唐勝菊 袁慧 馮立 楊杰 黃靜雅

[摘要]本文基于電大遠(yuǎn)程教育教學(xué)特色，從《機(jī)械制圖》教學(xué)實(shí)際出發(fā)，分析學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)械制圖課程時(shí)面臨的主要困難，以學(xué)生技能培養(yǎng)為目標(biāo)，結(jié)合學(xué)生實(shí)際崗位需求，在教學(xué)資源中增加測繪知識，引入三維造型軟件輔助教學(xué)，提高學(xué)生讀圖和繪圖能力，幫助學(xué)生提前適應(yīng)工作情境、強(qiáng)化操作技能。企業(yè)反饋表明，學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)習(xí)時(shí)便已基本具備了用人單位對學(xué)生機(jī)械制圖能力的要求，具備勝任工作崗位的能力。

[關(guān)鍵詞]機(jī)械制圖;AutoCAD;測繪;課程資源

[中圖分類號]G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1671-5918（2019）03-0136-03

doi：10.3969/j.issn.1671-5918.2019.03.060 [本刊網(wǎng)址]http：//www.hbxb.net

一、引言

隨著國家經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和高校教育研究的不斷推進(jìn)，應(yīng)用型人才培養(yǎng)的社會需求要求高校應(yīng)更加注重學(xué)生實(shí)際技能的培養(yǎng)，《機(jī)械制圖》這門專業(yè)基礎(chǔ)課程在專業(yè)建設(shè)中起著承上啟下和貫穿始終的作用。但本課程中較抽象的理論知識和較大的空間思維要求使學(xué)生極易產(chǎn)生厭學(xué)、畏學(xué)想法，如何借助現(xiàn)代教學(xué)模式和方法，讓電大學(xué)生更好地掌握此門課程的核心內(nèi)容，是本次資源建設(shè)工作的重點(diǎn)。

電大遠(yuǎn)程教育的教學(xué)模式對教學(xué)平臺上的各種教學(xué)資源提出了更高的要求，學(xué)生的學(xué)習(xí)成效與優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源密不可分，如何設(shè)計(jì)和完善教學(xué)資源顯得十分重要。在《機(jī)械制圖》的整個(gè)教學(xué)過程中，二維平面圖形與三維立體空間的互換是學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容，設(shè)法在“平面形體”與“空間立體”之間構(gòu)建一座橋梁，讓學(xué)生在“圖”與“物”的思維轉(zhuǎn)換中更自然，是本次課程資源改革的重點(diǎn)和難點(diǎn)。單憑學(xué)生的“冥思苦想”和有限的模型是不能有效解決這諸多問題的，對此，本文提出在電大遠(yuǎn)程教育學(xué)習(xí)資源建設(shè)中引入AutoCAD繪圖軟件輔助教學(xué)的方法來簡化這些問題，幫助學(xué)生搭建由二維平面視圖到三維空間形體之間轉(zhuǎn)換的橋梁;而制圖中測繪知識是學(xué)生從認(rèn)識實(shí)物到用圖形表達(dá)實(shí)物的重要環(huán)節(jié)，與學(xué)生繪圖素質(zhì)的養(yǎng)成關(guān)系密切，因此在本次資源改革中還加入了測繪知識，與組合體、裝配圖等知識結(jié)合，提高學(xué)生的綜合能力。實(shí)踐證明，AutoCAD三維軟件與機(jī)械制圖的有機(jī)融合以及測繪知識的增設(shè)能有效提高學(xué)生識圖繪圖的能力和空間想象能力，并大大提高教學(xué)的效率和學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

二、機(jī)械制圖課程教學(xué)中存在的主要問題

通過對本專業(yè)學(xué)生抽樣調(diào)查發(fā)現(xiàn)，因機(jī)械制圖課程開設(shè)在第一學(xué)年，學(xué)生剛接觸跟專業(yè)有關(guān)的課程，不易進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài);學(xué)生不清楚所學(xué)知識在后續(xù)課程和工作中有何用，因而學(xué)習(xí)沒有積極性;加之制圖課程中的相關(guān)國標(biāo)和需要記憶的知識點(diǎn)較多，學(xué)生存在記憶困難，且需要建立二維與三維空間的轉(zhuǎn)換，學(xué)生很難系統(tǒng)理解和掌握本課程知識。因此，傳統(tǒng)的教學(xué)資源已不適應(yīng)學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際技能的要求，與之相適應(yīng)的教學(xué)資源亟需改善。

