摘"要：針對當(dāng)前“機(jī)械制圖”第二課堂現(xiàn)狀及面臨的問題，本文結(jié)合中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）實(shí)際情況，提出了行之有效的改革與實(shí)踐措施，構(gòu)建了“雙一流”建設(shè)背景下第二課堂的教學(xué)實(shí)踐模式。通過建立智慧繪圖中心，引入學(xué)科競賽，定期培訓(xùn)與交流，聯(lián)合學(xué)校社團(tuán)，提供線上線下混合資源，展示實(shí)物模型等多種有效措施，建立教師—社團(tuán)—學(xué)生雙向聯(lián)通模型，一方面提高了任課教師的教學(xué)質(zhì)量與效率；另一方面，也有效調(diào)動(dòng)了學(xué)生主觀能動(dòng)性，大幅提升學(xué)生三維空間想象能力，著力提高學(xué)生實(shí)踐能力，為我校“雙一流”建設(shè)添磚加瓦。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制圖；第二課堂；學(xué)科競賽

“機(jī)械制圖”是一門以幾何學(xué)和投影理論為基礎(chǔ)和方法，研究零部件幾何形體的構(gòu)成、表達(dá)及圖樣繪制和閱讀的工科基礎(chǔ)課。它作為機(jī)械類專業(yè)或者工科大類的學(xué)科基礎(chǔ)課，理論性和實(shí)踐性較強(qiáng)，不僅擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力、空間思維能力和繪圖技能的任務(wù)，還承擔(dān)著將學(xué)生引入工程領(lǐng)域大門、培養(yǎng)學(xué)生良好工程素質(zhì)的任務(wù)［12］。當(dāng)前“機(jī)械制圖”第一課堂不論是授課內(nèi)容，還是講課方式都較為傳統(tǒng)，此外該課程學(xué)時(shí)存在大幅減少的情況，相應(yīng)的計(jì)算機(jī)繪圖課時(shí)也不多。隨著數(shù)字多媒體以及三維數(shù)字建模技術(shù)快速興起，第一課堂的教學(xué)內(nèi)容與授課方式，都已經(jīng)很難滿足當(dāng)代大學(xué)生的學(xué)習(xí)需求［3］。

第二課堂作為第一課堂的有益補(bǔ)充與重要延續(xù)，是以提升學(xué)生素質(zhì)教育為目的，開展認(rèn)知與實(shí)踐活動(dòng)［45］。傳統(tǒng)“機(jī)械制圖”第二課堂主要以完成習(xí)題冊、零件圖和裝配圖尺規(guī)繪畫為主，存在次數(shù)多、課時(shí)少、難度大、效率低、與學(xué)生交流偏少等實(shí)際問題，導(dǎo)致第二課堂在實(shí)際學(xué)習(xí)中發(fā)揮作用微弱。如何在“雙一流”建設(shè)背景下，積極深化第二課堂改革與實(shí)踐，有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)第一課堂的不足，進(jìn)而提升大學(xué)生三維空間重構(gòu)能力與實(shí)踐動(dòng)手能力，是目前“機(jī)械制圖”第二課堂建設(shè)所面臨的重要難題。

針對上述現(xiàn)狀，本文將著力開展“機(jī)械制圖”課程第二課堂研究與實(shí)踐，旨在通過開展一系列卓有成效的改革與實(shí)踐，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與效率，提高學(xué)生綜合素質(zhì)能力，助力我校“雙一流”建設(shè)。

1"“機(jī)械制圖”第二課堂現(xiàn)狀及問題

“機(jī)械制圖”第二課堂作為第一課堂的重要補(bǔ)充，主要以提升學(xué)生三維空間想象能力以及實(shí)踐繪圖能力為目標(biāo)，開展學(xué)習(xí)、認(rèn)知、實(shí)踐等活動(dòng)。當(dāng)前第二課堂主要形式包括實(shí)踐繪圖、認(rèn)知交流、線上學(xué)習(xí)等，結(jié)合中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）的實(shí)際現(xiàn)狀，通過大量調(diào)研，總結(jié)了當(dāng)前“機(jī)械制圖”第二課堂的情況。

（1）了解第二課堂的重要性。為更好地了解當(dāng)前第二課堂現(xiàn)狀，通過在線調(diào)查問卷的方式，在課程結(jié)束后調(diào)研2022級的75名大一新生，大約九成學(xué)生，有明確意愿參加第二課程，絕大部分同學(xué)也是認(rèn)同第二課堂的重要性（如表1所示）。此外，46%的同學(xué)希望通過第二課堂提升制圖學(xué)習(xí)方法與技巧；其他同學(xué)則是希望借助第二課堂提高讀圖、識圖能力以及掌握投影作圖的基本技能（如表2所示）。

（2）模式單一。當(dāng)前第二課堂主要以完成習(xí)題冊為主、實(shí)踐課為輔的模式，模式過于單一，此外，存在習(xí)題次數(shù)過多、時(shí)間過短等問題。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，大約52%的學(xué)生認(rèn)為當(dāng)前習(xí)題集中習(xí)題數(shù)量偏多，很難短時(shí)間完成（如表3所示）?？傮w而言，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性較低，缺乏學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)效果不佳。

