李治國(guó) 郝波 裴承慧 張秀芬

摘? 要：針對(duì)工程制圖教學(xué)過(guò)程凸顯的新問(wèn)題，本文提出基于實(shí)踐能力提升的工程制圖教學(xué)改革方案，系統(tǒng)地闡述了教學(xué)改革中以提升學(xué)生實(shí)踐能力為主線的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)計(jì)劃、實(shí)踐進(jìn)度等細(xì)節(jié)，從激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、教學(xué)手段、考核方式等方面進(jìn)行教學(xué)改革嘗試。短期教學(xué)總結(jié)表明，學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)自主性明顯提高，繪圖質(zhì)量、考試通過(guò)率、讀圖繪圖等實(shí)踐能力都有較大提升。

關(guān)鍵詞：工程制圖? 實(shí)踐能力? 教學(xué)設(shè)計(jì)? 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G434? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2021）06（a）-0161-05

Study on teaching reform of engineering drawing for improving practical ability

LI Zhiguo? Hao Bo? ?PEI Chenghui? ZHANG Xiufen

（School of Mechanical Engineering， Inner Mongolia University of Technology， Hohhot， Inner Mongolia Autonomous Region， 010051? China）

Abstract： Aiming at the new problems in the teaching process of engineering drawing， this paper puts forward a reform scheme of engineering drawing teaching based on the improvement of practical ability. This paper systematically expounds the details of teaching content， teaching plan and practice progress with improving students' practical ability as the main line in the teaching reform， and tries to carry out the teaching reform from the aspects of stimulating students' learning interest， teaching means and examination methods. The short-term teaching summary shows that students' learning attitude and learning autonomy have been significantly improved， and their practical abilities such as drawing quality， examination pass rate and drawing reading have been greatly improved.

Key Words： Engineering drawing; Practice ability; Teaching design; Teaching reform

工程制圖課作為工科類院校一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，承擔(dān)著提升大學(xué)生空間想象能力、表達(dá)能力的重任，其重要性不言而喻。但通過(guò)近年來(lái)的課堂教學(xué)效果、抽樣調(diào)查問(wèn)卷等均可發(fā)現(xiàn)：學(xué)生學(xué)習(xí)該課程興趣不濃，作業(yè)完成情況越來(lái)越差;學(xué)生繪圖、讀圖能力有所下降;課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中繪制的圖紙錯(cuò)誤百出，出現(xiàn)表達(dá)方案不合理、視圖選擇錯(cuò)誤及缺少技術(shù)要求等現(xiàn)象。

實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)踐也是檢驗(yàn)學(xué)校傳授給學(xué)生知識(shí)和能力的唯一標(biāo)準(zhǔn)。本校工程圖學(xué)部的教師根據(jù)學(xué)校實(shí)際情況，提出基于實(shí)踐能力的工程制圖教學(xué)目標(biāo)，通過(guò)調(diào)整課程標(biāo)準(zhǔn)，修訂教學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)容，完善課程體系等方面出發(fā)，在培養(yǎng)學(xué)生讀圖能力、繪圖能力及形象思維能力的同時(shí)，更注重對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的提升，使其全方位地了解制圖、喜歡制圖。

1? 研究現(xiàn)狀

Zhao[1]以工程項(xiàng)目專業(yè)技能培訓(xùn)為例，探討如何將項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容與工作內(nèi)容相結(jié)合，完善教學(xué)內(nèi)容，提高工程項(xiàng)目相關(guān)課程的教學(xué)質(zhì)量，豐富教學(xué)理論，提升教學(xué)效果。左立杰[2]結(jié)合本校過(guò)程制圖課程實(shí)際情況，基于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，從課程教學(xué)方法、考核方式等方面提出合理的教學(xué)改革策略。楊萬(wàn)理[3]把教學(xué)內(nèi)容做成微視頻，采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)+翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)方式，縮短了近1/4的學(xué)時(shí)，注重提升學(xué)生創(chuàng)新能力。陳亮[4]以新工科建設(shè)最新理念，將工程制圖與三維理論有機(jī)結(jié)合，從沉浸式學(xué)習(xí)、移動(dòng)學(xué)習(xí)、創(chuàng)新案例教學(xué)、討論課教學(xué)等方面提出工程制圖課程改革方案。楊莉[5]以工程教育專業(yè)認(rèn)證為契機(jī)，提出“以學(xué)生為中心，以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向”的課程理念，從教學(xué)內(nèi)容、課程體系、考核方式和教學(xué)方法等方面進(jìn)行改革，建立符合工程專業(yè)認(rèn)證的工程制圖教學(xué)模式。王曉菲[6]結(jié)合慕課契合當(dāng)代大學(xué)生思維的現(xiàn)狀，在教學(xué)過(guò)程中充分利用網(wǎng)絡(luò)資源豐富的優(yōu)勢(shì)，將課堂教學(xué)與慕課理念有機(jī)結(jié)合。史艷紅[7]分析比較國(guó)內(nèi)部分高校教學(xué)模式優(yōu)缺點(diǎn)，提出“混合式”工程制圖課程實(shí)施細(xì)則。李玉根[8]以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力為課程主線，構(gòu)建工程制圖課程群，提出全程教育的圖學(xué)技能培養(yǎng)新思路。