（一）教學(xué)方法上的問題

在之前的教學(xué)資源中，我們采用的是用一些簡單的實(shí)物模型的方式來表達(dá)機(jī)械零件的相關(guān)結(jié)構(gòu)及形狀。但由于教學(xué)模型的數(shù)量有限、結(jié)構(gòu)和形狀比較單一，加之在以往的課程資源中多是采用靜態(tài)展示的方式來講解，輔助學(xué)生理解制圖原理和視圖表達(dá)方面的效果并不理想，學(xué)生接受知識的能力也沒有太大提高。對制圖課程的講解，依然沿襲傳統(tǒng)教學(xué)模式，要求學(xué)生通過所展示的平面圖，想象其立體形狀，再將所想象的立體圖形進(jìn)行平面投影，這種教學(xué)方式顯得過于抽象，使很多學(xué)生難以掌握制圖的根本技巧，對制圖課程的學(xué)習(xí)產(chǎn)生不了興趣，影響知識的吸收轉(zhuǎn)化，甚至讓學(xué)生產(chǎn)生逆反心理，教學(xué)效果大打折扣。

（二）教學(xué)內(nèi)容上的問題

隨著行業(yè)的發(fā)展，企業(yè)與學(xué)校對機(jī)械制圖課程提出了以實(shí)用為主，以培養(yǎng)具有實(shí)際操作技能的學(xué)生為目的的現(xiàn)實(shí)要求。由于電大遠(yuǎn)程教學(xué)的局限性，我們在實(shí)際的教學(xué)中，仍然有很多教學(xué)資源是過度偏重理論知識，對測繪訓(xùn)練這種對空間思維能力培養(yǎng)和動手作圖能力培養(yǎng)都有重大影響的實(shí)踐性學(xué)習(xí)則有一定程度的忽視。

三、教學(xué)資源改革實(shí)施思路

（一）課程資源改革原則

堅(jiān)持把學(xué)生的技能培養(yǎng)、綜合能力培養(yǎng)放在首位，堅(jiān)持實(shí)用與企業(yè)需求相結(jié)合，注重教學(xué)內(nèi)容的實(shí)用性與企業(yè)實(shí)際實(shí)踐的緊密聯(lián)系，創(chuàng)立貼近實(shí)戰(zhàn)的教學(xué)情境，讓學(xué)生真切感受到其所學(xué)習(xí)的理論知識是有用的。注重培養(yǎng)合格的技能型和實(shí)用型綜合性人才，滿足企業(yè)的用工標(biāo)準(zhǔn)，為學(xué)生上崗就業(yè)鋪平道路。

（二）課程資源改革思路

本文嘗試將AutoCAD三維建模功能引入機(jī)械制圖教學(xué)過程中，仍以機(jī)械制圖原知識體系講解為主線，在原有機(jī)械制圖知識體系完整的前提下，在相交線、截交線、相貫線、組合體讀圖、裝配圖學(xué)習(xí)時(shí)引入三維模型輔助講解，幫助學(xué)生理解知識內(nèi)容，為制圖基本內(nèi)容的學(xué)習(xí)服務(wù)。并分析學(xué)生就業(yè)崗位需求，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，穿插測繪知識介紹，讓學(xué)生了解完整的制圖流程，提前適應(yīng)工作情境。

1.分析就業(yè)崗位，設(shè)定教學(xué)案例

在學(xué)習(xí)資源改革上不是簡單地將原有教學(xué)資源進(jìn)行生硬的整合，或隨意在資源中加上幾個(gè)實(shí)例作為提升學(xué)生繪圖技能的主要手段。需要認(rèn)真分析學(xué)生的就業(yè)崗位需求，再結(jié)合教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)案例以及教學(xué)情景的設(shè)計(jì)。教學(xué)案例的選擇以生產(chǎn)實(shí)際為主，難易適中，過于復(fù)雜或簡單都不利于學(xué)生學(xué)習(xí)。通過教學(xué)設(shè)計(jì)，將理論知識融人練習(xí)當(dāng)中，始終堅(jiān)持知識點(diǎn)在何處用，知識便在何處講的資源建設(shè)原則來進(jìn)行課程資源改革，使教學(xué)更貼近生產(chǎn)實(shí)際。