（3）實(shí)踐過少?！皺C(jī)械制圖”課程主要培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立繪畫零件圖以及裝配圖的能力，著重強(qiáng)調(diào)實(shí)踐動(dòng)手能力。結(jié)合中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）現(xiàn)狀，目前第一課堂（講課學(xué)時(shí)）68學(xué)時(shí)，實(shí)踐環(huán)節(jié)只有20學(xué)時(shí)，學(xué)生實(shí)踐時(shí)間過少，綜合實(shí)踐能力難以得到保證。

（4）缺乏機(jī)繪。傳統(tǒng)的尺規(guī)繪圖效率已經(jīng)難以滿足當(dāng)前社會(huì)需求，對于計(jì)算機(jī)繪圖要求越來越急迫。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，大約八成以上學(xué)生希望增加一定課時(shí)的計(jì)算機(jī)繪圖（如表4所示）。結(jié)合我校實(shí)際情況，計(jì)算機(jī)繪圖的課程較少，學(xué)生計(jì)算機(jī)繪圖實(shí)踐能力難以得到有效的保證。

（5）電子資源匱乏。伴隨著新媒體快速崛起與知識爆炸時(shí)代的到來，現(xiàn)有的教材已經(jīng)難以滿足當(dāng)代大學(xué)生的需求。當(dāng)前可用的電子資源主要還是以慕課為主，缺乏其他不同類型的電子資源，如三維零件庫或裝配圖，不能很好地滿足學(xué)生學(xué)習(xí)資源的多樣性。

（6）溝通較少。當(dāng)前第二課堂依然以線下講學(xué)為主，與學(xué)生之間溝通較少，不夠清晰了解學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在的具體問題，導(dǎo)致針對性輔導(dǎo)不夠。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，大部分同學(xué)希望采用線上線下結(jié)合的方式進(jìn)行答疑交流。

（7）輔助教材偏少。目前針對第二課堂的教材十分稀少，已有的教材大多以習(xí)題冊為主，針對性與實(shí)踐性普遍不足，難以有效提升學(xué)生空間三維重構(gòu)能力。當(dāng)前我校的輔助教材主要以2009年出版的《機(jī)械制圖習(xí)題集》為主，題庫內(nèi)容陳舊、數(shù)量偏少，學(xué)生練習(xí)效果難以得到較好的保證。

（8）參賽熱情不高。當(dāng)前有很多面向工程圖學(xué)的比賽，但同學(xué)們普遍參賽熱情不高。根據(jù)表5調(diào)查問卷結(jié)果，依然有41.33%的同學(xué)，會(huì)因?yàn)楦傎惖摹案唛T檻”而退縮。此外，根據(jù)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，大約一半的同學(xué)希望每學(xué)期參加一次（如表6所示）。因此如何有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生參賽熱情則是一個(gè)關(guān)鍵問題。

2"第二課堂改革與實(shí)踐

2.1"智慧繪圖中心

智慧繪圖中心是中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）機(jī)械與電子信息學(xué)院為人才培養(yǎng)而設(shè)置的教學(xué)與實(shí)踐平臺，包括2間錄播智慧教室、1間競賽培訓(xùn)中心和2間繪圖室。為更好地提升第二課堂教學(xué)效果，以智慧繪圖中心為依托平臺，開展課后實(shí)物測繪以及競賽培訓(xùn)等實(shí)踐活動(dòng)，成功舉辦了湖北省第三屆大學(xué)生先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽暨第十六屆全國大學(xué)生先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽省級預(yù)選賽、中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）大學(xué)生先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽等類比賽。智慧繪圖中心的成立無疑為“機(jī)械制圖”第二課堂的建設(shè)提供了良好的硬件平臺，極大助力了學(xué)生培養(yǎng)。

2.2"課程群建立

“工程圖學(xué)”是工科大類專業(yè)的基礎(chǔ)課程，涉及“機(jī)械制圖”“工程制圖”“建筑制圖”等課程，相關(guān)課程的教師人數(shù)也較多?；诂F(xiàn)有的數(shù)字化平臺，建立了相應(yīng)的課程群，極大方便了教師之間的教學(xué)交流與溝通，對于第二課堂教學(xué)效果起到良好的橋梁作用。

2.3"定期培訓(xùn)

依托智慧繪圖中心，針對學(xué)生定期開展培訓(xùn)，三維建模軟件專場培訓(xùn)，以及裝配圖實(shí)繪培訓(xùn)等；針對課程教師，開展新興教學(xué)軟件授課培訓(xùn)。通過定期培訓(xùn)，提升了教師教學(xué)質(zhì)量，提高了學(xué)生綜合能力，有效增進(jìn)了第二課堂教學(xué)效果。

2.4"以賽促學(xué)

