張旭焱

（武漢理工大學 湖北·武漢 430070）

在機械工程專業(yè)課程學習中，理論教學與實踐教學并重是“工程圖學”的一個本質特征，且實踐操作環(huán)節(jié)對本課程知識點的全面掌握顯得更為重要。機械制造工程實訓是在講授完“工程圖學”理論知識以后，全流程開展的以測繪設計為綜合訓練的集中工程訓練環(huán)節(jié)，是必不可少的一門實訓課程。將“工程圖學”和機械制造工程實訓相結合也能充分利用理論知識進行實訓操作，加深對知識點的理解，從而鍛煉各方面的綜合能力，以夯實機械設計的前期各項知識儲備。

1 “工程圖學”與“機械制造實訓”教學現(xiàn)狀

1.1 課程實訓目的

“工程圖學”實訓的主要目的如下。（1）運用已學過的理論知識，熟悉測繪的常用方法和實施步驟，培養(yǎng)學生初步的測繪素養(yǎng)和技能，并為后續(xù)理論課及實踐課打下堅實基礎。（2）根據(jù)各種機械零部件圖的詳細繪制和校正，讓學生學會如何提升實際動手繪圖能力，以及各種類型零部件測繪精度。使學生能較好的選擇實施方案、合理布局、精準繪圖，并根據(jù)尺寸標注規(guī)范完成相應技術要素注寫。（3）了解機器設備的裝配工藝要求。通過全面、系統(tǒng)的全要素零部件測繪實訓，從各個維度全方位培養(yǎng)學生具備較強的工程應用和設計能力。（4）能熟練應用各種素材和資料，全面了解零部件構造，以及部件的用途、性能、工作原理、結構特點，包括零件間的裝配關系等。

1.2 課程安排模式

制圖課程內容體系由畫法幾何、制圖基礎、機械制圖、機械設計常識、計算機繪圖等要素組成，重點培養(yǎng)的素質體現(xiàn)在空間想象能力、形象思維能力、圖形表達能力和創(chuàng)新構形能力幾個方面。在課時安排上，應針對上述知識要素開展有針對性的教學安排。

以武漢理工大學機械專業(yè)為例，“工程圖學(上)”“工程圖學(下)”共2*56 個課時，5.5 個學分，均安排在第一學年，一周3-4 節(jié)課，且在時間節(jié)點上都是連續(xù)課程，學生難免會覺得枯燥無趣，而且一周的時間里如果沒有及時地進行課后復習，知識點會很快忘記。同樣，對于實驗課時部分，由于一周只有兩次上機時間，雖然老師會講解CAD和三維軟件的使用，但還是感到上機實踐時間非常緊張，學生要真正做到學通弄懂，難度還是很大。“機械制造工程實訓”共4 個學分，安排在第二學年，由于課時量太少，例如數(shù)銑實訓，只能讓學生在有限的時間內學習三維建模軟件的使用，再進行創(chuàng)新設計，難免會制約學生創(chuàng)新思維的進一步拓展。

1.3 課程教學方式

在“工程圖學”教學中，學生利用上課時間學習理論知識，課后在習題冊上進行手工繪圖或在電腦上進行電腦繪圖。在“機械制造工程實訓”中，雖然采用了分組模式，但是學生眾多，會出現(xiàn)一名老師指導多位學生的現(xiàn)象。由于課時量有限，知識點復雜，學校在有限的時間內并不能對計算機繪圖軟件做詳細的講解?；诖耍托纬闪藢W生仍在傳統(tǒng)學習模式的道路上徘徊的現(xiàn)象。

1.4 教學改革新變化

目前許多高校紛紛對“工程圖學”這一課程進行改革和實踐，例如同濟大學浙江學院采用混合式教學模式，采用多媒體課件和計算機軟件進行融合教學；北京林業(yè)大學根據(jù)實際情況改革教學模式，建立標準庫生成標準件，采用三維設計環(huán)境進行制圖教學。同時，一些在線公共學習資源如中國大學MOOC，雨課堂，優(yōu)慕課逐漸完善并趨近成熟，向中國高校注入了“互聯(lián)網(wǎng)”新潮流的新生機，各個大學可以在這些網(wǎng)絡平臺上發(fā)布資料，資源得到了共享。在“機械制造實訓”的教學改革中，石河子大學機械電氣工程學院利用前期理論課程自己完成圖紙，在實訓中制作小錘等。

2 聯(lián)合式學習課程創(chuàng)新

很長一段時間以來，高校傳統(tǒng)的工程制圖類專業(yè)人才培養(yǎng)是以理論學習和技能應用相互交叉融合為主要教學形式，純粹在理論教學模式培養(yǎng)下的機械設計類大學生，盡管有豐富的本專業(yè)理論基礎知識，以及具備較為全面的各學科應用知識體系，但很難適應行業(yè)企業(yè)對個性化人才需求的特征要求。只有貼近制造型行業(yè)企業(yè)需求，建立多知識結構相互融通的專業(yè)人才培養(yǎng)模式，才能解決高校畢業(yè)生的人才培養(yǎng)結構性矛盾；只有緊跟時代發(fā)展要求，不斷深化高校機電類專業(yè)教學模式改革，優(yōu)化課程配置體系，更新教學樣式與路徑，從而不但使培養(yǎng)的學生具有多學科交叉融合的理論知識積累與實際應用能力的個性化訓練，增強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力與工程應用能力，同時也可以為其他應用學科培養(yǎng)具有適應社會需求的復合型人才提供借鑒。

