摘要：在傳統(tǒng)的機(jī)械制圖教學(xué)中，教師通常依賴圖紙、模型和實(shí)物進(jìn)行教學(xué)。然而，隨著科技的進(jìn)步，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用為教學(xué)模式帶來了新的可能，它不僅可以提高教學(xué)質(zhì)量，降低教學(xué)成本，還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力?；诖耍接憦膫鹘y(tǒng)到數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中機(jī)械制圖教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變和優(yōu)化，研究結(jié)果可供教育工作者參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制圖；數(shù)字化技術(shù)；教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：G712 收稿日期：2024-02-27

DOI：1019999/jcnki1004-0226202408035

1 機(jī)械制圖教學(xué)的傳統(tǒng)模式

1.1 傳統(tǒng)機(jī)械制圖教學(xué)的特點(diǎn)和問題

在傳統(tǒng)的機(jī)械制圖教學(xué)中，教師通常依賴圖紙和模型進(jìn)行教學(xué)。然而，這些工具往往只能提供二維或三維的靜態(tài)圖像，難以生動(dòng)地展示機(jī)械結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化和復(fù)雜關(guān)系，不利于學(xué)生的直觀理解和掌握［1］。傳統(tǒng)的實(shí)物模型需要大量的實(shí)物材料和制作成本，而且在使用過程中容易損耗，需要不斷更新和維護(hù)。這不僅增加了教學(xué)成本，還可能影響教學(xué)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的機(jī)械制圖教學(xué)方式在表達(dá)復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)時(shí)存在一定的局限性，由于圖片和模型的限制，學(xué)生難以全面、深入的理解和掌握復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和創(chuàng)新能力。

1.2 機(jī)械制圖教學(xué)的挑戰(zhàn)和需求

機(jī)械制圖教學(xué)面臨著適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展、降低教學(xué)成本、提高教學(xué)效率以及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的挑戰(zhàn)和需求。數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用可以為機(jī)械制圖教學(xué)提供新的解決方案，創(chuàng)新教學(xué)方式，提高教學(xué)質(zhì)量和效率，培養(yǎng)出具備現(xiàn)代工業(yè)所需技能的人才［2］。具體而言，機(jī)械制圖教學(xué)的挑戰(zhàn)和需求如下：

a.現(xiàn)代工業(yè)正在向數(shù)字化、智能化方向快速發(fā)展，對(duì)機(jī)械制圖教學(xué)提出了更高的要求。傳統(tǒng)的教學(xué)方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代工業(yè)的需求，需要引入數(shù)字化技術(shù)，創(chuàng)新教學(xué)方式，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出具備現(xiàn)代工業(yè)所需技能的人才。

b.傳統(tǒng)機(jī)械制圖教學(xué)需要大量的實(shí)物模型和圖紙，制作成本高，且更新和維護(hù)都需要耗費(fèi)大量的人力和物力。數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用可以降低教學(xué)成本，提高教學(xué)效率，同時(shí)還可以提高教學(xué)的靈活性和可持續(xù)性。

c.機(jī)械制圖是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，需要學(xué)生具備一定的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用可以為學(xué)生提供更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)和實(shí)踐環(huán)境，同時(shí)還可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新思考和實(shí)踐探索，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力［2］。

2 數(shù)字化技術(shù)在機(jī)械制圖教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制圖教學(xué)中的內(nèi)容

數(shù)字化技術(shù)包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）、3D打印等技術(shù)，它們?yōu)闄C(jī)械制圖教學(xué)提供了新的手段和方法。具體而言，數(shù)字化技術(shù)在機(jī)械制圖教學(xué)中的應(yīng)用，可以概括為以下幾個(gè)方面：

a.利用數(shù)字化技術(shù)，可以將傳統(tǒng)的紙質(zhì)圖紙轉(zhuǎn)化為數(shù)字格式，方便存儲(chǔ)、編輯、傳輸和展示。同時(shí)，通過三維建模軟件，可以將現(xiàn)實(shí)中的物體轉(zhuǎn)化為數(shù)字化模型，方便學(xué)生進(jìn)行觀察、分析、測(cè)量和操作。b.數(shù)字化技術(shù)可以將傳統(tǒng)的課堂教學(xué)與互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)相結(jié)合，提供豐富的教學(xué)資源和學(xué)習(xí)素材，包括視頻、圖片、聲音、文字等。學(xué)生可以在線學(xué)習(xí)、在線討論、在線測(cè)試等，提高教學(xué)效率和學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。c.數(shù)字化技術(shù)可以提供交互性和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，使學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行操作和體驗(yàn)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和參與度。

