李瀟

摘要： 本文以某大型機(jī)械企業(yè)用人需求為依據(jù)，對(duì)應(yīng)用型本科機(jī)械制圖課程的教學(xué)方法重新進(jìn)行研究和調(diào)整，提出了與時(shí)俱進(jìn)、以賽促教、工程實(shí)訓(xùn)和差異化任務(wù)的教學(xué)方法。

Abstract： Based on the employment needs of a large machinery enterprise， this paper re studies and adjusts the teaching methods of applied undergraduate mechanical drawing course， and puts forward the teaching methods of keeping pace with the times， promoting teaching by competition， engineering practical training and differentiated tasks.

關(guān)鍵詞： 機(jī)械制圖;企業(yè)反饋;教學(xué)方法

Key words： mechanical drawing;enterprise feedback;teaching method

中圖分類號(hào)：G642.0? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）20-0252-02

0? 引言

隨著各種高新技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的模式發(fā)生了深刻的變革，社會(huì)對(duì)機(jī)械類人才的需求發(fā)生了重大變化，對(duì)人才培養(yǎng)提出了新的更高的要求。對(duì)應(yīng)用型本科人才來(lái)說(shuō)，除了具備相應(yīng)的專業(yè)能力，還要有各種技術(shù)軟件的應(yīng)用能力和較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力。

為了真正貫徹應(yīng)用型本科教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)，精準(zhǔn)提高學(xué)生的專業(yè)技術(shù)水平和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，并打造屬于本專業(yè)的特色教學(xué)，我們結(jié)合機(jī)械企業(yè)對(duì)機(jī)械類畢業(yè)生的需求，聽(tīng)取了他們對(duì)機(jī)械制圖課程的一些意見(jiàn)后認(rèn)為現(xiàn)階段的機(jī)械制圖的教學(xué)必須要轉(zhuǎn)換思路，要與時(shí)俱進(jìn)，要開(kāi)拓新的教學(xué)領(lǐng)域和“場(chǎng)地”，結(jié)合校內(nèi)工程實(shí)訓(xùn)，以全國(guó)成圖大賽的主旨為導(dǎo)向，才能真正實(shí)現(xiàn)我們教學(xué)的目標(biāo)。

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[1]。這種緊密的聯(lián)系無(wú)論就的學(xué)生階段的全國(guó)大賽還是今后的工作中都有體現(xiàn)。

1? 機(jī)械企業(yè)現(xiàn)階段的設(shè)計(jì)方法

1.1 制圖工具的演變

機(jī)械圖樣是對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)成果的表達(dá)，按制圖工具的不同，機(jī)械企業(yè)的設(shè)計(jì)成果表達(dá)方法經(jīng)歷了手工制圖到二維CAD制圖再到三維CAD建模的演變過(guò)程。

以中國(guó)最大的專業(yè)叉車研發(fā)制造集團(tuán)之一——杭叉集團(tuán)的發(fā)展為例，該公司1956年成立為杭州通用機(jī)器制造廠，1974年試制叉車，2000年企業(yè)改制，成立杭州叉車有限公司。在1967年到2000年該企業(yè)設(shè)計(jì)方式還是手工制圖，1998到2000年之間由手工制圖過(guò)度到計(jì)算機(jī)繪圖，2000年到2009年用二維CAD制圖，2009年至今是用三維CAD建模然后用二維CAD出圖。

1.2 設(shè)計(jì)思維的改變

作圖工具的改變帶來(lái)設(shè)計(jì)思維的改變。還是以杭叉集團(tuán)為例，該公司的叉車設(shè)計(jì)，都是由三維設(shè)計(jì)完成，然后從三維軟件里導(dǎo)出二維工程圖紙。設(shè)計(jì)師或者制圖人員無(wú)需專門繪制二維工程圖，而是直接繪制產(chǎn)品的三維模型，然后自動(dòng)生成二維工程圖。

