李麗霞 劉建英 高雅 馬海舒

摘? 要? 結(jié)合工程經(jīng)歷及教學(xué)實(shí)踐，從教學(xué)案例設(shè)計(jì)、教學(xué)空間變換、教學(xué)情境設(shè)計(jì)、教學(xué)資源配置及拓展教學(xué)空間等方面探尋機(jī)械制圖創(chuàng)新教學(xué)，著力培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際能力。

關(guān)鍵詞? 機(jī)械制圖；教學(xué)空間；教學(xué)資源；理論聯(lián)系實(shí)際能力

中圖分類號(hào)：G642.45? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2022）20-0103-04

0? 引言

國內(nèi)應(yīng)用型本科院校在人才培養(yǎng)上更注重學(xué)生的動(dòng)手能力及理論聯(lián)系實(shí)際能力的培養(yǎng)，無論是課程設(shè)置還是教學(xué)大綱，都非常強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決工程實(shí)際的能力。但是，教學(xué)中還是沿用之前的教材，雖是最新版，卻較老版改變不大；同時(shí)，大多數(shù)教師缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，還是沿用多年的教學(xué)習(xí)慣按照教材講解，因此，教學(xué)效果和培養(yǎng)要求有一定差距。雖然很多高校要求教師到企業(yè)鍛煉，成為“雙師型”教師，但是教師的教學(xué)習(xí)慣短期無法轉(zhuǎn)變。

對(duì)于學(xué)生而言，大部分時(shí)間學(xué)生身處校園而接觸不到工程實(shí)際，體會(huì)不到理論知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值，因此感覺工程專業(yè)知識(shí)枯燥，學(xué)習(xí)缺乏興趣，被動(dòng)學(xué)習(xí)；即使記住了理論知識(shí)，但是由于理解不深，遇到實(shí)際問題無法與理論知識(shí)相結(jié)合，不知道如何下手，畢業(yè)后到企業(yè)工作時(shí)往往很難快速上手。

學(xué)生自學(xué)能力很強(qiáng)，加之中國大學(xué)慕課中課程很豐富，教師如果在課堂上照本宣科，學(xué)生必然不能認(rèn)真聽講，課堂效果不好。如何設(shè)計(jì)課堂是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的關(guān)鍵要素。本文以機(jī)械制圖課程為例，進(jìn)行教學(xué)探究，多種方式并舉，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

1? 教學(xué)案例設(shè)計(jì)探究

在機(jī)械制圖中關(guān)于螺紋這一章節(jié)，傳統(tǒng)課堂是對(duì)照?qǐng)D片講解螺紋各個(gè)要素，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)和記憶。而對(duì)照?qǐng)D片講解缺乏趣味，只是空洞的記憶，印象不夠深刻。其實(shí)螺紋結(jié)構(gòu)不僅應(yīng)用于工業(yè)，日常生活中學(xué)生所用的筆、保溫杯、礦泉水瓶子等上面都有螺紋結(jié)構(gòu)，就以學(xué)生手里能夠看得見、摸得著的日常用品為教具，讓學(xué)生觀察、觸摸、比較、思考，理解螺紋的定義及結(jié)構(gòu)就非常容易。課堂上以學(xué)生所用的筆和水杯為例，讓學(xué)生通過旋轉(zhuǎn)筆的連接部位和水杯的杯蓋，觀察中間的連接關(guān)系，引出螺紋連接；水杯的杯蓋和筆套的作用是不一樣的，從而引出螺紋作用——連接、密封。螺紋其他作用可以通過播放螺紋使用視頻加以補(bǔ)充，因此，螺紋的概念、作用、應(yīng)用等知識(shí)點(diǎn)不需要死記硬背就能掌握。

根據(jù)學(xué)生手里的螺紋（不同的筆或不同的杯蓋）引領(lǐng)他們進(jìn)一步觀察：螺紋有大小之分；蓋子擰緊需要按照一定旋向旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)方向由螺紋的旋向決定，不同瓶蓋有的還可以互換。學(xué)生對(duì)此現(xiàn)象充滿疑問，很容易引發(fā)興趣，此時(shí)告訴他們認(rèn)識(shí)螺紋的六大要素就能明白其中的原因，解釋此現(xiàn)象。六大要素具體有牙型、螺距、導(dǎo)程、直徑、旋向、線數(shù)，每個(gè)要素通過讓學(xué)生觀察筆或杯子蓋上螺紋結(jié)構(gòu)一一對(duì)照講解。學(xué)生從熟悉的物體上能看到摸到體會(huì)到所學(xué)知識(shí)[1]，感受到所學(xué)知識(shí)與實(shí)際結(jié)合在一起，不需要教具和虛擬教學(xué)，就能真切地感受到自己學(xué)的是什么，必定會(huì)把身邊見到的和接觸到的物體與所學(xué)理論知識(shí)相結(jié)合。