2.1 聯(lián)合式學習模式創(chuàng)新

在“互聯(lián)網(wǎng)”時代，計算機繪圖軟件已經在高校普遍應用。計算機二維繪圖軟件能夠將手工繪圖的一些要求變繁為簡，并且在使用裁剪偏移等命令時可以了解到實物之間的相互約束關系。學習三維建模能提高學生的空間想象能力，將平面思維演變?yōu)榱Ⅲw思維。

聯(lián)合式教學將采用 “工程圖學+計算機繪圖+機械制造實訓”的學習模式，實施“三庫三融合”的教學理念。在線上，以二維碼技術為載體，建立學習資料庫，將多種計算機繪圖軟件教學視頻導入學習資料庫中，將二維碼編入教科書中，讓學生在課前課后加強對計算機繪圖軟件的學習；在線下，通過老師的課堂教學和對應的金工實訓相結合進行教學。該模式旨在結合理論和實踐的應用，提高學生的自學能力，同時能夠提高這兩門課程的學習效率。

2.2 聯(lián)合式學習資料庫創(chuàng)新

根據(jù)機電類專業(yè)聯(lián)合式、個性化、差異化學習特點，構建豐富的應用案例，以夯實理論基礎為支撐，以強調測繪技巧為目標，以社會需求為牽引，全方位開展理論與實踐相互融通的教學方法改革。具體可通過實地走訪調研機電類企業(yè)的個性化需求，將企業(yè)實際應用案例予以收集整理，并具體應用到日常理論實踐教學環(huán)境中。任課教師通過開設專題定向應用、個性化實驗、理實結合等多樣化探究性教學場景，最大限度調動學生的主觀能動性，以培養(yǎng)學生具備科學的研究方法和學習策略，塑造學生的創(chuàng)新精神、團隊合作和個性發(fā)展。

教學內容是實現(xiàn)預期教學目標的主要承載體。將教學內容劃分為理論知識、拓展實踐、應用提升3 個層次，使學生通過循序漸進的方式，奠定扎實的機械制圖理論基礎和知識應用能力體系。并在此框架之上，加強針對專業(yè)應用的特色課件資源庫建設，強化制圖理論與工程應用的深度融合，加強繪圖理論和繪圖方法的交替應用。同時，搭建多層次開放性機械制圖實踐創(chuàng)新軟硬件平臺，為開展實踐教學提供優(yōu)良的軟硬件條件。

機械制圖可供選擇的三維建模軟件種類比較多，常用的是Solidworks、Inventor、Catia，它們的功能不同，Solidworks、Inventor 多用于設計固件，Catia 多用于外觀設計。一般機械專業(yè)可以采用Solidworks 和Inventor，主要用來做機械設計和曲面產品設計；船舶汽車專業(yè)可以使用Catia，用來做汽車飛機等大型設計。

影音視頻教學資源。錄制相應軟件的學習視頻，發(fā)布于一個視頻播放器中，利用二維碼生成器將它的鏈接生成二維碼，那么學生既可以在視頻播放器中播放，也可以掃描二維碼得到相應視頻，預習所學內容，自行建立模型。通過三維建模想象三維空間模型，對空間形態(tài)進行初步認知，再將它由三維過渡到二維模型。

經過工程圖學與機械制造實訓聯(lián)合式課程創(chuàng)新學習，效果非常明顯。利用已有資源庫開展聯(lián)合式學習得到的二維碼，可以附于書本和視頻講解的PPT 中，通過掃描對應的二維碼進入視頻講解頁面進行學習。

3 結束語

“聯(lián)合式學習課程創(chuàng)新”以其教學組織的靈活性、管理的開放性、資源整合的廣泛性、資源配置的多樣性等方面凸顯它的優(yōu)勢，是“綜合型”人才培養(yǎng)的有效途徑和載體。“聯(lián)合式學習課程創(chuàng)新”的教學過程提倡各知識點相互融通，理論和實踐滲透互補，具有綜合性。一是開展“聯(lián)合式學習”活動以激發(fā)“教” 和“學”良性互動。二是為塑造學生的自主創(chuàng)新能力，全方位調動學生的求知欲望。計算機繪圖是從事機械制造行業(yè)必不可少的一門技能，在學習工程制圖的過程中也是一個得力助手。通過支撐資料庫與跨界融合的有機統(tǒng)一，強化了學生理論創(chuàng)新與實踐創(chuàng)新思維與應用能力的培養(yǎng)。高校開展“工程圖學”“機械制圖”和“機械制造工程實訓”相結合教學改革的探索研究，不僅可以對機電專業(yè)人才培養(yǎng)模式進行大膽實踐，同時對于其他專業(yè)在構建和優(yōu)化人才培養(yǎng)方案時，也具有一定的理論借鑒和實際參考意義。

總之，本文依托教育理念的深度創(chuàng)新，實施教學內容、教學技術以及教學方式的全方位創(chuàng)新。教學方式提倡從傳統(tǒng)的以教師為中心的知識傳授型向知識傳授與創(chuàng)新、與實踐相結合，師生互動、教學相長，并以調動學生主動學習、激發(fā)學生創(chuàng)造性和求知欲為主要目標的教學方式轉變。通過強調教學內容的超前性和新穎性、強調學生問題意識和思維能力的訓練、強調理論與實踐的聯(lián)系等方面創(chuàng)新教學方法。