探究如何提高《機(jī)械制圖》教學(xué)效果

機(jī)械制圖課程是機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，對(duì)高校的畢業(yè)生提出了更高的職業(yè)技能要求，并且在學(xué)校的不斷深化改革的背景下，該課程越來(lái)越多的被各個(gè)專(zhuān)業(yè)作為選修課。一方面該課程涵蓋的內(nèi)容廣，課程知識(shí)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)緊密聯(lián)系，操作軟件多種多樣，理論性和實(shí)踐性要求高。另外一方面由于有限的學(xué)時(shí)難以讓學(xué)生了解和掌握該課程。通過(guò)本人教學(xué)經(jīng)歷，提出優(yōu)化課程講授內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方式、利用網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展教學(xué)，創(chuàng)造理論教授過(guò)程中的實(shí)踐環(huán)節(jié)、側(cè)重裝配圖的繪制，自己設(shè)置實(shí)踐內(nèi)容，優(yōu)化課程考核體系，提高教學(xué)效果。
1合理設(shè)置教學(xué)計(jì)劃，提高教學(xué)質(zhì)量
理論教學(xué)時(shí)，應(yīng)當(dāng)從專(zhuān)業(yè)的角度培養(yǎng)學(xué)生的行業(yè)素養(yǎng)，又要根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)目標(biāo)來(lái)優(yōu)化授課內(nèi)容，去除與目標(biāo)專(zhuān)業(yè)不太合適的內(nèi)容，刪減陳舊的知識(shí)內(nèi)容和其他課程詳細(xì)的知識(shí)。在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，以實(shí)際的機(jī)械零件和動(dòng)手實(shí)踐與現(xiàn)代技術(shù)結(jié)合來(lái)提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和提高教學(xué)效果。
1.1優(yōu)化課程講授內(nèi)容
機(jī)械制圖課程首要目的是培養(yǎng)學(xué)生了解國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)會(huì)讀圖識(shí)圖，基本目標(biāo)是提高學(xué)生空間想象能力，最終目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)思維能力的養(yǎng)成和提高。在理論教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)該詳細(xì)的講授重要的理論知識(shí)和基礎(chǔ)概念，精講基本體、組合體的繪制，在實(shí)體模型進(jìn)行講解，與二維三維制圖課程相結(jié)合。
對(duì)此，教師應(yīng)當(dāng)做好教學(xué)方式和教學(xué)手段的合理應(yīng)用：一是教授過(guò)程中采用舉例生動(dòng)形象詮釋理論知識(shí)。比如在學(xué)習(xí)投影體系過(guò)程中可以舉例太陽(yáng)和手電筒、教室的墻來(lái)形象的說(shuō)明。在點(diǎn)線(xiàn)面講授過(guò)程中，可以讓學(xué)生使用自己的筆和課本來(lái)幫助學(xué)生來(lái)了解和思考。二是教學(xué)過(guò)程應(yīng)當(dāng)注意內(nèi)容得當(dāng)。對(duì)于簡(jiǎn)單的、基礎(chǔ)的形體可以讓學(xué)生在課后尋找加深理解，形體的尺寸和標(biāo)注應(yīng)當(dāng)分外小心，尺寸標(biāo)準(zhǔn)選擇會(huì)影響加工工藝和裝配精度，具體的將會(huì)在高年級(jí)的課程中進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。三是傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合。機(jī)械制圖是一門(mén)打開(kāi)機(jī)械的“鑰匙”，二維和三維視圖軟件是工具，（如二維軟件AutoCAD；三維軟件比較多，包括Pro/Engineer、Catia、UG-交互式CAD/CAM系統(tǒng)）二者相輔相成，缺一不可。機(jī)械的靈魂是設(shè)計(jì)，軟件和圖紙是機(jī)械的骨架和脈絡(luò)。現(xiàn)代企業(yè)大都采用的是計(jì)算機(jī)繪圖來(lái)提高效率和容錯(cuò)率，為了與企業(yè)和社會(huì)發(fā)展相對(duì)接，在教授機(jī)械制圖課程時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮兩者結(jié)合。