上述教學(xué)改革基于所在院校實(shí)際情況，均取得的了一定的成果。本文結(jié)合本校工程圖學(xué)教學(xué)情況[9]，提出基于實(shí)踐能力的工程制圖教學(xué)目標(biāo)。通過(guò)引入工程制圖測(cè)繪、3D打印、視頻微課及計(jì)算機(jī)三維建模等內(nèi)容，在培養(yǎng)學(xué)生讀圖能力、繪圖能力及形象思維能力的同時(shí)，更注重對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的提升。

2? 基于實(shí)踐能力的教學(xué)改革

2.1? 融合實(shí)踐能力培養(yǎng)的課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

本次教學(xué)改革的核心是將實(shí)踐環(huán)節(jié)有機(jī)地融入到制圖的理論學(xué)習(xí)過(guò)程中，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生增強(qiáng)空間構(gòu)思能力，培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新能力，讓他們領(lǐng)悟到所學(xué)課程的重要性。在講課過(guò)程中，分階段進(jìn)行各種實(shí)踐環(huán)節(jié)，授課內(nèi)容、授課進(jìn)度、學(xué)時(shí)安排等均進(jìn)行了較大調(diào)整。以近機(jī)類機(jī)械制圖為例，總學(xué)時(shí)為56+32+1周課程綜合實(shí)踐，分兩學(xué)期進(jìn)行。其中56學(xué)時(shí)安排在第一學(xué)期，課程內(nèi)容包括國(guó)標(biāo)、幾何作圖、基本體、組合體、軸測(cè)圖、零件表達(dá)方法。32學(xué)時(shí)安排在第二學(xué)期，內(nèi)容包括標(biāo)準(zhǔn)件和常用件、零件圖和裝配圖。課程綜合實(shí)踐為期1周，學(xué)生將要對(duì)多個(gè)教學(xué)部件進(jìn)行拆裝、草繪零件圖、三維軟件建模仿真、輸出工程圖等。具體教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)如圖1所示。學(xué)生每學(xué)一部分理論知識(shí)內(nèi)容，都將要進(jìn)行漸進(jìn)式的實(shí)踐訓(xùn)練，這樣理論指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)踐驗(yàn)證理論，二者相互滲透，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。

2.2? 實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)

目前本校機(jī)械類學(xué)生制圖課程分別安排在大學(xué)一年級(jí)的上、下兩個(gè)學(xué)期，理論教學(xué)共計(jì)88學(xué)時(shí)。上學(xué)期介紹機(jī)械制圖的基礎(chǔ)知識(shí)，以理論講授為主，實(shí)踐繪圖環(huán)節(jié)為輔。主要通過(guò)上圖板、繪大圖的大作業(yè)練習(xí)，讓學(xué)生掌握尺規(guī)繪圖的方法、步驟，提升其繪圖能力的同時(shí)達(dá)到課程內(nèi)容的理解與消化。下學(xué)期講授實(shí)踐應(yīng)用為主的標(biāo)準(zhǔn)件、常用件、零件圖、裝配圖等內(nèi)容，教學(xué)重點(diǎn)是講授標(biāo)準(zhǔn)件和常用件的規(guī)定畫法，閱讀、繪制零件圖和裝配圖的方法。實(shí)踐環(huán)節(jié)主要體現(xiàn)在零件圖、裝配圖的繪制及零件圖的拆畫等內(nèi)容。綜合實(shí)踐部分為期1周，是學(xué)生所學(xué)課程知識(shí)的綜合應(yīng)用，更是提升學(xué)生實(shí)踐能力的重要一環(huán)。綜合實(shí)踐周學(xué)生首先利用傳統(tǒng)測(cè)量工具對(duì)多個(gè)裝配部件進(jìn)行測(cè)繪。拆裝工具包括螺絲刀、扳手等。測(cè)量工具包括鋼尺、游標(biāo)卡尺、螺紋規(guī)、半徑規(guī)、內(nèi)外卡鉗等，如表1所示。測(cè)繪教學(xué)部件包括平口鉗、B型齒輪泵、K型齒輪泵、T型齒輪泵、潤(rùn)滑油泵、柴油機(jī)機(jī)油泵、快速閥、無(wú)腳齒輪油泵、銑刀頭、傳動(dòng)器、蝴蝶閥、立式柱塞泵、球閥，部分部件如表2所示。每班學(xué)生進(jìn)行分組，每組大約4～5人，每個(gè)組測(cè)繪的零件不同。測(cè)繪完成后小組成員任務(wù)不同，有的學(xué)生手繪主要零件的草圖，有的負(fù)責(zé)整個(gè)部件的裝配草圖。同時(shí)利用三維軟件UG或Solidworks生成各個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)零件的立體模型、裝配圖、爆炸圖，并輸出打印生成零件的工程圖、部件的裝配圖，整體實(shí)踐教學(xué)如表3所示。

