宋巧蓮

（常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇 常州 213164）

關(guān)于高職《機(jī)械制圖》課程中的學(xué)科關(guān)聯(lián)

宋巧蓮

（常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇 常州 213164）

機(jī)械制圖作為機(jī)械類課程的基礎(chǔ)，與其他課程聯(lián)系緊密。要正確認(rèn)識(shí)機(jī)械制圖課程中的學(xué)科關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制圖課程與各專業(yè)課程的縱向貫通。本文著重對(duì)《畫法幾何》、《CAD/CAM應(yīng)用軟件》、《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》、《機(jī)械制造基礎(chǔ)》以及其他后續(xù)專業(yè)課程的關(guān)聯(lián)進(jìn)行了探討。

高職；機(jī)械制圖；學(xué)科關(guān)聯(lián)

機(jī)械圖樣是產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過程中的重要技術(shù)文件，是人們表達(dá)設(shè)計(jì)意圖和交流技術(shù)思想的工具，蘊(yùn)含著產(chǎn)品加工所需要的所有信息，被譽(yù)為工程界的技術(shù)語言。因此，繪制和閱讀機(jī)械圖樣是每一個(gè)工程技術(shù)人員必須具備的最基本的素質(zhì)和能力。

機(jī)械制圖課程是培養(yǎng)學(xué)生具備繪圖和讀圖能力的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，借助于機(jī)械圖樣這個(gè)重要媒介，機(jī)械制圖與后續(xù)課程和相關(guān)課程的課程設(shè)計(jì)有著千絲萬縷的聯(lián)系。正確認(rèn)識(shí)機(jī)械制圖課程中的學(xué)科關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制圖課程與專業(yè)課的縱向貫通，促進(jìn)學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)的有機(jī)結(jié)合和相互滲透，優(yōu)化和整合教學(xué)內(nèi)容，建立科學(xué)的、有效的、符合工程實(shí)際的教學(xué)體系，既可滿足機(jī)械制圖教學(xué)自身的要求，也可滿足后續(xù)課程對(duì)制圖知識(shí)和能力的需求。

與《畫法幾何》課程的關(guān)聯(lián)

繪圖和讀圖能力的培養(yǎng)需要經(jīng)過艱苦的練習(xí)過程，不斷地由物到圖，再由圖到物，才能培養(yǎng)和形成學(xué)生的形象思維能力和空間想象能力。傳統(tǒng)的機(jī)械制圖課程是通過畫法幾何中的點(diǎn)、線、面、立體的投影訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力，費(fèi)時(shí)多、直觀性差，教學(xué)效果不好。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，三維機(jī)械設(shè)計(jì)逐漸普及。三維實(shí)體模型直觀性好，其造型設(shè)計(jì)思想與組合體的形體分析法一致。因此，我們主要應(yīng)用三維立體模型教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力，通過立體的構(gòu)形訓(xùn)練學(xué)生的空間邏輯思維和形象思維能力，大大地降低了學(xué)習(xí)難度。尤其是三維CAD軟件基于特征的參數(shù)化建模系統(tǒng)，改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式，使學(xué)生將主要精力用在創(chuàng)造性構(gòu)思上，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、提高設(shè)計(jì)效率，具有積極的促進(jìn)作用。

在機(jī)械制圖課程中，畫法幾何部分是理論基礎(chǔ)，為機(jī)械制圖服務(wù)。因此，在夠用的前提下，應(yīng)盡量刪減畫法幾何的教學(xué)內(nèi)容，如橢圓的畫法、點(diǎn)線面的作圖、正多邊形的畫法等；改變畫法幾何從投影法入手引入三視圖的教學(xué)順序，先從基本體建模入手，然后是組合體建模，再過渡到三視圖的教學(xué)。當(dāng)學(xué)生頭腦中有了立體的“形”的概念后，再進(jìn)行投影視圖的教學(xué)就水到渠成了，學(xué)生就不會(huì)感到機(jī)械制圖課程難學(xué)了。

與《CAD/CAM應(yīng)用軟件》課程的關(guān)聯(lián)

