唐 斌，劉征宏，鄭俊強，鐘麗瓊

（貴陽學(xué)院機械工程學(xué)院，貴州 貴陽 550005）

0 引言

《中國制造2025》行動綱領(lǐng)以及“新工科”建設(shè)行動路線提出以來，我國制造業(yè)發(fā)展勢頭更為迅猛。不斷發(fā)展革新的高等教育，尤其是工科教育，成為推動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級、保障經(jīng)濟建設(shè)的重要推力[1]?！皺C械制圖”課程作為高等教育工科大類中多數(shù)專業(yè)要求學(xué)生必須掌握的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，屬于理論知識難度較大、實踐性較強的偏應(yīng)用型學(xué)科[2]。對于機械類專業(yè)的學(xué)生來說，學(xué)會看圖制圖本就是將來從事機械相關(guān)工作的必備專業(yè)技能。此外，隨著社會現(xiàn)代化進程加快，機電一體化、機械智能化的新產(chǎn)品交替涌現(xiàn)，一些新型產(chǎn)業(yè)的學(xué)科交叉現(xiàn)象亦是屢見不鮮，這督促學(xué)校的理論教學(xué)也必須與時俱進、注重與生產(chǎn)實踐的接軌[3-4]。因此，“機械制圖”課程理實一體化的教學(xué)革新，是所有工科院校深化教學(xué)改革的目標之一，也是培養(yǎng)學(xué)生實踐素質(zhì)、工程意識及創(chuàng)新思維的必備條件[5-6]，更是加強產(chǎn)學(xué)研合作、推進“強國制造”的關(guān)鍵路徑和必要前提?；诖耍n題組在考查了機械相關(guān)企業(yè)對制圖人才的需求、審視回顧了“機械制圖”課程的教學(xué)內(nèi)容和大綱后，通過找出“機械制圖”教學(xué)與實踐脫節(jié)的主要問題并分析原因，提出了“機械制圖”課程理實一體化教學(xué)改革的探索方向，旨在提高理論教學(xué)的前瞻性、加強理論教學(xué)與實踐教學(xué)的有機統(tǒng)一，培養(yǎng)契合行業(yè)發(fā)展需要的全面型人才。

1 課程教學(xué)存在的主要問題

1.1 教學(xué)內(nèi)容體系未能與時俱進

“機械制圖”課程的教學(xué)目的是讓學(xué)生學(xué)會一門應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計及加工的“工程語言”，學(xué)會看圖制圖，掌握表達零部件的設(shè)計意圖和相關(guān)制造要求，并為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)鋪墊好基礎(chǔ)?？紤]到該課程內(nèi)容繁多，通常普通高等院校會安排兩個學(xué)期的課時量來授課，然而，該課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)大綱近十年來都較為固定，部分教學(xué)內(nèi)容過于冗長守舊，未能與時俱進，難以與現(xiàn)代化生產(chǎn)實際相結(jié)合[7]。例如，多所高校使用的制圖教材都花了大量篇幅論述點、線、面的投影和基本體形投影的表達，并且機械專業(yè)的學(xué)生也被要求進行大量相關(guān)的手繪練習(xí)，包括像截交線、相貫線等手繪作圖難度較大的練習(xí)。雖然這些教學(xué)內(nèi)容在一定程度上可以提高學(xué)生的空間想象能力，但是在當下的實際生產(chǎn)中，幾乎所有企業(yè)在設(shè)計產(chǎn)品時都會利用三維軟件建模后直接導(dǎo)出生成二維圖紙，并且生成的所有基本視圖和剖視圖完全符合國家制圖的相關(guān)標準[8]，設(shè)計人員在制圖過程中只需要重點考慮視圖表達方法的選擇，并不需要考慮零部件的投影關(guān)系，甚至有些成熟的企業(yè)使用的三維軟件在生成二維圖紙后還有配套使用的標注軟件模塊，可自動標注零部件的尺寸。因此，教學(xué)內(nèi)容不應(yīng)該只滿足于學(xué)生牢固掌握所有的理論知識，而更應(yīng)該與工程實際關(guān)聯(lián)教學(xué)，與生產(chǎn)實踐接軌，與時俱進，培育社會、企業(yè)發(fā)展需要的優(yōu)秀人才。