由于對(duì)螺紋概念和結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)比較深刻，學(xué)生自然感覺學(xué)習(xí)比較輕松，再進(jìn)一步和他們討論螺紋繪圖：螺紋的螺旋線怎么畫？用什么工具？用什么方法畫？學(xué)生可能會(huì)有各種想法，最終引導(dǎo)他們認(rèn)識(shí)機(jī)械制圖有規(guī)范，不同結(jié)構(gòu)有要求，線型有粗實(shí)線和細(xì)實(shí)線兩種，能用手輕松摸到的螺紋牙頂用粗實(shí)線，不容易用手觸摸到的部位是牙底用細(xì)實(shí)線。在輕松的環(huán)境中為學(xué)生講重點(diǎn)和難點(diǎn)，才能達(dá)到更好的課堂效果，讓學(xué)生在不經(jīng)意間學(xué)會(huì)理論聯(lián)系實(shí)際并接受新鮮知識(shí)。

比如在講解零件圖和裝配圖內(nèi)容時(shí)，可以從學(xué)生用的筆和水杯講起，那些不能繼續(xù)拆解的是零件，筆或者杯子實(shí)際上是由許多小零件組成的，筆可以分為筆芯、筆蓋、筆頭等零件。觀察每一部分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)筆筒軸向尺寸比徑向尺寸大得多，即是軸套類零件，杯蓋直徑方向比軸向大是輪盤類零件，教室里凳子、桌子支持架是叉架類零件，家里的行李箱是箱體類零件……案例與生活息息相關(guān)[2]，學(xué)生更容易接受新知識(shí)。在有初步認(rèn)識(shí)后可以講解書中的例子以及更復(fù)雜的圖，學(xué)生對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)是由淺入深的過程，更利于知識(shí)的理解和掌握。

2? 教學(xué)語言探究

專業(yè)術(shù)語往往用詞生澀，學(xué)生理解頗為困難，繼而對(duì)專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)心生畏懼。其實(shí)，教師在授課過程中往往解釋不夠，這樣更造成學(xué)生對(duì)知識(shí)理解得不夠深入。比如在機(jī)械制圖尺寸標(biāo)注部分內(nèi)容中有工藝基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，不理解這兩個(gè)概念會(huì)導(dǎo)致不能準(zhǔn)確把握尺寸標(biāo)注。工藝指加工過程，設(shè)計(jì)是產(chǎn)品的創(chuàng)造，那什么是基準(zhǔn)？這里關(guān)鍵是對(duì)基準(zhǔn)的理解?？梢耘e例：兩個(gè)人比較身高時(shí)，要站在同一平面上，這個(gè)平面就是統(tǒng)一的起點(diǎn)，就是基準(zhǔn)。這樣學(xué)生理解基準(zhǔn)就是起點(diǎn)的意思，那么工藝基準(zhǔn)就是在加工過程中測(cè)量某一部位的起點(diǎn)，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)就是產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)確定某一部位的起點(diǎn)。因此，在尺寸標(biāo)注時(shí)要考慮為什么要以某個(gè)位置為起點(diǎn)標(biāo)注尺寸。明白標(biāo)注起點(diǎn)的原因與加工測(cè)量和產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求相關(guān)，學(xué)生就會(huì)將尺寸標(biāo)注與工程實(shí)際相聯(lián)系。在課程中一定要把教學(xué)語言通俗化，盡可能消除學(xué)生學(xué)習(xí)的畏難情緒，引導(dǎo)學(xué)生一步一步將理論知識(shí)與工程實(shí)踐相結(jié)合，從而達(dá)到較好的教學(xué)效果。

3? 教學(xué)課堂轉(zhuǎn)換探究

機(jī)械制圖課程大部分是課堂理論知識(shí)的講解，一般課程安排在大學(xué)一年級(jí)。剛剛從高中升入大學(xué)的大一新生，對(duì)新的環(huán)境和知識(shí)充滿好奇，求知欲強(qiáng)，雖然有自學(xué)能力，但是學(xué)習(xí)應(yīng)用型的工科知識(shí)如果還用高中的學(xué)習(xí)方法和思維模式，肯定是不可取的。由于缺乏實(shí)踐和應(yīng)用認(rèn)識(shí)，工程知識(shí)在實(shí)踐生產(chǎn)中的應(yīng)用及實(shí)際操作在日常生活中無法接觸，因此，很多學(xué)生課堂中很難想象教師講授知識(shí)的使用場(chǎng)景，或者即使努力記住知識(shí)點(diǎn)也是囫圇吞棗，一知半解，從而在一定程度上打擊學(xué)習(xí)熱情。