現(xiàn)代制造技術(shù)趨向于三維建模、虛擬制造、有限元分析、CAD/CAE/CAM集成等，尤其是三維可視化設(shè)計(jì)做到了設(shè)計(jì)與思維的統(tǒng)一，能準(zhǔn)確地反映出設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)思想，將設(shè)計(jì)師的構(gòu)思以實(shí)體模型的形式展現(xiàn)出來。CAD/CAM應(yīng)用軟件具有強(qiáng)大的實(shí)體造型、虛擬裝配和創(chuàng)建工程圖等功能；應(yīng)用CAE模塊還可以進(jìn)行有限元分析、運(yùn)動(dòng)分析和虛擬仿真，提高設(shè)計(jì)的可靠性；根據(jù)實(shí)體模型，還可以通過CAM模塊生成數(shù)控代碼，用于產(chǎn)品的加工。因此，很多高職院校開設(shè)了CAD/CAM應(yīng)用軟件課程，以順應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)的需求。

機(jī)械制圖是大學(xué)一年級(jí)開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。由于還不具備專業(yè)知識(shí)，加上缺乏工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解和掌握很難達(dá)到較好的效果。如果將機(jī)械制圖與CAD/CAM應(yīng)用軟件兩門課程進(jìn)行有效整合，借助于三維軟件的可視化仿真技術(shù)，使抽象的投影關(guān)系與直觀的視覺印象統(tǒng)一起來，可以降低學(xué)習(xí)難度，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，收到很好的教學(xué)效果。

整合后的教學(xué)體系并不是要學(xué)習(xí)整個(gè)CAD/CAM技術(shù)，而是重點(diǎn)學(xué)習(xí)CAD模塊，其他模塊知識(shí)與后續(xù)相關(guān)專業(yè)課程進(jìn)行整合，即不再單獨(dú)開設(shè)CAD/CAM應(yīng)用軟件課程，而是將其融入各相關(guān)課程中，作為教學(xué)平臺(tái)講授各門課程。CAD模塊由許多子模塊構(gòu)成，可以將建模、制圖和裝配子模塊引入到機(jī)械制圖教學(xué)中。建模模塊提供了草圖、實(shí)體、自由曲面等工具，可以設(shè)計(jì)各種形狀復(fù)雜的實(shí)體和曲面；制圖模塊使設(shè)計(jì)人員能方便地獲得與三維實(shí)體模型完全相關(guān)的二維工程圖，當(dāng)3D模型改變時(shí)，二維工程圖也會(huì)同步更新；裝配模塊可以對(duì)裝配件進(jìn)行虛擬裝配、創(chuàng)建爆炸視圖等。通過CAD模塊將工程形體形象直觀地表達(dá)出來，便于學(xué)生從各種不同的視角觀察形體，提高學(xué)生分析視圖的能力，加強(qiáng)圖與物的相互轉(zhuǎn)換，提高授課質(zhì)量和效率。

與《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的關(guān)聯(lián)

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是機(jī)械類各專業(yè)的一門核心課程，主要研究機(jī)械中的常用機(jī)構(gòu)和通用零件的工作原理、設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法等。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)均由手工完成，極大地影響了學(xué)習(xí)效率，明顯滯后于現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法。例如，在機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)，計(jì)算和繪圖都是學(xué)生手工進(jìn)行，容易使學(xué)生產(chǎn)生厭倦感。而學(xué)生在機(jī)械制圖課程中已掌握計(jì)算機(jī)繪圖技能，如果將繪圖過程和設(shè)計(jì)過程CAD化，不僅可調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，同時(shí)也可培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)解決工程實(shí)際問題的能力，將機(jī)械制圖與機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程進(jìn)行縱向貫通。

學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)械制圖課程時(shí)，由于沒有必要的機(jī)械知識(shí)和工程經(jīng)驗(yàn)，所以無法理解零件圖和裝配圖中的尺寸標(biāo)注、技術(shù)要求等。通過機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的工程項(xiàng)目實(shí)例教學(xué)，可使學(xué)生真正地接觸工程實(shí)際，加深對(duì)機(jī)械圖樣理解的深度和廣度。

與《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程的關(guān)聯(lián)

機(jī)械制造基礎(chǔ)是機(jī)械類各專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，課程的主要內(nèi)容包括：金屬材料與熱處理、金屬冷熱加工、機(jī)械加工工藝等知識(shí)。學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課之前，應(yīng)能看懂零件圖、熟悉相關(guān)的公差、尺寸標(biāo)注等方面的知識(shí)。