2.注重技能培養(yǎng)的連續(xù)性，與其他教學(xué)科目相結(jié)合

由于機(jī)械制圖課程與其他專業(yè)課程的聯(lián)系也非常緊密，因此，對于機(jī)械制圖課程的學(xué)習(xí)不能僅對本門課程加以學(xué)習(xí)，還應(yīng)該重視并加強(qiáng)與其他專業(yè)課程的聯(lián)系，構(gòu)建相關(guān)學(xué)科之間的系統(tǒng)教學(xué)。由于機(jī)械制圖與AutoCAD教學(xué)內(nèi)容聯(lián)系十分緊密，因此，在課程資源建設(shè)中可以運(yùn)用AutoCAD制圖手段，輔助學(xué)生進(jìn)行識圖與繪圖學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的繪圖技能。

四、教學(xué)資源改革主要措施

（一）教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

教學(xué)內(nèi)容在保持原有知識體系結(jié)構(gòu)完整性的前提下，教學(xué)內(nèi)容由淺人深，以生產(chǎn)實(shí)踐中的零件為基礎(chǔ)。依照點(diǎn)、線、面、基本體、組合體、零件圖、裝配圖、測繪工具與測繪方法的順序來講述讀圖、畫圖方法以及國家標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定。

（二）教學(xué)情境設(shè)計(jì)

在教學(xué)資源改革的具體實(shí)施中增加測繪知識講解。在理論課程講解完后增加零件的測繪知識講解，讓學(xué)生可以學(xué)習(xí)一般零件和部件的測繪方法、步驟，學(xué)會使用常用測量工具，如鋼直尺、內(nèi)外卡鉗、游標(biāo)卡尺、螺距規(guī)等，通過課件學(xué)習(xí)讓學(xué)生認(rèn)識常見拆裝工具（各種扳手、螺絲刀、各種鉗、頂拔器等）和目前測量與拆裝的發(fā)展趨勢，通過測繪知識講解提高學(xué)生將來在工作中的動手能力、識圖繪圖能力、并提高其工程素質(zhì)。

（三）課程資源的建設(shè)

課程資源仍然以文本，視頻，動畫，圖片等方式呈現(xiàn)。根據(jù)電大學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，選擇把機(jī)械制圖基礎(chǔ)知識用文本方式表達(dá)，基本圖形的相關(guān)視圖采用關(guān)鍵字加圖片的方式來表達(dá)。在線條的粗細(xì)及線型等方面可以有不同的顏色來區(qū)分。而對于學(xué)生理解難度較大的相貫線、剖視圖、組合體、裝配體的表達(dá)則采用三維模型分析用視頻講解方式加以呈現(xiàn)。逐步引導(dǎo)學(xué)生從理解基本概念開始，建立平面圖形與空間立體之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。將AutoCAD三維軟件輔助教學(xué)過程拍攝成視頻，讓學(xué)生觀察更直觀，降低學(xué)生空間想象負(fù)荷。

1.AutoCAD輔助截交線、相貫線教學(xué)

在機(jī)械制圖中，立體表面形成的交線包括相交線、截交線、相貫線他們是教學(xué)的難點(diǎn)，例如在相貫線的教學(xué)中，可先建立基本體，設(shè)計(jì)它們的相交位置，利用參數(shù)驅(qū)動功能，變換相交的角度以及基本體半徑，使學(xué)生能更真切直觀地觀察到不同半徑、不同相交角度的形體相交所形成的相貫線的變化過程和投影視圖，從原來的靜態(tài)觀察相貫線特征方式變成動態(tài)觀察，更容易理解相貫線是兩個(gè)基本體相交時(shí)自然形成的立體表面的共有線。