比如在機(jī)械制圖中關(guān)于尺寸標(biāo)注這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生雖然在課堂上聽懂了，知道了基準(zhǔn)的概念，但是在圖中標(biāo)注尺寸時(shí)又不知道基準(zhǔn)在哪兒。因?yàn)闆]有見過加工過程，不知道實(shí)際工程如何操作，學(xué)生在作業(yè)中還是無法下手，會(huì)產(chǎn)生很多疑問，例如：為什么不能那樣標(biāo)注；到底怎么標(biāo)注才是合理的；要標(biāo)的尺寸很多，會(huì)出現(xiàn)標(biāo)漏和重復(fù)標(biāo)注，怎么才能標(biāo)得準(zhǔn)確；形位公差怎么標(biāo)；等等。無論是作業(yè)還是考試，學(xué)生普遍反映關(guān)于尺寸標(biāo)注這部分內(nèi)容下了很大功夫，但還是感覺沒有真正掌握。

其實(shí)學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)和學(xué)習(xí)游泳類似，不動(dòng)手練一練，不下水游一游，很難真正掌握。機(jī)械圖是生產(chǎn)加工和技術(shù)交流的技術(shù)資料，因此可以把課堂調(diào)整到實(shí)訓(xùn)車間，以軸的零件圖為例，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)車床加工軸的過程。軸在車床一端用卡盤夾緊，另一端用機(jī)床尾座頂住軸的中心孔，軸在加工過程中圍繞機(jī)床卡盤中心旋轉(zhuǎn)。軸是回轉(zhuǎn)體，回轉(zhuǎn)中心線是軸的基準(zhǔn)，軸的各個(gè)軸徑需要保證同軸度，也就是各軸徑的回轉(zhuǎn)中心要一致，軸在使用中才能運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，這樣學(xué)生就可以認(rèn)識(shí)并理解形位公差中同軸度相關(guān)知識(shí)。在軸加工過程中可以停下來讓學(xué)生親自動(dòng)手測(cè)量，操作尺子，看看哪些部位能直接測(cè)量，哪些部位不能直接測(cè)量，就明白了能直接測(cè)量的尺寸一定要標(biāo)注出來。需要標(biāo)注而沒有標(biāo)注出來的尺寸讓學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算，感受工作的不便。在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)讓學(xué)生親手摸一摸零件表面，從而理解表面粗糙度知識(shí)。讓學(xué)生對(duì)照零件圖去看零件實(shí)物，鍛煉學(xué)生識(shí)圖讀圖。讓學(xué)生觀察工人操作機(jī)床的過程，對(duì)零件的工藝結(jié)構(gòu)要求有所認(rèn)識(shí)。這樣一來，在課堂上需要圖片、視頻等資料以及教師要費(fèi)力解釋的內(nèi)容在實(shí)訓(xùn)車間一目了然，只需教師稍加引導(dǎo)，學(xué)生認(rèn)識(shí)和理解就會(huì)非常深刻，教學(xué)效果明顯。

機(jī)械制圖理論聯(lián)系實(shí)際就是將課堂與工程現(xiàn)場(chǎng)相結(jié)合，根據(jù)課程特點(diǎn)及學(xué)生接受能力，實(shí)時(shí)改變教學(xué)環(huán)境，讓學(xué)生在觀察中學(xué)、在接觸中認(rèn)識(shí)、在感受中反思。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹茍D精神、精益求精的工匠精神只有在實(shí)踐中才能深入骨髓，只有在潛移默化中才能真正地消化吸收知識(shí)，知識(shí)被深入地認(rèn)識(shí)和理解才能轉(zhuǎn)化成能力，學(xué)生的動(dòng)手能力、理論聯(lián)系實(shí)際能力才能得到鍛煉和提升。