1.2 教學(xué)過程未強調(diào)機械加工工藝的重要性

機械加工工藝是指讓毛坯零部件的形狀尺寸和表面性質(zhì)等達到合格的全過程，認識了解機械加工工藝和工藝流程對制圖設(shè)計人員非常必要，可以避免在設(shè)計過程中發(fā)生設(shè)計失誤。目前，“機械制圖”教學(xué)還是以傳授學(xué)生制圖理論和方法為主要教學(xué)目標，并未特別強調(diào)機械加工工藝的重要性。雖然教學(xué)過程中也會講述車、鏜、銑等機械加工方法和退刀槽、越程槽等機械工藝結(jié)構(gòu)，但是多數(shù)學(xué)生并未見過實物，難以理解和記憶；多數(shù)教材上也并未對機械加工工藝進行任何注釋，導(dǎo)致學(xué)生在制圖時容易忘記這些工藝結(jié)構(gòu)的細節(jié)部分，經(jīng)常出錯。例如，在講授箱體式零件制圖方法時，多數(shù)教師在該過程中都會強調(diào)怎么標注零件尺寸、粗糙度以及幾何公差等要素，卻很少提及箱體式零件是經(jīng)過多少道工序生產(chǎn)出來的，都使用了哪些工藝方法。實際上，像鑄造、焊接此類加工方法在機械相關(guān)行業(yè)中是極為常用的，僅是焊接標注符號在國家標準中就多達十余種。如果學(xué)生在經(jīng)過兩個學(xué)期的理論學(xué)習(xí)后還是不了解上述工藝結(jié)構(gòu)的作用及特點，學(xué)生的學(xué)習(xí)成果與生產(chǎn)實踐脫離較遠，那么以后學(xué)生在進行畢業(yè)設(shè)計或者畢業(yè)后從事機械制圖相關(guān)工作時，勢必會遇到較大困難。

1.3 考核評價體系未注重學(xué)生實踐能力

目前，“機械制圖”課程的傳統(tǒng)考核評價方式主要分為兩種，一種是作為考試科目，它由70%的理論考試成績和30%的平時成績組成；一種是作為考查科目，平時成績也是30%左右，剩下70%左右的分數(shù)以教學(xué)過程中布置的大作業(yè)表現(xiàn)情況核算得分。然而，無論是哪一種評價方式，都比較單一，未注重學(xué)生實踐能力的考核。

盡管作為考查科目時，多數(shù)教師會布置幾次手繪實踐的大作業(yè)，但由于制圖方法和標準是固定的，學(xué)生提交的作業(yè)可以完全一致，一些動手能力差的學(xué)生可以直接用其他同學(xué)的作業(yè)“依葫蘆畫瓢”，在制圖過程中不去思考，沒有任何實踐意義，這就導(dǎo)致對學(xué)生的考核評價有失公平。此外，手繪大作業(yè)對學(xué)生的要求也僅僅局限于視圖清晰、布局合理以及尺寸公差標注正確等，這在理實一體化教學(xué)改革的過程中，學(xué)生的實踐能力包括計算機繪圖和工藝流程的選擇等也并未得到真正的檢驗。

2 課程教學(xué)改革路徑

2.1 完善理實一體化教學(xué)內(nèi)容體系

“機械制圖”課程幾乎在所有高校被安排的教學(xué)課時量都相對較多，應(yīng)該充分利用起來，并合理規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容?？紤]到該課程是一門實踐性較強的偏應(yīng)用型學(xué)科，因此在拓展理論教學(xué)的同時，應(yīng)該結(jié)合行業(yè)需求和生產(chǎn)實際，制定有利于接軌工程實踐的教學(xué)大綱，并完善理實一體化教學(xué)內(nèi)容體系和相應(yīng)的教學(xué)進度表。一是重新調(diào)整規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容。對于幾何元素（點、線、面）和基本體的投影及其相互之間的位置關(guān)系等內(nèi)容，應(yīng)該剔除與生產(chǎn)實際關(guān)聯(lián)性不強的冗長部分，避免通過大量習(xí)題重復(fù)講授基本體的形體表達方法，否則，學(xué)生會覺得枯燥，不能完全理解零部件的用途及其應(yīng)用場合。相反，對于零件圖和裝配圖的教學(xué)內(nèi)容，除了精簡提煉教材上傳統(tǒng)機械的典型案例外，還應(yīng)該大量結(jié)合當代機電一體化、智能化產(chǎn)品的特點，豐富教學(xué)內(nèi)容，開拓學(xué)生的視野。二是結(jié)合現(xiàn)代設(shè)計加工實際?？紤]讓學(xué)生更早接觸三維建模的知識，充分了解實際生產(chǎn)中制圖的相關(guān)流程及作用。以現(xiàn)在的多媒體教學(xué)方式在課堂上演示三維制圖的過程并不難，因此，在進行典型零部件制圖教學(xué)時，可以使用如SolidWorks 、ProE、UG 等企業(yè)常用的三維建模軟件進行現(xiàn)場演示，調(diào)動學(xué)生興趣的同時，可以讓學(xué)生對所學(xué)知識點有更深的印象。此外，也可以選擇三維建模與機械制圖相結(jié)合的教材供教師和學(xué)生使用，以期達到想要的教學(xué)效果。