對(duì)于子系統(tǒng)圖紙，也是先進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，再導(dǎo)出二維圖紙。零部件上的相貫線等，都由三維CAD軟件導(dǎo)出時(shí)生成。如果典型以三維數(shù)據(jù)表達(dá)為主的沖壓零部件，二維圖紙僅標(biāo)注部分尺寸。現(xiàn)在的機(jī)械企業(yè)的設(shè)計(jì)大多數(shù)都是遵循自頂向下、先整體再局部的設(shè)計(jì)步驟，相應(yīng)的制圖過(guò)程就是先三維再二維。

1.3 制圖教學(xué)的內(nèi)容調(diào)整

機(jī)械制圖的教學(xué)一般都安排在大學(xué)一年級(jí)階段，主要教授的內(nèi)容是尺規(guī)繪圖與AutoCAD繪圖，在起步階段與社會(huì)發(fā)展有脫節(jié)。

機(jī)械制圖與AutoCAD兩者配合可以按照國(guó)標(biāo)正確地設(shè)置CAD圖樣，繪制形體的多面正投影圖和三維模型，利用多視口也可以實(shí)現(xiàn)不同角度看到形體的不同投影視圖。單從機(jī)械制圖一門課的教學(xué)看沒(méi)有問(wèn)題，但考慮到生產(chǎn)力高速發(fā)展的企業(yè)需求，這樣的教學(xué)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足企業(yè)高速出圖的需要。[2]

所以機(jī)械制圖的教學(xué)很有必要將三維軟件的應(yīng)用引入到課堂中來(lái)。

2? 企業(yè)用人需求的反饋意見(jiàn)

2020年10月，在浙江科技學(xué)院舉辦的一次工程圖學(xué)會(huì)議中，杭叉集團(tuán)技術(shù)中心的副總工程師匡灝針對(duì)新入職的畢業(yè)生存在的制圖問(wèn)題提出了很多具有代表性的意見(jiàn)，他認(rèn)為最主要的問(wèn)題并不是軟件應(yīng)用問(wèn)題，而是基本功不扎實(shí)的問(wèn)題，并對(duì)這些問(wèn)題出現(xiàn)的原因也進(jìn)行了探討，值得我們重視和思考。

制圖是一門技術(shù)語(yǔ)言，全國(guó)上下遵循的是同一個(gè)規(guī)范，表達(dá)的是工程師的設(shè)計(jì)思想。如果語(yǔ)言不統(tǒng)一，就會(huì)造成信息混亂，給企業(yè)帶來(lái)各種麻煩。

基本功不扎實(shí)引起的主要問(wèn)題有：視圖表達(dá)不當(dāng)，出圖順序不當(dāng)，標(biāo)注的問(wèn)題很多，圖紙和比例選擇不當(dāng)，不會(huì)適當(dāng)用簡(jiǎn)圖表達(dá)，對(duì)制圖沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化的概念等。

畢業(yè)生出現(xiàn)上述問(wèn)題總結(jié)的原因有：學(xué)生對(duì)制圖課程的興趣不夠;在學(xué)校里工程圖樣的繪圖練習(xí)不夠;學(xué)習(xí)的側(cè)重點(diǎn)與企業(yè)實(shí)際應(yīng)用有偏差。因?yàn)槠矫孀鲌D的練習(xí)太少，所以理解視圖、標(biāo)注等設(shè)計(jì)意圖的能力較差，不容易意識(shí)到自己圖面上的問(wèn)題。因此，期望高校的制圖課程能夠提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增加工程圖樣繪圖訓(xùn)練，適當(dāng)調(diào)整教學(xué)的重心，增加與企業(yè)的互動(dòng)。

這些不是靠一門課程就能夠解決的問(wèn)題，希望高校的制圖課程能夠提高學(xué)生的信心，引起學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的興趣，同時(shí)結(jié)合材料與熱處理、互換性、CAD等課程，全面提高學(xué)生的設(shè)計(jì)和制圖能力。也希望在課程設(shè)計(jì)階段，能夠引導(dǎo)學(xué)生從整體到局部，從三維到二維，多做一些切合生產(chǎn)實(shí)際的制圖練習(xí)。企業(yè)的培訓(xùn)能力有限，需要畢業(yè)學(xué)生能夠盡快上手，所以學(xué)校制圖課程的教學(xué)環(huán)節(jié)必須做一些與時(shí)俱進(jìn)的調(diào)整。

