周建軍

甘肅機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 甘肅省天水市 741000

1 引言

《機械制圖》是高職院校的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，旨在培養(yǎng)學(xué)生將二維空間轉(zhuǎn)化為三維空間的能力，從而得以繪制和閱讀機械圖紙，是一門理論性強、實踐性強的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。在日常課程教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)中都存在很多問題。依據(jù)傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段，很難簡化教學(xué)難度，進一步提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。鑒于學(xué)生素質(zhì)的變化，企業(yè)對學(xué)生的要求發(fā)生了變化，高校對學(xué)生學(xué)習(xí)的要求也無形中進一步提升，這一切都離不開《機械制圖》教學(xué)的改革。

2 高職《機械制圖》教學(xué)改革的重要性

高職院校中機械專業(yè)不同于普通教育機構(gòu)，其最大的特點在于人才培養(yǎng)的動機和培養(yǎng)和教育學(xué)生的目的。即清晰、直接的教學(xué)方法更適合學(xué)生，能夠?qū)W(xué)生培養(yǎng)成為熟練的技術(shù)人才。機械制圖技術(shù)對學(xué)生來說相當重要，甚至直接決定著整個教學(xué)過程的好壞。因此，當出現(xiàn)其他問題，如制圖技術(shù)落后或繪畫效果不佳時，相關(guān)教育人員要再次調(diào)整教育體系。一方面，很多高職院校的學(xué)生并沒有花太多時間研究機械制圖技術(shù)，因為他們還沒有認識了解到機械制圖的實際意義和教育價值。在認識不明的情況下，他們只是膚淺的學(xué)習(xí)了機械制圖技術(shù)，其深厚的內(nèi)涵和技術(shù)并沒有得到有效利用。因此，我國高職機械制圖技術(shù)一直處于比較落后的狀態(tài)。另一方面，專業(yè)高等教育人員在教學(xué)過程中沒有充分發(fā)揮引導(dǎo)作用，仍然采取單一的訓(xùn)練方式開展各自的實踐活動，容易造成學(xué)生研究機械制圖的興趣下降。因此，要改善上述問題，必須制定明確的教學(xué)策略。

3 高職院?！稒C械制圖》課程教學(xué)存在的問題及原因分析

3.1 學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不足

在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生是為了能夠課時和學(xué)分而上課，表現(xiàn)出學(xué)生沒有學(xué)習(xí)興趣。經(jīng)調(diào)查分析，主要有以下幾個原因：一是缺乏自信。目前，高職院校招生規(guī)模逐年擴大，升學(xué)率不斷提高。此外，參加高考的人數(shù)也在逐漸減少，從而致使高考的整體難度不斷降低。在此背景下，被高職院校錄取的學(xué)生普遍成績不佳，在學(xué)習(xí)中找不到快樂，對學(xué)習(xí)沒有興趣。二是學(xué)生心理還不夠成熟。從年齡來看，大多數(shù)新生都在十幾歲左右，身心發(fā)展不平衡。信息時代，自媒體迅速發(fā)展，容易轉(zhuǎn)移學(xué)習(xí)注意力，而機械制圖的知識相對枯燥乏味，這些因素造成學(xué)生缺少學(xué)習(xí)興趣。

3.2 課程教學(xué)效果不佳

在教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生有時會睡覺、打瞌睡、玩手機等，對老師的教學(xué)內(nèi)容反應(yīng)不大，師生互動不夠。在課堂上做習(xí)題時，很少有學(xué)生能單獨完成，這說明本課程的教學(xué)效果有待提高。在課程設(shè)置過程中，理論學(xué)習(xí)相對較多，實踐機會相對較少。機械制圖的實際環(huán)節(jié)是傳統(tǒng)的用尺子手繪。沒有專門的繪圖臺，不方便手工繪圖操作，妨礙實際效果。繪圖教學(xué)設(shè)備的局限性，加之部分學(xué)生立體感較弱，從而致使學(xué)習(xí)存在一定的困難。有的同學(xué)不能由主視圖想象俯視圖，課堂上看的懂但不會畫。高中生從未接觸過機械制圖專業(yè)教育，學(xué)習(xí)困難，而中專生學(xué)習(xí)不深，水平參差不齊，教學(xué)標準與學(xué)生進步難以平衡統(tǒng)一。這門課程的某些章節(jié)聯(lián)系緊密，從而致使部分學(xué)生難以有效學(xué)習(xí)，直接妨礙后續(xù)課程的教學(xué)效果，進而造成學(xué)生形成抵觸感和學(xué)習(xí)疲勞。