2.2 引入工藝實踐認識的教學(xué)環(huán)節(jié)

高等教育中“機械制圖”課程教學(xué)主要目的是讓學(xué)生學(xué)會看圖制圖，具備看圖制圖這種專業(yè)技能，將來在工作生產(chǎn)實踐中發(fā)揮作用，將設(shè)計的圖紙遞交工藝師傅，由工藝師傅編排工藝流程，指導(dǎo)加工制造。也就是說，機械加工工藝是指導(dǎo)生產(chǎn)實踐中不可或缺的組成部分，它影響著生產(chǎn)的全過程以及機械產(chǎn)品的質(zhì)量。

雖然在“機械制圖”的課堂上談工藝實踐不現(xiàn)實，但是利用現(xiàn)在的多媒體教學(xué)，在制圖理論教學(xué)過程中涉及機械加工工藝的講解時，有必要插播相應(yīng)工藝方法的實物圖片、視頻等，營造結(jié)合工藝實踐認識的教學(xué)環(huán)境，拓寬學(xué)生的思維和知識面，讓學(xué)生能了解常用的機械加工工藝技術(shù)、認識相應(yīng)的加工制造設(shè)備、更深入地理解機械加工工藝在制圖過程中的表現(xiàn)及其在實際生產(chǎn)中的作用[9]。為此，課題組經(jīng)過討論，擬定在“機械制圖”課程的零件圖理論教學(xué)中引入工藝實踐認識環(huán)節(jié)，目前已梳理出適合學(xué)生預(yù)先了解學(xué)習(xí)的機械加工工藝，如圖1 所示。由于幾乎所有零件圖都有粗糙度、公差等級等技術(shù)要求，而技術(shù)要求需要對應(yīng)的加工技術(shù)和加工精度來保證，因此，通過各類零件圖技術(shù)要求的理論教學(xué)延伸至工藝實踐的認識較為科學(xué)合理。

圖1 結(jié)合工藝實踐認識的教學(xué)環(huán)境

2.3 優(yōu)化理實一體化教學(xué)考核評價體系

傳統(tǒng)的考核評價方式未注重學(xué)生實踐能力的考查，評價指標單一，很難對當下相關(guān)行業(yè)對人才的培養(yǎng)需求作出及時反饋。一個完善的考核評價體系不僅可以檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，還可以衡量教師在整個教學(xué)過程中的教學(xué)效果。因此，為了支持理實一體化的教學(xué)改革，優(yōu)化相應(yīng)的考核評價體系勢在必行[10]。

科學(xué)合理的考核評價，首先要改變單一的考核評價方式，尤其是要改變以考試為主的考核方式，發(fā)掘并豐富新的考核評價方法。可將教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)過程的改革結(jié)合起來，建立新的理實一體化教學(xué)考核評價方法。以培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)能力為初衷，由對理論知識的考查轉(zhuǎn)變?yōu)樵u價學(xué)生“理實一體化”的能力，綜合考查學(xué)生在制圖過程中對生產(chǎn)實踐的思考和對理論知識的靈活運用。圖2 是優(yōu)化后的考核評價體系，與傳統(tǒng)評價體系的區(qū)別主要是增加了對學(xué)生實踐能力考核的重視程度，并且，實踐能力考核的內(nèi)容與理論知識布置的考核作業(yè)完全掛鉤，如此既可以加深學(xué)生對理論知識的理解和記憶，又能通過理論知識拓展實踐能力，真正實現(xiàn)理實一體化的考核評價體系。

圖2 優(yōu)化后的考核評價體系

3 結(jié)語

隨著企業(yè)革新、產(chǎn)業(yè)升級的速度加快，高等院校應(yīng)緊跟社會發(fā)展步伐，與時俱進。課程教學(xué)改革是培養(yǎng)人才的起點，對于工科專業(yè)中的“機械制圖”課程，更要注重實踐，實現(xiàn)理實一體化教學(xué)改革。教師和學(xué)生都需改變傳統(tǒng)思維，配合課堂教學(xué)，以社會需求為導(dǎo)向，以產(chǎn)業(yè)實踐為目標，逐步提升教學(xué)效果和學(xué)生的實踐能力，為新時代相關(guān)行業(yè)的發(fā)展輸送“理實一體化”的全面人才。