1.2改進(jìn)教學(xué)方式
在教授過(guò)程中，一方面由于課程的學(xué)時(shí)較少，另外一方面難以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如果還是采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，教學(xué)質(zhì)量會(huì)有所欠缺。在教學(xué)方式上，采用課上講授機(jī)械制圖理論課程，課后采用網(wǎng)上直播的方式進(jìn)行CAD軟件制圖的學(xué)習(xí)，有部分學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)直播時(shí)，有時(shí)可能與其他課程有所沖突，教師可采取直播時(shí)進(jìn)行錄播，以便學(xué)生只要有時(shí)間就可以進(jìn)行學(xué)習(xí)，在直播完成后布置作圖作業(yè)，該作業(yè)與機(jī)械制圖理論課程相結(jié)合，也就是機(jī)械制圖理論布置的作業(yè)采用CAD軟件來(lái)進(jìn)行完成，在機(jī)械制圖課程的講授過(guò)程中充分考慮到有些內(nèi)容比較抽象難于想象，例如三維實(shí)體的復(fù)雜的孔、槽、內(nèi)部復(fù)雜的結(jié)構(gòu)；截交線(xiàn)和相貫線(xiàn)等，可以提前采用三維軟件繪制出零件進(jìn)行講解。
1.3利用網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展教學(xué)
對(duì)于復(fù)雜的形體在課后的三維形體課程中進(jìn)行深入學(xué)習(xí)。機(jī)件零件的繪制重點(diǎn)是學(xué)習(xí)零件的表示方法，在學(xué)習(xí)過(guò)程中教師應(yīng)當(dāng)在上課前采用三維軟件把零件繪出，學(xué)生在課堂結(jié)束后可以拷貝然后回去自己練習(xí)繪制。正確的三視圖答案教師可以保存在服務(wù)器上，學(xué)生通過(guò)掃描二維碼來(lái)確認(rèn)答案。學(xué)生在繪制補(bǔ)充三視圖的練習(xí)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)通過(guò)任意的兩個(gè)視圖想象出完整的形體，想象出來(lái)之后三視圖的投影特性畫(huà)出三視圖，然后掃描二維碼與正確答案核對(duì)，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤可以查看三維形體，觀察哪個(gè)特征與想象出的形體不同，發(fā)現(xiàn)是形體想象出錯(cuò)還是繪圖出錯(cuò)，反復(fù)多次的進(jìn)行練習(xí)，很快就可以提高三維形體的想象能力。如學(xué)生繪制零件的三視圖過(guò)程中，首先應(yīng)當(dāng)學(xué)會(huì)分析零件的各個(gè)特征，哪一個(gè)面在主視圖比較容易簡(jiǎn)單清楚的表達(dá)形體，分析好之后各個(gè)視圖采用什么樣的視圖（比如是采用全剖、半剖、旋轉(zhuǎn)剖、局部剖），確定基本的視圖后觀察是否所有特征表示完整，如不完整還可以采用斷面、其他投影面來(lái)補(bǔ)充完整。學(xué)生在遇到問(wèn)題可以直接與教師進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)對(duì)話(huà)，方便快捷的解決學(xué)生問(wèn)題。
2優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃，強(qiáng)化應(yīng)用技術(shù)能力
在機(jī)械制圖課程的教學(xué)過(guò)程中，實(shí)踐課教學(xué)是重要的組成部分。該部分教學(xué)對(duì)學(xué)生的知識(shí)的鞏固，基本技能的養(yǎng)成和強(qiáng)化具有重要意義。教學(xué)的目的是強(qiáng)化學(xué)生的空間想象能力、動(dòng)手實(shí)踐能力。
2.1創(chuàng)造理論教授過(guò)程中的實(shí)踐環(huán)節(jié)
