張 瓊，牛海俠

（安徽三聯(lián)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，安徽 合肥 230601）

近年來，為了提高學(xué)生對(duì)“機(jī)械制圖”課程的積極性和主動(dòng)性，加強(qiáng)實(shí)踐能力，更加符合企業(yè)的需求，成圖大賽成為了應(yīng)用型本科提升學(xué)生工程實(shí)踐能力的平臺(tái)。競(jìng)賽過程既發(fā)揮了教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過程的主導(dǎo)作用，又充分體現(xiàn)了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性[1]。

1 “工程圖學(xué)”在機(jī)械制圖中應(yīng)用的必要性

由于各種產(chǎn)品（機(jī)械系產(chǎn)品、電子電氣產(chǎn)品以及建筑產(chǎn)品）設(shè)計(jì)制造技術(shù)的快速發(fā)展，促進(jìn)了工程界共同的“技術(shù)語言”由傳統(tǒng)的只是“技術(shù)圖樣”而擴(kuò)展為“產(chǎn)品模型”。進(jìn)而使得“產(chǎn)品建?！钡臉?biāo)準(zhǔn)由傳統(tǒng)的“制圖標(biāo)準(zhǔn)”加上“產(chǎn)品三維建模標(biāo)準(zhǔn)”等一起，才能嚴(yán)格準(zhǔn)確地制定“產(chǎn)品建模”的規(guī)定和方法，以便提高生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，“工程圖學(xué)”課程成為了幾乎所有理工科專業(yè)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課。

2 “機(jī)械制圖”課程教學(xué)的現(xiàn)狀

對(duì)于應(yīng)用型本科院校，現(xiàn)行的“機(jī)械制圖”課程的教學(xué)目的和教學(xué)方法一直不能滿足畢業(yè)生在工程實(shí)踐中的能力需求。

2.1 教學(xué)目的不明確

“機(jī)械制圖”課程工程應(yīng)用性很強(qiáng)，不僅是培養(yǎng)學(xué)生看圖和讀圖的能力，最重要的是培養(yǎng)其三維空間想象能力，并最終服務(wù)于畢業(yè)生的職業(yè)能力。但是，在教學(xué)過程中，教師往往將主要教學(xué)目標(biāo)放在投影規(guī)則、機(jī)件表達(dá)以及會(huì)畫出簡(jiǎn)單零件圖即可[2]。

2.2 教學(xué)效果不理想

本專業(yè)的教師在授課過程中，一般會(huì)重點(diǎn)說明投影規(guī)律、機(jī)件表達(dá)和圖樣視圖選擇方法，教師主要以講解課本知識(shí)為主，學(xué)生接觸的工程實(shí)踐機(jī)會(huì)很少，很少涉及到與繪圖關(guān)聯(lián)十分密切的設(shè)計(jì)應(yīng)用內(nèi)容，不能將該課程和學(xué)生畢業(yè)的崗位緊密聯(lián)系起來，往往是讓學(xué)生為了學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí)，畢業(yè)生的應(yīng)用能力較差，教學(xué)效果不理想。

2.3 課程與其他專業(yè)課程相關(guān)性不緊密

在多數(shù)高校的機(jī)械專業(yè)中，“機(jī)械制圖”課程通常為純基礎(chǔ)理論課程，但實(shí)際上該課程和專業(yè)課“公差與配合”“機(jī)械制造技術(shù)”等專業(yè)課聯(lián)系非常緊密[3]，因此，在授課過程中很容易讓學(xué)生脫離專業(yè)課的相互聯(lián)系性，不利于各學(xué)科知識(shí)交叉貫通。

3 融入成圖大賽，培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用意識(shí)

以安徽省大學(xué)生先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽為例，該大賽的目的在于引導(dǎo)高等學(xué)校在教學(xué)中注重培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)意識(shí)、綜合設(shè)計(jì)能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神；加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)和工程實(shí)踐的訓(xùn)練，掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和建立較強(qiáng)的空間想象力，提高學(xué)生的工程制圖能力，培養(yǎng)圖學(xué)思維素質(zhì)；吸引、鼓勵(lì)廣大學(xué)生踴躍參加課外科技活動(dòng)，為優(yōu)秀人才脫穎而出創(chuàng)造條件。

3.1 競(jìng)賽內(nèi)容

競(jìng)賽分為兩大部分：1）尺規(guī)繪圖。手工繪圖時(shí)間2 h，機(jī)械類在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)手工繪制A3零件圖和構(gòu)形設(shè)計(jì)。2）產(chǎn)品信息建模及工程圖繪制。產(chǎn)品信息建模和工程圖繪制時(shí)間3 h，機(jī)械類在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成所有零件的建模和裝配（使用相關(guān)三維建模軟件，如PRO/E、Solidworks、UG等），并生成裝配工程圖。