2.3? 教學(xué)模式改革方案

2.3.1 增設(shè)新板塊，激發(fā)學(xué)生興趣

課堂定期播放常見(jiàn)零件加工過(guò)程的視頻微課，包括傳統(tǒng)加工方法（車銑刨磨）、數(shù)控加工中心及最新3D打印技術(shù)等制圖相關(guān)內(nèi)容，時(shí)間不宜太長(zhǎng)，控制在5min之內(nèi)。收集一些簡(jiǎn)單易懂的零件圖，并將這些短視頻、圖紙等相關(guān)資料放到學(xué)院資源共享平臺(tái)或班級(jí)微信群、QQ群，方便學(xué)生查閱，讓學(xué)生在未經(jīng)過(guò)認(rèn)知實(shí)習(xí)、企業(yè)實(shí)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié)的前提下，了解零件加工制造過(guò)程，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

2.3.2 課件與黑板合理并用，三維建模軟件適時(shí)引入

采用多媒體進(jìn)行教學(xué)，這是信息時(shí)代對(duì)教師的要求。但如果過(guò)分依賴多媒體課件，工程制圖課程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)使得教學(xué)“走馬觀花”，學(xué)生感覺(jué)聽(tīng)明白了課堂教學(xué)內(nèi)容，但自己分析動(dòng)手做作業(yè)卻困難重重，導(dǎo)致教學(xué)效果急劇下降。教學(xué)過(guò)程中必須要多媒體與黑板結(jié)合使用，在實(shí)例講解、作業(yè)講解中多用黑板進(jìn)行教學(xué)講解的效果可能更好，學(xué)生思考得更充分，也更直接地觀看繪圖過(guò)程。面對(duì)復(fù)雜形體，講解過(guò)程中建議引入三維軟件，現(xiàn)場(chǎng)演示形體的建模過(guò)程，因?yàn)槿S模型的生成過(guò)程正是工程制圖課程中形體分析法、線面分析法的具體應(yīng)用。

2.3.3 期末總成績(jī)采用復(fù)合成績(jī)

期末總成績(jī)采用復(fù)合成績(jī)。第一學(xué)期采取“期中考試+期末考試+平時(shí)出勤作業(yè)+大作業(yè)”形式;第二學(xué)期采取“期末考試+平時(shí)出勤作業(yè)+大作業(yè)”形式;綜合實(shí)踐為“草圖成績(jī)+模型裝配運(yùn)動(dòng)仿真+工程圖輸出質(zhì)量+答辯情況”，每個(gè)環(huán)節(jié)占用不同的比例。這種考核方式能公平合理地反映出學(xué)生的真實(shí)學(xué)習(xí)情況，將課程各個(gè)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)情況納入考核范圍，重視學(xué)習(xí)過(guò)程、學(xué)習(xí)效果。學(xué)生對(duì)每一教學(xué)環(huán)節(jié)都認(rèn)真對(duì)待，平時(shí)學(xué)習(xí)的積極性提高，學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和靈活性都大有改善。

3? 結(jié)語(yǔ)

面向?qū)嵺`能力提升的工程制圖教學(xué)改革方案，短期教學(xué)分析后發(fā)現(xiàn)該改革是成功的。學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)主動(dòng)性明顯提高，讀圖能力、繪圖能力、繪圖質(zhì)量、考試通過(guò)率均有較大提升。其中上交作業(yè)比例提升到95%，期末總成績(jī)平均分也由以前的65.2分提升至73.5分，不及格率也由以前的5.3%下降至3%。期待他們可以學(xué)以致用，積極參與各種創(chuàng)新設(shè)計(jì)活動(dòng)，繼續(xù)提升實(shí)踐能力，為將來(lái)走向工作崗位奠定基礎(chǔ)。

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