2.AutoCAD軟件輔助讀組合體視圖

在生產(chǎn)中會面臨大量的組合體讀圖工作，許多電大學(xué)生由于缺乏較強(qiáng)的邏輯思維能力，讓他們根據(jù)三視圖想象出組合體的實(shí)際形狀難度較大。對此，在構(gòu)建教學(xué)資源時(shí)嘗試在教學(xué)中適時(shí)地運(yùn)用AutoCAD的三維建模功能來將問題簡化。具體流程可分為三步：一是對組合體進(jìn)行形體分析并將其分解成各個(gè)基本體;二是利用AutoCAD創(chuàng)建各種基本體;三是利用移動，旋轉(zhuǎn)等功能將組合體重新組合成三維模型。這使得組合體的識讀變得更為直觀，簡單。

3.AutoCAD軟件輔助讀剖視、斷面、裝配圖

利用Auto CAD軟件中的“剖切”命令可將教學(xué)模型依據(jù)所選平面進(jìn)行分割，這對剖視圖、斷面圖的教學(xué)很有幫助。特別在“全剖”和“半剖”視圖中，利用AutoCAD的“剖切”命令將教學(xué)模型在指定平面剖開，按照需要移動或旋轉(zhuǎn)。讓學(xué)生可以更清楚，更直觀地觀察到模型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和截面形狀，理解剖視圖教學(xué)內(nèi)容。

4.增設(shè)測繪知識，貼近工作實(shí)際

測繪是機(jī)械制圖課程中的一個(gè)非常重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，但是由于電大遠(yuǎn)程教育的教學(xué)模式，學(xué)生在實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)方式與普通高校有所差別，為了更好地引導(dǎo)學(xué)生將教材上的理論與實(shí)踐相結(jié)合，達(dá)到教學(xué)實(shí)踐基本要求，本文在資源建設(shè)時(shí)，首先明確測繪的內(nèi)容和要求，根據(jù)學(xué)生崗位需要，設(shè)定測繪案例，通過視頻文件介紹測繪相關(guān)要求及方法，使學(xué)生了解部件的構(gòu)造、性能和工作原理。在測繪案例的選擇上，盡量選取能覆蓋機(jī)械制圖教學(xué)知識點(diǎn)最多的案例。比如，可以選擇安全閥和齒輪油泵作為測繪對象加以介紹，因?yàn)檫@兩類機(jī)構(gòu)中包含了多種連接類型，涉及了多種配合關(guān)系，涵蓋了多類典型零件，有標(biāo)準(zhǔn)件和常用件。

五、教學(xué)資源改革成效

將AutoCAD設(shè)計(jì)軟件引入“機(jī)械制圖”課程資源建設(shè)，作為一種教學(xué)工具輔助“機(jī)械制圖”教學(xué)，能有效降低學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械制圖的難度，提升學(xué)習(xí)興趣，拉升教學(xué)質(zhì)量。使學(xué)生建立從二維平面到三維立體之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。通過教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過改革后的教學(xué)資源更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程的興趣。課程考核通過率也得到了極大改善，測繪知識的增加，使得學(xué)生對機(jī)械制圖全系統(tǒng)流程有了更全面的了解，更貼合企業(yè)對機(jī)械制圖崗位的技能需求，同時(shí)也使學(xué)生的動手能力、制圖能力以及工程素養(yǎng)等有了極大的提高。通過用工單位的調(diào)查反饋，學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)習(xí)時(shí)便已具備了企業(yè)對機(jī)械制圖方面的要求能力。同時(shí)提前入門三維軟件，也為后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)打好了基礎(chǔ)。

六、總結(jié)

通過在教學(xué)資源中引入AutoCAD三維設(shè)計(jì)軟件輔助教學(xué)的方法使枯燥的理論學(xué)習(xí)變得更直觀、更易理解，降低了機(jī)械制圖教學(xué)中抽象教學(xué)的難度。測繪知識的增設(shè)使學(xué)習(xí)內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)踐聯(lián)系得更加緊密，課程資源體系更完善，不僅提高了學(xué)生的實(shí)踐能力，也提高了學(xué)生的就業(yè)能力。實(shí)踐證明，只有不斷地改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)資源，與時(shí)俱進(jìn)，以學(xué)生為主體，分析學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)及所面臨的困難，加以針對性的解決，才能使教學(xué)資源更符合學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)及需求，培養(yǎng)出符合企業(yè)實(shí)際需求的技能型人才。