3.3 教學(xué)內(nèi)容改革力度不足

目前，大部分高職院校認為講授《機械制圖》課程問題不大。但是，從目前的教學(xué)狀況來看，教學(xué)內(nèi)容還有很大的改進和進一步提升的空間。例如，傳統(tǒng)的《機械制圖》課程涉及畫法幾何、基本設(shè)計和機械設(shè)計。畫法幾何知識很少用到，只是為了能夠訓(xùn)練學(xué)生的空間推理能力。從課堂教學(xué)過程來看，高職院校通常將《公差配合與測量》、《計算機軟件繪圖》、《機械制圖》分開講授。以上三門課程的教學(xué)目標相互關(guān)聯(lián)，知識點也有一定的共同點。在教學(xué)中使用碎片化的教學(xué)方式，必然造成知識點不一致，從而致使教學(xué)效果不佳。因此，教學(xué)內(nèi)容改革不夠，整體教學(xué)效果差。

3.4 教學(xué)方式單一

目前大部分高職院校的《機械制圖》課程以常規(guī)教學(xué)為主，教授多采取手工繪圖教學(xué)。但這種教學(xué)方式效率較低，教學(xué)節(jié)奏較慢，直接造成學(xué)生獲取的知識和信息量受到很大限制。學(xué)生只能在教師的指導(dǎo)下被動學(xué)習(xí)新知識，習(xí)慣于將教師講解的理論知識或書本上的答案死記硬背，忽視了理論與實踐的聯(lián)系，使學(xué)生嚴重缺乏強烈的自我表現(xiàn)欲望和創(chuàng)新意識，未能激發(fā)創(chuàng)新成果。另外，對于機械制圖課程，缺乏現(xiàn)場練習(xí)、案例講解、討論等教學(xué)方式，學(xué)生的主觀能動性不能有效發(fā)揮，整體操作能力不能得到有效體現(xiàn)，從而致使整體教學(xué)效果不理想。

4 高職《機械制圖》課程教學(xué)改革策略

4.1 培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與主動性

首先，上好第一節(jié)課。第一節(jié)課主要播放航天飛機飛行和生產(chǎn)加工的視頻，讓學(xué)生了解其及背后的意義。研究人員應(yīng)當在生產(chǎn)、加工和組裝之前借助機械制圖呈現(xiàn)自己的設(shè)計。在講解的過程中，同學(xué)們應(yīng)當感受一下，當自己設(shè)計的圖紙轉(zhuǎn)化為真實的設(shè)備時，是多么的自豪和驕傲！其次，培養(yǎng)學(xué)生獨立工作的能力。會引導(dǎo)學(xué)生獨立畫畫。在講解平面幾何、基本立體三視圖、相交線、軸測圖等時，教師能夠指導(dǎo)引領(lǐng)學(xué)生手繪，然后盡量引導(dǎo)學(xué)生獨立制圖，有利于進一步提升學(xué)生的注意力，調(diào)動學(xué)生的注意力和學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生主觀能動性。投影圖形可能因不同的覆蓋方法、形狀或位置而異。所以即使學(xué)生能看懂，做題的時候還是會一頭霧水。制圖和看圖畢竟是一個累積的過程，但不去想，不去做，永遠都是零，也不能怕出錯。因此，針對這種情況，要先給學(xué)生一個獨立思考的時間，然后小組內(nèi)的學(xué)生互相交流作業(yè)，互相批改，各小組互相檢查，共同提高，后續(xù)老師會糾正常見的錯誤。此外，建議不要在學(xué)生專注思考時指導(dǎo)作業(yè)，因為思維中斷會妨礙獨立思考的能力。最后，及時表揚優(yōu)秀學(xué)生，鼓勵落后學(xué)生。應(yīng)當挖掘每個學(xué)生的長處和潛力，鼓勵和安慰容易犯錯誤的學(xué)生。學(xué)期中期要為每位學(xué)生準備獎品，并用更好的字體標注“好”，以示鼓勵，增強學(xué)生的自信心，進一步提升積極性。

4.2 針對學(xué)生的讀圖與繪圖能力展開培養(yǎng)

考慮到現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程，先進機械設(shè)備的設(shè)計和制造離不開圖紙的繪制和解讀。圖紙屬于設(shè)計人員表達自己的設(shè)計思想和其他技術(shù)人員對機械設(shè)備的設(shè)計理解，能夠?qū)C械設(shè)備的生產(chǎn)起到指導(dǎo)作用，能夠作為生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵技術(shù)數(shù)據(jù)信息內(nèi)容。此外，機械制圖通常是機械工業(yè)和工業(yè)工程建設(shè)中的通用技術(shù)語言。有效培養(yǎng)學(xué)生在日常學(xué)習(xí)和生活中的觀察能力，幫助學(xué)生進一步提升閱讀水平。例如在讀圖教學(xué)過程中，能夠參照教學(xué)內(nèi)容為學(xué)生準備一些圖片，讓學(xué)生仔細觀察，通過觀察結(jié)果進行想象，找出圖片的共同點和不同點，有效地培養(yǎng)學(xué)生的圖形閱讀和繪制能力，能夠幫助學(xué)生進一步理解圖形。