理論教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)創(chuàng)造一些實(shí)踐性環(huán)節(jié)。機(jī)械零件主要由標(biāo)準(zhǔn)件和非標(biāo)準(zhǔn)件組成，制圖課堂也是一門(mén)培養(yǎng)學(xué)生查看和了解國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的課程。在講授過(guò)程中，應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)查國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和了解認(rèn)識(shí)行業(yè)的規(guī)定。例如：標(biāo)準(zhǔn)件的繪制是重點(diǎn)也是難點(diǎn)，許多同學(xué)在繪圖過(guò)程中特別是螺栓、螺釘?shù)冗B接件中往往粗細(xì)實(shí)線(xiàn)不分，實(shí)質(zhì)上是不了解螺紋孔的加工，通過(guò)學(xué)生實(shí)際加工孔之后，沒(méi)有在出現(xiàn)粗細(xì)實(shí)線(xiàn)不分的情形。
另外，學(xué)生在課堂和生活中比較難看到一些特殊的標(biāo)準(zhǔn)件，學(xué)生難以有感性認(rèn)識(shí)。在講授螺紋緊固件時(shí)，可以準(zhǔn)備不同齒形螺紋緊固件：三角形、梯形、鋸齒形，內(nèi)螺紋和外螺紋的緊固件，連接鍵，連接銷(xiāo)，各個(gè)類(lèi)型的軸承，非標(biāo)準(zhǔn)件齒輪，可以組織學(xué)生進(jìn)行螺紋的加工和螺紋連接件的安裝（車(chē)螺紋、鉆孔、安裝）參觀齒輪的加工。可以組織學(xué)生去生產(chǎn)企業(yè)去參觀學(xué)習(xí)，很多企業(yè)可以會(huì)同時(shí)使用三維軟件繪圖軟件和CAD。三維軟件是為了設(shè)計(jì)過(guò)程中能更加形象直觀的表達(dá)零件和機(jī)器來(lái)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，促進(jìn)交流。CAD的采用大大提高了企業(yè)的設(shè)計(jì)效率和減少了出錯(cuò)率。機(jī)械圖紙是加工、裝配、檢驗(yàn)、復(fù)檢的“指揮棒”。
2.2側(cè)重裝配圖的繪制
機(jī)械制圖的核心內(nèi)容是裝配圖的繪制，裝配圖的繪制是系統(tǒng)的工程，也是測(cè)量技術(shù)、空間想象能力、知識(shí)融合和識(shí)圖能力的綜合應(yīng)用。在教學(xué)過(guò)程中，一般在學(xué)期的中間進(jìn)行機(jī)械測(cè)繪，機(jī)器可以根據(jù)各自條件配置，學(xué)生在機(jī)械拆裝和機(jī)械零件的測(cè)繪過(guò)程中消化理論知識(shí)，在拆裝和測(cè)繪過(guò)程中可以提出問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題。不僅可以提高學(xué)生的動(dòng)手能力和學(xué)習(xí)樂(lè)趣，又可以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握程度和二維軟件的使用熟練程度，使學(xué)生在該課程中學(xué)有所用，使學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中，達(dá)到了解和掌握零件圖和裝配圖的繪制。在機(jī)械測(cè)繪的過(guò)程中一是應(yīng)該了解分析測(cè)繪對(duì)象，了解機(jī)器工作原理和機(jī)器內(nèi)外型形體分析，了解零件的構(gòu)成、作用、材料以及各個(gè)零件之間的位置關(guān)系。二是確定繪圖方案，在繪制過(guò)程中，要求學(xué)生采用適當(dāng)?shù)膱D紙、視圖來(lái)表達(dá)零件。三是繪制草圖和尺寸測(cè)量，繪制草圖是提高繪圖效率，在測(cè)量過(guò)程中，選用正確的測(cè)量工具。在繪制裝配圖中，學(xué)有余力的學(xué)生可以先用三維軟件把裝配的零件一一繪出，然后在采用CAD繪制出機(jī)械圖紙。四是綜合考慮。在繪制機(jī)械圖紙時(shí)，能夠正確、清晰、完整、合理的繪制，對(duì)學(xué)生理論知識(shí)的掌握、實(shí)踐能力的高低，軟件使用的熟練程度都提出較高的要求。
2.3自己設(shè)置實(shí)踐內(nèi)容