4? 教學(xué)情境設(shè)計(jì)探究

課堂引領(lǐng)方式只是完成課堂設(shè)計(jì)的第一步，還需要擺正位置。課堂是學(xué)生的課堂，學(xué)生是課堂的主角，要以學(xué)生為中心，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，引領(lǐng)學(xué)生主動(dòng)深入思考，才能達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。教師是導(dǎo)演，學(xué)生是演員，課堂上如何讓學(xué)生演好學(xué)會(huì)，需要導(dǎo)演對(duì)劇本也就是教材做適當(dāng)調(diào)整。教材的知識(shí)點(diǎn)不變，設(shè)置工程案例教學(xué)場(chǎng)景，每個(gè)學(xué)生都扮演工程師，是機(jī)械圖的設(shè)計(jì)者，讓課堂變成工程技術(shù)交流會(huì)。機(jī)械制圖讀零件圖內(nèi)容部分不再是教師空洞講讀圖的方法和步驟，讓學(xué)生以工程師的身份講解案例機(jī)械圖中的結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求。分成多個(gè)技術(shù)小組，討論對(duì)圖紙的認(rèn)識(shí)。當(dāng)遇到識(shí)圖瓶頸時(shí)，總工程師也就是教師出場(chǎng)，引領(lǐng)學(xué)生深入認(rèn)識(shí)與理解，層層剝繭、細(xì)細(xì)抽絲，在工程探討中進(jìn)行識(shí)圖方法和步驟等知識(shí)講解，學(xué)生沒有被說教的感覺，只有解決問題的渴求，在潤(rùn)物細(xì)聲中達(dá)到對(duì)知識(shí)的消化和吸收。

教學(xué)情境引入讓學(xué)生初步體會(huì)機(jī)械制圖的應(yīng)用，很多制圖基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)更多是在繪圖過程中強(qiáng)化。因此，可以采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)[3]，在課程中采取分組分項(xiàng)目討論式繪圖，每個(gè)小組有5～8名學(xué)生，分別擔(dān)任項(xiàng)目中繪圖方案視圖分析人員、投影方向及視圖數(shù)量確定人員、圖紙繪制人員、各部分細(xì)節(jié)審查人員、繪圖標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范人員、尺寸標(biāo)注方案及技術(shù)要求的確定和審核人員、總體評(píng)判人員等，大家既有自己的任務(wù)，也要參與相關(guān)問題的討論，在多次課程中角色要多次調(diào)整。每次任務(wù)清晰、目標(biāo)明確，還有同學(xué)和教師共同討論，學(xué)生全心參與教學(xué)，渴望探求知識(shí)。每次要完成任務(wù)需要對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)識(shí)深刻并作出評(píng)判，因此，學(xué)生課前會(huì)對(duì)相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)有意識(shí)地主動(dòng)學(xué)習(xí)，也能在討論中發(fā)現(xiàn)認(rèn)識(shí)偏差，沒有說教的情況下更容易接受對(duì)偏差的矯正，這樣既鍛煉了自學(xué)能力，又鍛煉了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。同時(shí)，項(xiàng)目案例是理論聯(lián)系實(shí)際最好的訓(xùn)練。

5? 教學(xué)資源整合探究

隨著互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)興起，龐大的資源體系給教師傳播知識(shí)帶來很大幫助。在資源共享方面，教師可以給學(xué)生挑選一些網(wǎng)絡(luò)精品課程，讓學(xué)生利用零碎時(shí)間認(rèn)真學(xué)習(xí)。同時(shí)，慕課的興起也大大拓展了學(xué)生的知識(shí)面[4]，進(jìn)一步拓展了教學(xué)內(nèi)容的廣度、深度，提高了質(zhì)量。手機(jī)既是人們生活的必備品，也是很好的學(xué)習(xí)工具，教師可以充分利用微信平臺(tái)創(chuàng)建訂閱號(hào)，講授課程內(nèi)容、思考題、課后習(xí)題以及實(shí)際案例等；也可以將課程資源做成短小精悍的短視頻，學(xué)生隨時(shí)隨地都能學(xué)習(xí)。教師把教學(xué)任務(wù)提前放到互聯(lián)網(wǎng)上，讓學(xué)生提前翻閱，做好課前預(yù)習(xí)。如果內(nèi)容比較難，學(xué)生可以有針對(duì)性地反復(fù)觀看。