3.2 比賽訓(xùn)練模式

3.2.1 學(xué)生遴選方案

1）第一輪考核。①上年度9月份：學(xué)院安排相關(guān)大賽宣傳工作，開展以大二學(xué)生為主，大一學(xué)生為輔的賽前動(dòng)員工作，本階段以各代課老師根據(jù)大一“機(jī)械制圖”期末考試成績(jī)及平時(shí)課堂訓(xùn)練情況推薦為主，以學(xué)生自主報(bào)名為輔的方式進(jìn)行選拔。②校級(jí)選拔賽：由指導(dǎo)教師參考省級(jí)比賽題型進(jìn)行擬題，難度要高于第一輪訓(xùn)練。由相關(guān)指導(dǎo)組教師進(jìn)行閱卷，校級(jí)選拔賽總分的70%+第一輪訓(xùn)練成績(jī)的30%，作為本階段考核成績(jī)。保證至少12名的預(yù)參賽人員。選拔現(xiàn)場(chǎng)如圖1所示。

圖1 學(xué)生校內(nèi)初賽選拔現(xiàn)場(chǎng)

2）第二輪考核。本階段選拔賽總分的80%+第二輪訓(xùn)練成績(jī)的20%，作為最終考核成績(jī)。確定最后參賽的7名學(xué)生。

3.2.2 訓(xùn)練方案的確定

1）第一輪訓(xùn)練。①建模軟件練習(xí)。根據(jù)學(xué)生各自選擇的三維建模軟件進(jìn)行相關(guān)軟件的基礎(chǔ)訓(xùn)練，以熟悉相關(guān)軟件的基礎(chǔ)建模命令為主；訓(xùn)練內(nèi)容為簡(jiǎn)單的零件，包含基本實(shí)體建模及簡(jiǎn)單的曲線曲面造型。②尺規(guī)繪圖練習(xí)。主要針對(duì)大一“機(jī)械制圖”課程中相關(guān)制圖標(biāo)準(zhǔn)及基本視圖進(jìn)行訓(xùn)練，并及時(shí)考核學(xué)生掌握情況。學(xué)生訓(xùn)練參考資料如圖2所示。③訓(xùn)練量。每周完成1~2幅尺規(guī)繪圖，3~4個(gè)零件建模，并由相關(guān)指導(dǎo)教師進(jìn)行評(píng)閱及指導(dǎo)。

圖2 訓(xùn)練參考資料

2）第二輪訓(xùn)練。①建模軟件練習(xí)。在建模軟件基礎(chǔ)命令熟悉的基礎(chǔ)上按照比賽題型系統(tǒng)練習(xí)，同時(shí)要掌握包括出工程圖、會(huì)裝配體的裝配及爆炸過程。提升學(xué)生繪圖的速度。②尺規(guī)繪圖練習(xí)。訓(xùn)練難度稍大的尺規(guī)圖，主要提升學(xué)生的繪圖速度，及各類零件視圖的選擇方式?？梢赃x擇部分難度較小的省賽或者國(guó)賽題作為本階段的訓(xùn)練。③訓(xùn)練量。每周完成1~2幅尺規(guī)繪圖（難度稍高），3~4個(gè)零件建模及工程圖（包括實(shí)體、曲面及筋板類零件），一個(gè)裝配體的裝配及爆炸視圖，并由相關(guān)指導(dǎo)教師安排詳細(xì)的時(shí)間表分配各指導(dǎo)教師對(duì)每次訓(xùn)練的題目進(jìn)行評(píng)閱及答疑。指導(dǎo)教師分工表如圖3所示。

圖3 指導(dǎo)教師分工表

3）賽前突擊。以歷屆省賽和國(guó)賽題為主，保證一天一套訓(xùn)練，按照比賽時(shí)間上午2 h尺規(guī)，下午3 h計(jì)算機(jī)建模。晚上和周末時(shí)間安排零散的訓(xùn)練題目，針對(duì)學(xué)生的弱項(xiàng)進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練。