學(xué)生基本掌握了基礎(chǔ)理論知識(shí)和對(duì)二維軟件熟練使用后，特別是中期裝配圖的繪制后，應(yīng)該增加自己設(shè)置實(shí)踐內(nèi)容，目的是形成工程項(xiàng)目意識(shí)和理論知識(shí)應(yīng)用、提高繪圖效率。自己設(shè)置實(shí)踐內(nèi)容，是為了可以促使學(xué)生養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)，自主查閱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，實(shí)踐內(nèi)容多種多樣，根據(jù)學(xué)生人數(shù)可以分成幾個(gè)小組，小組成員之間進(jìn)行討論，最后形成實(shí)踐內(nèi)容，即機(jī)械繪制哪個(gè)常見(jiàn)的機(jī)器，團(tuán)隊(duì)成員在進(jìn)行分工，小組討論形成方案。然后教師幫助考慮繪制圖紙的有用性和可行性分析，在后期對(duì)各個(gè)小組的實(shí)踐內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)和歸納。
3優(yōu)化課程考核體系利于養(yǎng)成工程意識(shí)
機(jī)械制圖在課堂上講授了理論知識(shí)和作圖原理，需要一定量的試題來(lái)進(jìn)行鞏固是有必要的。應(yīng)做到應(yīng)學(xué)生而異，不同的學(xué)生知識(shí)的掌握和理解能力，空間想象能力的強(qiáng)弱是有差別的。所以建立不同目標(biāo)的試題數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)里的試題可以由企業(yè)工程師和機(jī)械制圖的方面的教師來(lái)進(jìn)行命制，試題范圍應(yīng)做到相同的知識(shí)點(diǎn)和不同的章節(jié)有難度差異、以滿(mǎn)足不足層次的學(xué)生，試題應(yīng)該緊貼企業(yè)的實(shí)踐相結(jié)合；試題可以添加一些不同導(dǎo)向的內(nèi)容，不同企業(yè)加工的產(chǎn)品不同當(dāng)然也會(huì)導(dǎo)致機(jī)械圖紙也是不同的。在學(xué)期的空檔可以專(zhuān)門(mén)選一到兩天的時(shí)間給學(xué)生進(jìn)行答疑，學(xué)生可以在做試題的過(guò)程中記下不會(huì)的問(wèn)題總結(jié)下來(lái)，答疑時(shí)與老師、學(xué)生進(jìn)行交流學(xué)習(xí)。課程的考核不再采用試卷的形式，而是采用計(jì)算機(jī)抽提的方式進(jìn)行，自動(dòng)批閱，自動(dòng)批分，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力和大大提高學(xué)生對(duì)課程的重視程度。課程考核完成后，還應(yīng)組織學(xué)生進(jìn)行答疑，答疑好后對(duì)學(xué)生的總體表現(xiàn)計(jì)入期末成績(jī)，該方式避免了學(xué)生考完試不會(huì)的還是不會(huì)，沒(méi)掌握的知識(shí)還是沒(méi)有掌握的情況，使學(xué)生真正作到是為了學(xué)習(xí)知識(shí)的,而不是期末突擊應(yīng)付考試。因此總成績(jī)?cè)O(shè)置是平時(shí)成績(jī)10%+繪圖制圖成績(jī)20%+實(shí)踐成績(jī)20%+期末成績(jī)+50%，有利于提高工程素養(yǎng)。
總而言之，機(jī)械制圖課堂的探究對(duì)上好機(jī)械制圖課程至關(guān)重要。一是對(duì)培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展和混合型的技術(shù)人員是十分必要的。二是機(jī)械制圖課程對(duì)任課教師采用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)教學(xué)提出了更高的要求，教師在教授理論知識(shí)的同時(shí)一方面應(yīng)注重與現(xiàn)代企業(yè)的要求相結(jié)合，另一方面是使用現(xiàn)代通信技術(shù)對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)。用人單位在挑選畢業(yè)生時(shí)，不僅僅看中的是某一方面的能力，更看重多方面的能力，對(duì)于機(jī)械制圖課程來(lái)說(shuō)，不論是機(jī)械專(zhuān)業(yè)的學(xué)生還是非機(jī)械的學(xué)生。機(jī)械制圖課程帶來(lái)的不僅是制圖課程本身，更深的是在機(jī)械制圖背后，緊跟時(shí)代步伐、知識(shí)豐富、實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、認(rèn)真做事和一絲不茍的“機(jī)械人”作風(fēng)。