3? 教學(xué)思想和方法的更新

3.1 教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)

制圖課程的內(nèi)容一定要保持與時(shí)俱進(jìn)，與此同時(shí)，基本功的知識(shí)也不能丟。這就涉及到時(shí)間分配和教學(xué)平衡的問(wèn)題。其最終目標(biāo)是學(xué)生既能掌握好各類先進(jìn)的制圖軟件，可以作為進(jìn)入很多企業(yè)的敲門磚，又能具備扎實(shí)的制圖和識(shí)圖基本功，進(jìn)入企業(yè)后各項(xiàng)工作能盡快上手，從而站穩(wěn)腳跟，獲得長(zhǎng)足的發(fā)展。

我們學(xué)校已經(jīng)開(kāi)展了三維軟件與制圖并行教學(xué)的嘗試。在總課時(shí)不變的情況下，教師做好每個(gè)階段的學(xué)習(xí)規(guī)劃，利用線上資源和寒暑假時(shí)間，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)制圖課程時(shí)，同步進(jìn)行三維制圖軟件的學(xué)習(xí)。

SW（即SolidWorks三維制圖軟件）與制圖并行教學(xué)更容易激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)制圖的積極性;有助于學(xué)生理解組合體形體分析法和零件圖中的一組圖形、尺寸標(biāo)注、技術(shù)要求、材料等內(nèi)容;學(xué)生可以更好地掌握裝配圖中零件的拆裝順序、裝配體的工作原理等。[2]

3.2 教學(xué)導(dǎo)向以賽促學(xué)

在機(jī)械制圖的教學(xué)導(dǎo)向方面，教育部和中國(guó)圖學(xué)學(xué)會(huì)一直是走在最前沿的。 “高教杯”全國(guó)大學(xué)生先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽就是圖學(xué)類課程最高級(jí)別的國(guó)家級(jí)賽事，2018年被中國(guó)高等教育學(xué)會(huì)列入全國(guó)普通高校學(xué)科競(jìng)賽排行榜。[3]到現(xiàn)在已成功舉辦14屆，得到了許多領(lǐng)軍人物的鼎力支持和眾多高校的普遍重視。

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。[4]我院機(jī)制專業(yè)已經(jīng)歷過(guò)7屆高教杯全國(guó)成圖大賽，均取得不俗的成績(jī)，每年有半數(shù)以上的學(xué)生獲獎(jiǎng)，本人作為指導(dǎo)老師，也獲得過(guò)兩次國(guó)家級(jí)的優(yōu)秀指導(dǎo)教師獎(jiǎng)。我們將繼續(xù)以成圖大賽為導(dǎo)向，緊跟機(jī)械制圖的技術(shù)前沿不落伍。

3.3 注重工程實(shí)踐

在教學(xué)過(guò)程中，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)各種標(biāo)準(zhǔn)件的畫法和標(biāo)注細(xì)節(jié)總是記不牢，而實(shí)際工作中標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用是非常普遍的;還有零件表面結(jié)構(gòu)代號(hào)和尺寸公差，學(xué)生感覺(jué)也很抽象，其實(shí)這些知識(shí)點(diǎn)在實(shí)際生產(chǎn)中非常具體，直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)。比如，機(jī)械裝備裝配質(zhì)量與零件公差設(shè)計(jì)有關(guān)，公差信息必須在設(shè)計(jì)中通盤考慮，裝配精度如由零件加工精度直接保障，會(huì)給零件加工帶來(lái)障礙。如何通過(guò)公差優(yōu)化提高機(jī)械產(chǎn)品裝配精度非常關(guān)鍵。[5]