3.3 比賽結(jié)果

安徽三聯(lián)學(xué)院截至2020年年底總共參加4屆省賽，從這4年的省賽獲獎(jiǎng)結(jié)果來看，該校獲獎(jiǎng)是連續(xù)穩(wěn)步前進(jìn)的，團(tuán)體二等獎(jiǎng)由2017年和2018年的0項(xiàng)，到2019年的1項(xiàng)，到2020年的2項(xiàng)。個(gè)人二等獎(jiǎng)由2017年的0項(xiàng)，到2018年1項(xiàng)，2019年3項(xiàng)，到2020年的4項(xiàng)?？偒@獎(jiǎng)項(xiàng)由2017年6項(xiàng)，到2018年8項(xiàng)，2019年10項(xiàng)，到2020年16項(xiàng)。團(tuán)體二等獎(jiǎng)、個(gè)人二等獎(jiǎng)，以及總獲得獎(jiǎng)項(xiàng)均呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)。安徽三聯(lián)學(xué)院近4年參加省賽學(xué)生獲獎(jiǎng)情況如圖4所示。

圖4 近4年獲獎(jiǎng)柱狀圖

3.4 成圖大賽對(duì)制圖課程的學(xué)習(xí)和教學(xué)指導(dǎo)

3.4.1 優(yōu)化訓(xùn)練方案

訓(xùn)練過程中主要采取“老帶新”，共同進(jìn)步的做法。每年訓(xùn)練會(huì)留有上一年參賽的種子選手作為本年訓(xùn)練的“輔助教師”，推行“老帶新”的互助培訓(xùn)指導(dǎo)模式，大大降低指導(dǎo)教師的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)能夠提高“輔助教師”的責(zé)任心，輔導(dǎo)別人的同時(shí)也能提高自己的繪圖能力。

3.4.2 強(qiáng)化創(chuàng)新意識(shí)

學(xué)生之間通過相互分享繪圖經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行示范性訓(xùn)練模式，提高繪圖效率，不僅能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和熱情，把學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和發(fā)揮空間留給學(xué)生，同時(shí)真正將學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，而教師僅作為引導(dǎo)者，起組織、指導(dǎo)、答疑的作用。教師在講解過程中，可以對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行延伸[4]，有利于提升教師自身的理論知識(shí)，給學(xué)生一個(gè)寬松自由的學(xué)習(xí)環(huán)境，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新，允許學(xué)生提出異議，不限制思維，從而營(yíng)造一個(gè)民主、和諧的教學(xué)氛圍。

3.4.3 遵循制圖新標(biāo)準(zhǔn)

尺規(guī)訓(xùn)練過程中針對(duì)主要存在的問題，組織一些小型的專題培訓(xùn)，比如，視圖的表達(dá)方法，歸納總結(jié)幾種類型的零件，基本的視圖表達(dá)方法；尺寸標(biāo)注及各類型孔的標(biāo)注方法；新標(biāo)準(zhǔn)的粗糙度的標(biāo)注方法等。嚴(yán)格遵守制圖新標(biāo)準(zhǔn)，讓學(xué)生建立一種程式化的思維，不能脫離理論知識(shí)的規(guī)則。

4 成圖大賽對(duì)“機(jī)械制圖”教學(xué)的影響

先進(jìn)成圖大賽打造了全國(guó)高校學(xué)生同臺(tái)競(jìng)技的平臺(tái)，競(jìng)賽內(nèi)容也明確了圖學(xué)類人才培養(yǎng)應(yīng)具備的知識(shí)、能力和達(dá)到的水準(zhǔn)。可謂吹響了全國(guó)高校圖學(xué)本科教學(xué)提升水平、培養(yǎng)能力的集結(jié)號(hào)。參加先進(jìn)成圖決賽的學(xué)生多為一、二年級(jí)本科圖學(xué)課程剛剛結(jié)束的學(xué)生，競(jìng)賽必將激勵(lì)選手、教師增加課程的深度、難度、廣度和挑戰(zhàn)度，也迫使廣大教師提升水平、課堂從嚴(yán)要求、課后拓展高度，避免課程的水分滲入，為打造圖學(xué)類“金課”課堂起到了促進(jìn)和強(qiáng)力的推動(dòng)作用。成圖大賽使教師們?cè)谖「鞲咝３蓤D比賽經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高學(xué)校成圖大賽的指導(dǎo)工作，提高圖學(xué)類教師的教學(xué)水平，激發(fā)該專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為畢業(yè)生提供良好的工程實(shí)踐的應(yīng)用能力。

5 總結(jié)

成圖大賽對(duì)教師來說起到了以賽促教的作用，對(duì)學(xué)生來說起到以賽促學(xué)的作用，夯實(shí)了一專多能的應(yīng)用型人才培養(yǎng)，得到用人單位的普遍肯定。實(shí)踐證明，成圖競(jìng)賽引導(dǎo)學(xué)生樹立了創(chuàng)新觀念，提高了自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)了學(xué)生的工程實(shí)踐能力，完全符合高校基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的OBE教育理念；競(jìng)賽培養(yǎng)了學(xué)生良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)、溝通能力和創(chuàng)新意識(shí)。