以“全國先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息創(chuàng)新大賽”和“全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”兩項(xiàng)國家級圖形大賽為契機(jī)，為本科生提供良好的培訓(xùn)和參賽指導(dǎo)，將以賽促學(xué)作為第二課堂核心內(nèi)容，不斷提升學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力與三維建模能力，為大學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)提供一種新路徑與新思路。據(jù)統(tǒng)計(jì)，自2022年以來參加“全國先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息創(chuàng)新大賽及其省預(yù)選賽、選拔賽”的同學(xué)中大概七成同學(xué)是正在選修制圖課程的大一新生。通過以賽促練，有效提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)效率。

2.5"借助協(xié)會(huì)，以老帶新

通過與中國地質(zhì)大學(xué)圖學(xué)協(xié)會(huì)等校團(tuán)體交流協(xié)作，借助已有的團(tuán)體協(xié)會(huì)，建立教師—社團(tuán)—學(xué)生雙向聯(lián)通模型，充分吸引本科生參與到競賽之中，激發(fā)學(xué)生主觀能力性。自2022年以來，到目前已有超過200名圖學(xué)協(xié)會(huì)會(huì)員參加“全國先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息創(chuàng)新大賽及其省預(yù)選賽、選拔賽”，此外，通過舉辦交流會(huì)等形式，以老帶新，邀請具有參賽經(jīng)驗(yàn)或者比賽獲獎(jiǎng)的同學(xué)，分享賽前賽中的心得與經(jīng)驗(yàn)，讓新成員能夠更為快速地了解比賽，掌握更多的繪圖知識，有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率與能力。

2.6"線上資源

充分利用線上視頻資源，為第二課堂提供多樣性電子資源，構(gòu)建多位一體的知識庫，有效輔助學(xué)生學(xué)習(xí)圖學(xué)相關(guān)知識，提升學(xué)習(xí)效率。利用B站等新型門戶視頻網(wǎng)站，為學(xué)生提供Solidworks或者AutoCAD等三維建模軟件訓(xùn)練視頻，快速助力學(xué)生的三維繪圖軟件能力的培養(yǎng)。

2.7"實(shí)物模型

依托智慧繪圖中心，購買大量實(shí)物模型，包括減速器、千斤頂、球閥等常用裝備，讓學(xué)生在第二課堂上可以直接進(jìn)行實(shí)物測繪，擺脫傳統(tǒng)純粹空間三維想象，通過虛—實(shí)結(jié)合，確實(shí)有效地提升了學(xué)生三維重構(gòu)能力。

結(jié)語

針對傳統(tǒng)“機(jī)械制圖”第二課堂教學(xué)與實(shí)踐中存在的問題，自2022年開展上述一系列改革與實(shí)踐，一方面讓學(xué)生對機(jī)械零部件直觀感受更為深刻，空間三維想象能力得到極大的提升；另一方面以賽促練，通過大量改革與實(shí)踐，大學(xué)生實(shí)踐能力也得到較為明顯的提高。近三年，本校學(xué)生參加“全國先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”共獲得國家二等獎(jiǎng)4項(xiàng)、國家三等獎(jiǎng)5項(xiàng)、湖北省一等獎(jiǎng)3項(xiàng)、湖北省二等獎(jiǎng)11項(xiàng)、湖北省三等獎(jiǎng)16項(xiàng)，對比改革前效果明顯。接下來，將繼續(xù)積極探索“雙一流”建設(shè)背景下第二課堂改革與實(shí)踐，著力提升教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生綜合能力。

參考文獻(xiàn)：

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［2］劉文蓮，謝麗華.基于工程教育認(rèn)證理念的機(jī)械制圖混合式教學(xué)改革思考與實(shí)踐［J］.造紙裝備及材料，2020，49（2）：166167.

［3］甘金強(qiáng)，宋潮龍.新興技術(shù)下機(jī)械制圖課程教學(xué)改革與探索［J］.智庫時(shí)代，2019，33：171172.

［4］佟亮亮，胡文強(qiáng)，王澤恒，等.以第二課堂為依托的安全工程專業(yè)CAD實(shí)踐教學(xué)研究與探索［J］.吉林化工學(xué)院學(xué)報(bào)，2020，37（4）：3538.

［5］王偉.基于第二課堂的民辦高校機(jī)械專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)研究［J］.科教導(dǎo)刊，2016（33）：5657.

基金項(xiàng)目：中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）教學(xué)研究項(xiàng)目（2022120）：“雙一流”建設(shè)背景下“機(jī)械制圖”課程第二課堂建設(shè)研究與實(shí)踐（2022年7月1日—2024年6月30日）

作者簡介：甘金強(qiáng)（1988—"），男，漢族，湖北黃岡人，博士研究生，副教授，研究方向：微納操作機(jī)器人、智能驅(qū)動(dòng)材料、精密定位系統(tǒng)以及智能控制方法等；周曄（1972—"），男，漢族，湖北武漢人，博士研究生，副教授，研究方向：地質(zhì)裝備數(shù)字化設(shè)計(jì)，磁電有限元模擬、流體有限元模擬、機(jī)電一體化PLC控制等。

*通信作者：葛明峰（1986—"），男，漢族，湖北仙桃人，博士研究生，教授，研究方向：機(jī)器人、自動(dòng)控制、深度學(xué)習(xí)等人工智能領(lǐng)域。