所以機(jī)械專業(yè)的工程實(shí)訓(xùn)是非常好的一個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，它可以讓學(xué)生的認(rèn)知具象化，圖紙上的標(biāo)注和符號(hào)通過(guò)工程實(shí)訓(xùn)，變成看得見(jiàn)摸得著的實(shí)物表面和實(shí)物的裝配關(guān)系。針對(duì)我校機(jī)械類本科人才培養(yǎng)的目標(biāo)定位，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為指導(dǎo)思想，以加強(qiáng)工程實(shí)踐能力為中心，要求學(xué)生在掌握基本專業(yè)理論知識(shí)的前提下，著重專業(yè)技能的培養(yǎng)，并注意各教學(xué)環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系和相互影響，把工程實(shí)踐能力培養(yǎng)融入各個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)之中。

3.4 實(shí)行差異化教學(xué)

所有當(dāng)過(guò)多年教師的人都有一個(gè)體會(huì)，雖然學(xué)生都坐在同一個(gè)教室，學(xué)同一門課程，但每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和接受能力都是不一樣的。對(duì)于機(jī)械制圖這門課程來(lái)說(shuō)，每個(gè)學(xué)習(xí)階段，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生都有不同的表現(xiàn)。比如學(xué)習(xí)投影原理時(shí)，有的學(xué)生表現(xiàn)出很強(qiáng)的空間想象能力，復(fù)雜的空間形體也很快能想象出來(lái)，而有的學(xué)生在空間想象這方面卻是短板，需要教師從簡(jiǎn)單到復(fù)雜耐心地引導(dǎo)，慢慢地訓(xùn)練。再比如學(xué)習(xí)AutoCAD二維繪圖時(shí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度也完全不一樣。所以教師需要根據(jù)不同學(xué)生的接受能力和學(xué)習(xí)情況，采取差異化教學(xué)。差異化教學(xué)就是要點(diǎn)亮學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，培養(yǎng)他們的自信，目的是讓所有同學(xué)都到達(dá)他們能到達(dá)的最高的目標(biāo)，釋放每位同學(xué)的最大的學(xué)習(xí)潛力，追求在制圖這個(gè)技能上所能達(dá)到的極致。

4? 總結(jié)

機(jī)械制圖的教學(xué)以企業(yè)需求為導(dǎo)向，以專業(yè)競(jìng)賽為推動(dòng)力，結(jié)合我校學(xué)生的實(shí)際情況和基礎(chǔ)水平，采用差異化的教學(xué)方法，注重工程實(shí)訓(xùn)，從以上幾個(gè)方面入手，一定能大大提高教學(xué)水平，培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)技術(shù)和企業(yè)發(fā)展的畢業(yè)生。具體內(nèi)容有以下幾個(gè)方面：①在原有教學(xué)體系的基礎(chǔ)上，盡早引入計(jì)算機(jī)三維制圖，教師自己設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的項(xiàng)目引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行繪圖軟件學(xué)習(xí)。②注重工程實(shí)訓(xùn)。

③將“高教杯”成圖大賽作為另一個(gè)著力點(diǎn)，以賽促教，以賽促學(xué)，以賽促改。④對(duì)學(xué)生進(jìn)行差異化教學(xué)，發(fā)揮學(xué)生潛力，培養(yǎng)更優(yōu)秀的人才。

參考文獻(xiàn)：

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[2]唐利芹，鄭璐愷.機(jī)械制圖與SW并行教學(xué)探索與實(shí)踐[J].中國(guó)設(shè)備工程，2021（08）：220-221.

[3]全國(guó)大學(xué)生先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽官網(wǎng)：http：//www.chengtudasai.com/.

[4]張瓊，牛海俠.應(yīng)用型本科高校先進(jìn)成圖大賽在“機(jī)械制圖”中的應(yīng)用[J].機(jī)電教育創(chuàng)新，2021（07）：183-185.

[5]嚴(yán)冬青.試論機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造中的公差配合[J].中國(guó)設(shè)備工程，2021（07）：157-158.