适当的作业.

3丰富课外教学

（1）勤能补拙,勤学苦练.机械制图课程,需要大量做题,大量画图,与教材配套的习题集作业有一些较偏重于理论,有些作业很多年不变,甚至还沿用的老国家标准,教师讲授如果照本宣科,毫无新意,没把作业与工程实例结合起来,学生觉得作业距离工作实际较远,不愿意做题,敷衍了事,达不到作业的效果.教师应该对学生严格要求,课后布置适量的作业,教师自己出题目,作业选题要经典,要与工程实践密切相关,要求学生按时保质保量完成.

（2）树典型,立榜样.可以从班级挑选机械制图学得好的同学作为榜样,陈列他们的作业和图纸,让同学知道自己的差距,让同学知道学好机械制图并不是神话,是完全可以实现的事情.可以将工厂里优秀的技术人员和操作技师请进校园和学生座谈,也可以带学生去工厂参观,和技术人员、操作技师交流,请技术人员和操作技师联系工厂实际,讲述机械制图学习的重要性.还可以利用校友会的信息,用从事产品研究开发、从事基层技术工作的优秀校友的事例来激励他们,把校友当年在学校学习时的机械制图成绩复印出来,把他们当年课程设计和毕业设计的图纸陈列出来,让学生明白,他们今天的辉煌与当初的学习过程密不可分,成功都需要艰难的付出.也可以列举一些反面的事例,告诫学生,绘图要严谨、要一丝不苟.机械类专业的学生在工厂里从事技术工作的居多,不懂制图,寸步难行,制图失误,酿成事故.

（3）训练学生拆、装小设备.制图教研室购置适量的齿轮油泵、减速器、虎钳、千斤顶等小型设备（是真实的设备）.一个自然班30多人分成8～9个小组,4个人一组,以上设备每个组各发一台.训练学生自己拆、自己装设备,了解其中各个零件,以及他们的装配关系.看到真实的“物’,再想如何来绘图,如何来表达.比如：螺纹连接规定画法很难掌握,其实螺纹很常见、很简单.告诉学生这些设备生产出来要经过多少工序,而购入的价钱比较低廉.让学生知道从事机械行业技术工作会很枯燥、很辛苦、很艰难.树立学生正确的价值观、人生观.这样可以帮助学生理论联系实际,提高学生的动手能力,为以后适应职场打基础.

（4）课程设计.学校设置专门的测绘教室,测绘教室布置科学实用合理,配置适当的测量工具.大学一个自然班是30多人,把班里同学分成6～7个学习小组,并推荐出小组长.制图教研室建课程设计题库,同学们可以根据兴趣选题,也可以抽签的形式定题.学习小组确定题目后,展开讨论,安排分工,同学们学会用工、量具测量零件,设计、绘制零件,确定合理的表达方案.这样每位同学都熟悉了解零件测绘过程、设计细节,组员加强沟通,分工合作,培养了同学们的团队精神、协作精神,提高了他们的工程素养.

（5）利用学校的实习基地,和实习教师沟通配合,带领学生动手做一些简单的机械零件,进行一些简单的装配,组成装配体,增强学生的动手能力和识图能力.

（6）积极参与竞赛.教师利用业余时间带领悟性强、基础好、动手能力强、对竞赛有强烈兴趣的学生,积极参与校内外的各种工程竞赛,培养学生吃苦耐劳、勇于创新、顽强拼搏的精神,培养学生不卑不亢、不畏强手的过硬心理素质.通过竞赛可以开阔视野,陶冶情操,丰富知识.学生们自己动手设计制作产品,能很好地锻炼独立工作的能力,使理论知识联系工程实际.师生团结一心,积累经验,重在参与.

（7）组织学生去工厂参观实习.学校和周边工厂建立良好的合作关系,教师定点定时间带学生去工厂参观实习,加深感性认识,加深理解.

4结语

机械制图课程教学的最大特色是培养工程能力,使课程与教学符合人才市场的需求,教学必须实实在在地服务于人才的培养和学生的发展.毕业生在就业岗位上手快,进步快,基层锻炼2～3年就可以独当一面,深受用人单位欢迎.实践证明,课程教学改革探索,师生共同努力把课堂由教室内向教室外拓展,使机械制图教学变得丰富多彩,学生的动手能力提高很快,学生接受的知识由死板到灵活,极大提高了学生对机械制图课程的热爱程度,更重要的是提高了学生的工程素养和创新能力,为学生们早日成为卓越工程师夯实基础.

注释

①孔建益,邹光明,侯宇,王兴东,蒋国璋,高全杰.卓越机械工程师培养的实践教学体系研究[J].高等工程教育研究,2013（3）：18-21.

②钱俊梅.机械制图教学改革新尝试[J].机械制造与自动化,2011.5：73-74,144.