4.3 利用模型進行《機械制圖》課程教學(xué)

為了讓學(xué)生在實際操作過程中更好地理解操作步驟，教師能夠借助已有的實物制作模型，讓學(xué)生在課上或課后進行拆裝或剪裁，有利于學(xué)生借助模型進行改進他們的空間思維水平。教學(xué)例子可以用組合體三視圖畫法：首先，教師要給學(xué)生布置一個教學(xué)任務(wù)，讓他們從中學(xué)習(xí)到目前的知識主要是什么，思考如何有效地學(xué)習(xí)，從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)欲望。吸引高職生組合體時，過程中出現(xiàn)不同相鄰面及其投影特征相互間的關(guān)系。并且還能夠借助小組討論的方式確定主視圖的方向和繪制的步驟，同時結(jié)合老師的示范繪制圖形。教師在教學(xué)生的同時要畫實質(zhì)性的圖，學(xué)生在畫圖的同時要學(xué)習(xí)新知識。對繪畫中的錯誤進行討論和針對性分析，能夠及時糾正學(xué)生的錯誤觀念，進一步提升學(xué)生的繪畫水平。借助模型教學(xué)法，在原有的基礎(chǔ)上更進一步提高學(xué)生多看多練的學(xué)習(xí)機會，借助三視圖方向科學(xué)推導(dǎo)三維圖形，有利于進一步提升高職學(xué)生辨別圖形的能力。

4.4 運用多媒體技術(shù)講解《機械制圖》課程

在《機械制圖》課教學(xué)過程中，能夠借助現(xiàn)代電子多媒體技術(shù)，進一步提升高職院校機械與工業(yè)專業(yè)學(xué)生的空間想象水平、閱讀繪圖水平。借助二維平面表達，將圖形反映在三維空間中，對于剛接觸機械制圖，借助教師講解和板繪學(xué)生難以理解教學(xué)原理，現(xiàn)場繪制板書會浪費大量的課堂時間，對教學(xué)進度形成不良效果。因此，能夠借助多媒體從旁協(xié)助機械制圖教學(xué)，解決這一教學(xué)難點。教師能夠在電子多媒體中結(jié)合圖片、文字、動畫，借助二維平面圖形展示三維空間的效果，使教學(xué)內(nèi)容更加生動直觀，節(jié)省高職院校學(xué)生的學(xué)習(xí)時間，提高學(xué)習(xí)效率。例如，PowerPoint 軟件系統(tǒng)制作的教學(xué)內(nèi)容能夠采取特殊的字體或閃爍的方式來吸引學(xué)生的注意力，也能夠加深學(xué)生的記憶。CAI 課程軟件還能夠借助多媒體更直觀地向?qū)W生展示三視圖的形成過程和整個開發(fā)過程，使高職院校的學(xué)生得以充分掌握三視圖與三維空間之間的各種關(guān)系。

4.5 利用微課堂進行《機械制圖》課教學(xué)

在對高職學(xué)生進行微課教學(xué)時，主要借助視頻完成教學(xué)內(nèi)容。微課教學(xué)是多種教學(xué)資源有效整合而成的綜合體。視頻主要內(nèi)容為機械制圖及相關(guān)課后練習(xí)信息、學(xué)生自主學(xué)習(xí)后的反饋或機械制圖教師對教學(xué)內(nèi)容的評價。微課教學(xué)時，主題更加突出，教學(xué)單元也具備半結(jié)構(gòu)化的特點。對于《機械制圖》課程，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中需要掌握很多知識點。在這個過程中，機械制圖老師45 分鐘教給學(xué)生的知識點并不容易理解。老師能夠借助學(xué)生分散的時間，微課授課時間一般限制在5-15 分鐘，短小精悍，可以有效明確學(xué)習(xí)難點。在機械制圖教學(xué)中，要注意吸引學(xué)生學(xué)習(xí)機械制圖知識，讓學(xué)生專注于微課。