豐富的精品資源和方便的網(wǎng)絡(luò)渠道使學(xué)生學(xué)習(xí)更加靈活，因此，可以將課堂純粹說教講解的時(shí)間壓縮，給學(xué)生更多的練習(xí)時(shí)間。針對(duì)每節(jié)課知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)不同的作圖安排，課堂中10%的時(shí)間用于歸納總結(jié)知識(shí)點(diǎn)，60%的時(shí)間讓學(xué)生作圖，30%的時(shí)間解決學(xué)生作圖中遇到的問題，讓學(xué)生動(dòng)手作圖，加深對(duì)知識(shí)的理解和掌握的同時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的薄弱之處。動(dòng)手做不僅使學(xué)生記憶更加深刻，還能確立學(xué)生的主體地位，教師根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)因材施教，學(xué)生的主動(dòng)性和內(nèi)動(dòng)力才能被激發(fā)。教師的教再也不是填鴨式的教，做的也不再是重復(fù)性的沒有新意的做，因?yàn)槊總€(gè)學(xué)生的認(rèn)知和薄弱點(diǎn)不同，教師需要調(diào)動(dòng)更多思維解決個(gè)體差異，這會(huì)激發(fā)教師的創(chuàng)新能力，提高教師的教學(xué)水平。資源合理布局，精準(zhǔn)因材施教，課前課中課后才完美。

6? 教學(xué)空間拓展探究

機(jī)械制圖課一般是64～88學(xué)時(shí)，學(xué)生要在1～2個(gè)學(xué)期內(nèi)完成學(xué)習(xí)，在大二、大三、大四會(huì)有相關(guān)的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容，要用到大量的機(jī)械制圖知識(shí)。很多學(xué)生畢業(yè)時(shí)對(duì)機(jī)械制圖、讀圖能力依然比較薄弱，然而畢業(yè)后進(jìn)入企業(yè)，大概2～3個(gè)月就能輕松掌握繪圖并能讀懂非常復(fù)雜的零件圖。學(xué)生進(jìn)入企業(yè)后短時(shí)間內(nèi)各方面能力快速提高的主要原因是在企業(yè)每天都接觸生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和圖紙，而機(jī)械制圖課程中識(shí)圖章節(jié)非常少且例子有限，學(xué)生沒有強(qiáng)化繪圖和識(shí)圖的知識(shí)與能力。既然機(jī)械圖是工程語言，在學(xué)校就要多設(shè)場(chǎng)景讓學(xué)生多運(yùn)用這些工程語言去交流，只有多看多繪圖，才能提高識(shí)圖和作圖能力。

知識(shí)只有多接觸多實(shí)踐才能熟悉，因此，可以在課程設(shè)計(jì)和作業(yè)上調(diào)整，每周布置1～2個(gè)工程圖讓學(xué)生看，每周課堂花費(fèi)5～10分鐘讓學(xué)生交流，通過量變的積累達(dá)到質(zhì)變的結(jié)果，多讀多練可以讓學(xué)生扎實(shí)地掌握制圖知識(shí)。很多學(xué)校有實(shí)驗(yàn)室和開放實(shí)驗(yàn)，教師也有很多科研任務(wù)，可以讓學(xué)生多參與，把課題留給學(xué)生，讓學(xué)生參與設(shè)計(jì)和繪圖；舉行制圖比賽，學(xué)生自然就會(huì)多動(dòng)手多訓(xùn)練，熟能生巧，很快就能熟練掌握制圖的方法，也會(huì)認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)的重要性并提高學(xué)習(xí)興趣。

7? 結(jié)束語

以學(xué)生為本，探究培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際能力的教學(xué)方法：結(jié)合生活案例，讓知識(shí)貼近生活；走入實(shí)訓(xùn)車間，讓理論與實(shí)際融合；搭建工程案例場(chǎng)景，任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)，化教學(xué)為工程技術(shù)交流；利用互聯(lián)網(wǎng)資源，完美設(shè)計(jì)課程全階段；重在用、落在實(shí)，給學(xué)生提供更多知識(shí)應(yīng)用的機(jī)會(huì)，培養(yǎng)具有實(shí)踐動(dòng)手能力的應(yīng)用型人才。

參考文獻(xiàn)

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*項(xiàng)目來源：河南省第二批一流本科課程線上線下混合課程“畫法幾何與機(jī)械制圖”（教高〔2021〕174號(hào)）；河南省高等學(xué)校精品在線開放課程“畫法幾何與機(jī)械制圖”（教高〔2021〕4號(hào)）；河南省本科高校課程思政項(xiàng)目“畫法幾何與機(jī)械制圖”課程思政樣板課程（教高〔2020〕531號(hào)）。

作者：李麗霞，河南工程學(xué)院，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)闄C(jī)械制圖教學(xué)；劉建英，河南工程學(xué)院，副教授，研究方向?yàn)闄C(jī)械制圖教學(xué)；高雅，河南工程學(xué)院，講師，研究方向?yàn)闄C(jī)械制圖、流體力學(xué)教學(xué)；馬海舒，河南工程學(xué)院，講師，研究方向?yàn)闄C(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)（451191）。