例如，學(xué)生在學(xué)習(xí)編制機(jī)加工工藝時(shí)，必須先分析零件圖，弄清零件的結(jié)構(gòu)形狀，明確零件各部分的尺寸、精度和表面粗糙度要求等；再根據(jù)工件各加工表面的尺寸、精度等要求，確定加工方法；選擇機(jī)床、刀具、夾具等，編制機(jī)加工工藝?？梢姡瑱C(jī)械制圖課程為機(jī)械制造基礎(chǔ)課程奠定了識(shí)圖的理論基礎(chǔ)和基本技能，通過機(jī)械制造基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生的識(shí)圖能力和工藝設(shè)計(jì)能力又會(huì)得到進(jìn)一步的提高。

因此，在教學(xué)中，教師應(yīng)找到機(jī)械制圖課程與其他課程的切入點(diǎn)，適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)學(xué)生。學(xué)生只有明確了知識(shí)的真正用途，才能提高學(xué)習(xí)機(jī)械制圖的積極性。

與其他后續(xù)專業(yè)課程的關(guān)聯(lián)

高職教育應(yīng)結(jié)合各專業(yè)的特點(diǎn)，培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、專業(yè)素質(zhì)高、創(chuàng)新能力強(qiáng)的技能型人才，不同的專業(yè)有各自的專業(yè)特點(diǎn)和培養(yǎng)目標(biāo)。例如，模具專業(yè)人才應(yīng)能參與模具產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造，具備一定的實(shí)際工程設(shè)計(jì)能力。學(xué)生的設(shè)計(jì)能力是通過對(duì)機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造基礎(chǔ)、塑料模具設(shè)計(jì)和模具制造工藝等課程的學(xué)習(xí)逐步提升的。通過機(jī)械制圖培養(yǎng)學(xué)生的形體分析能力；通過機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力；通過機(jī)械制造基礎(chǔ)課程培養(yǎng)學(xué)生的工藝設(shè)計(jì)能力；通過模具專業(yè)課培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)模具系統(tǒng)的能力。機(jī)械制圖作為這一系列教學(xué)環(huán)節(jié)的開端，對(duì)后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)至關(guān)重要。

大多數(shù)高職院校的機(jī)械制圖課程是面向機(jī)械類所有專業(yè)，采用統(tǒng)一的教學(xué)體系和教材，并沒有考慮專業(yè)崗位群的需求結(jié)合各專業(yè)制定各自的教學(xué)體系，這與后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)是脫節(jié)的。因此，應(yīng)結(jié)合各專業(yè)人才培養(yǎng)的特點(diǎn)進(jìn)行機(jī)械制圖課程改革，使之能面向?qū)I(yè)工程實(shí)際，優(yōu)化課程體系，培養(yǎng)專業(yè)素質(zhì)高的技能人才。例如，機(jī)電專業(yè)機(jī)械制圖課程應(yīng)增加電路圖、接線圖等的教學(xué)內(nèi)容，模具專業(yè)機(jī)械制圖課程應(yīng)增加典型模具的零件圖、裝配圖的識(shí)圖與繪制等。機(jī)械制圖大作業(yè)和機(jī)械測(cè)繪教學(xué)環(huán)節(jié)都可以結(jié)合各專業(yè)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，使學(xué)生在學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課時(shí)能順利銜接；同時(shí)，也可調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械制圖和各專業(yè)課的興趣。

機(jī)械制圖的內(nèi)容幾乎涉及機(jī)械專業(yè)的各主要課程，作為工科學(xué)生最早接觸的機(jī)械類課程，機(jī)械制圖擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)學(xué)生基本的繪圖能力、讀圖能力、空間想象能力、工程素質(zhì)的重任，是其他課程不可替代的。同時(shí)，機(jī)械制圖又與其他相關(guān)課程有著密切的關(guān)聯(lián)。在機(jī)械制圖課改中，應(yīng)緊密結(jié)合不斷發(fā)展的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和先進(jìn)制造業(yè)的工程實(shí)際，面向?qū)I(yè)，注重能力培養(yǎng)，并協(xié)調(diào)好與各專業(yè)課程的銜接，以適應(yīng)現(xiàn)代工程實(shí)際對(duì)應(yīng)用型、技能型人才的需求。

[1]孫玉明.《機(jī)械制造基礎(chǔ)》理實(shí)一體化教學(xué)[J].機(jī)械職業(yè)教育，2009，（8）：50-51.

[2]夏卿坤，程崇恭，夏尊鳳.模具專業(yè)課程體系改革的探討[J].長(zhǎng)沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，（3）：7-10.

[3]宋巧蓮.機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)繪圖[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007：1-3.

G712

A

1672-5727（2010）12-0084-02

宋巧蓮（1968—），女，常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院副教授，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)與制造。