4.6 精化機械制圖表面交線步驟

從專業(yè)技術(shù)角度來看，立體化交線涵蓋面截交線和相貫線，是整個制圖教學(xué)的重點和難點，一直是學(xué)生頭疼的問題。在實際工作中，技術(shù)人員大多數(shù)情況采取近似畫圖的方法來處理此類相交問題，然后用曲線滑移線代替更復(fù)雜的相交。這樣不僅提高了工作效率，也為其他機械制圖環(huán)節(jié)節(jié)省了時間。參照以上提出的幾點，高職教育人員能夠在講解機械回路時單方面講解立體化交線的繪制方法，或者只分享介紹圖形截交線的組成部分，沒必要一一細化他們的使用圖，也沒必要刻意把交線分成兩種不同的情況來處理。另外，在機械繪圖中當轉(zhuǎn)折線相交時，能夠進一步細化曲面相交線的繪制方法，即去除多余的相交步驟，從而簡化相交線的相交環(huán)節(jié)。這樣才能有效地開發(fā)和傳播機械制圖技術(shù)，使學(xué)生及時了解教師的意圖，同時基本掌握機械制圖的核心技術(shù)。

4.7 創(chuàng)建考核制度，深化學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)

在學(xué)習(xí)過程中，構(gòu)建評價體系是一種常用的管理方法，其目的是對學(xué)生的基本學(xué)習(xí)情況進行綜合評價和檢查。然后采取新的評價方法，將各階段的考試成績和日常行為表現(xiàn)統(tǒng)一列為評價體系，給出客觀的評價。在這個過程中，教師不能盲目提高學(xué)生的工作量以提高合格率，要參照學(xué)生的具體掌握情況制定不同的訓(xùn)練方式和教學(xué)方法。此外，還能夠參照每一章的核心內(nèi)容，采取不同的考核方式。有的章節(jié)適合筆試，有的章節(jié)能夠畫圖測量。例如，涂影制圖能夠以筆試的形式完成，機械制圖能夠以作業(yè)的形式表現(xiàn)出來，使實際的零部件設(shè)備與制圖規(guī)定相匹配、相互影響。并且相關(guān)技術(shù)人員還能夠給學(xué)員一對一的輔導(dǎo)問答。在這個過程中，教師要充分發(fā)揮自己的主導(dǎo)作用，及時解決學(xué)生遇到的問題，為學(xué)生營造良好的實踐環(huán)境和思維氛圍。

4.8 改革《機械制圖》課教學(xué)方法

《機械制圖》是一門標準化程度較高的課程。在繪制和應(yīng)用各種線條、尺寸標注和繪制工程圖時，要嚴格執(zhí)行國家標準。加入計算機繪圖軟件學(xué)習(xí)內(nèi)容后，不要低估或放棄傳統(tǒng)手繪技能的培養(yǎng)，因為在實際制作過程中，并不完全是計算機繪圖。在圖案設(shè)計之初，設(shè)計師大多數(shù)情況需要手工繪制。在對設(shè)計圖樣進行修改時，進入電腦設(shè)計階段。因此，傳統(tǒng)教學(xué)過程中手工繪畫要保持一定的工作量，這是保證手工繪畫技能化、規(guī)范化的必要條件。傳統(tǒng)教學(xué)通常以幾個木頭模型為基礎(chǔ)，反復(fù)向?qū)W生講解，學(xué)生會感到很無聊，老師的教學(xué)質(zhì)量也難以提高。現(xiàn)在，能夠依靠3D 軟件生成3D 模型，任意角度觀察模型，放大縮小旋轉(zhuǎn)，尤其是一些內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件，能夠隨意觀察橫截面，將3D模型瞬間生成工程圖，直接創(chuàng)設(shè)建立2D 和3D 視圖，讓學(xué)生了解它們之間的關(guān)系。鑒于軟件中的2D 和3D 視圖是有所關(guān)聯(lián)的，能夠隨意改變模型的視角，2D 視圖也會無形中改變。隨著3D 打印技術(shù)的普及，先后推出了桌面型3D 打印機和光固化3D 打印機。打印機的引入為擴展機械設(shè)計課程的教學(xué)方法和手段予以了一個選擇?，F(xiàn)在，學(xué)生的《機械制圖》課程超越了教科書、練習(xí)冊和計算機，其中包含了實體。簡單的說，用3D 打印機打印出設(shè)計好的三維圖形，拿在手里是非常有誘惑力的。實踐證明，3D 打印與機械設(shè)計課程的結(jié)合是非常成功的。機械設(shè)計課程能夠為3D打印予以素材，進而能夠促進機械設(shè)計課程的教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動力。

5 結(jié)語

實踐證明，教授《機械制圖》課程不僅要意識當前機械技術(shù)操作的特點和性質(zhì)，還要參照市場發(fā)展方向及時調(diào)整。通過這種方式方法，才能理解這門課程的真正含義，才能滿足社會對人才的需求。此外，面向機械專業(yè)畢業(yè)生的《機械制圖》課程已成為許多高職院校的必修項目之一，機械制圖技術(shù)具備明顯的實用性和創(chuàng)造性特征。同時也說明機械制圖教學(xué)活動不可能一蹴而就，其制度也不能隨意改變。只有具備了以上條件，才能有效地完成教學(xué)任務(wù)。