2.2 數(shù)字化技術(shù)在機(jī)械制圖教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)和效果評(píng)估

數(shù)字化技術(shù)在機(jī)械制圖課程教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯，能夠提高教學(xué)質(zhì)量和效率，增強(qiáng)教學(xué)效果和學(xué)生的參與度。具體如下：

a.數(shù)字化技術(shù)可以快速地生成和修改圖紙，節(jié)省了教師和學(xué)生的時(shí)間。同時(shí)，數(shù)字化技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的共享和交流，提高了教學(xué)效率。

b.數(shù)字化技術(shù)可以提供更加生動(dòng)、直觀的教學(xué)方式，幫助學(xué)生更好地理解和掌握機(jī)械制圖的知識(shí)和技能。通過三維建模軟件，可以創(chuàng)建出更加逼真的模型和場(chǎng)景，讓學(xué)生更好地理解機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)和工作原理。

c.數(shù)字化技術(shù)可以提供更加互動(dòng)和有趣的教學(xué)方式，吸引學(xué)生的注意力，提高他們的學(xué)習(xí)積極性和參與度。例如，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行操作和體驗(yàn)，加深對(duì)機(jī)械制圖的深入理解。

d.數(shù)字化技術(shù)可以提供創(chuàng)新設(shè)計(jì)和優(yōu)化的工具和方法，讓學(xué)生可以在設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行創(chuàng)新思考和實(shí)踐探索，提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率。通過數(shù)字化技術(shù)，學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行產(chǎn)品的模擬仿真和優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而更好地掌握機(jī)械制圖的相關(guān)技能［3］。

3 機(jī)械制圖教學(xué)模式的轉(zhuǎn)型

3.1 傳統(tǒng)模式和數(shù)字化模式的差異、優(yōu)勢(shì)分析

傳統(tǒng)的教學(xué)模式主要依賴手工繪圖，教師通過黑板、紙張等工具進(jìn)行授課。這種模式有其優(yōu)點(diǎn)，如直觀性強(qiáng)，學(xué)生可以通過手工繪圖加深對(duì)圖形的理解。同時(shí)，教師可以通過板書示范，幫助學(xué)生掌握繪圖技巧。然而，這種模式也有其局限性，如繪圖效率低，需要大量的紙張和時(shí)間，對(duì)于大規(guī)模的教學(xué)來說，成本較高。

數(shù)字化模式則主要依賴計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行繪圖和教學(xué)。這種模式具有如下優(yōu)點(diǎn)：a.繪圖效率高，可以快速地完成大量的繪圖任務(wù)。b.數(shù)字化模式可以方便地存儲(chǔ)和分享圖形，方便學(xué)生隨時(shí)復(fù)習(xí)和參考。c.機(jī)械制圖傳統(tǒng)教學(xué)模式和數(shù)字化教學(xué)模式之間還有著一定的差異，能夠顯現(xiàn)出數(shù)字化教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)，如表1所示。

3.2 機(jī)械制圖教學(xué)模式的數(shù)字化轉(zhuǎn)型路徑和策略

為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械制圖教學(xué)模式的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，應(yīng)完善相關(guān)的教學(xué)策略和模式，確保教學(xué)工作的效果，如表2所示。

3.3 機(jī)械制圖教學(xué)模式數(shù)字化轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)和應(yīng)對(duì)措施

機(jī)械制圖教學(xué)模式數(shù)字化轉(zhuǎn)型面臨一些挑戰(zhàn)，如技術(shù)門檻高、學(xué)習(xí)成本大、師生適應(yīng)程度不一等。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，可以采取以下措施：a.可提供技術(shù)支持服務(wù)，幫助師生解決數(shù)字化教學(xué)中遇到的技術(shù)問題。b.通過集中采購(gòu)等方式降低數(shù)字化教學(xué)工具的成本，減輕師生的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。c.利用培訓(xùn)和宣傳，幫助師生了解數(shù)字化教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，提高他們的適應(yīng)能力。

4 機(jī)械制圖教學(xué)模式的優(yōu)化

4.1 機(jī)械制圖教學(xué)模式的優(yōu)化需求和目標(biāo)

機(jī)械制圖是機(jī)械工程專業(yè)的一門核心課程，其教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生具備基本的機(jī)械繪圖和讀圖能力。隨著科技的發(fā)展，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代機(jī)械工程教育的需求。因此，優(yōu)化機(jī)械制圖教學(xué)模式的需求日益凸顯。

具體目標(biāo)如下：a.通過數(shù)字化工具和資源的應(yīng)用，提高教學(xué)的直觀性和有效性，使學(xué)生能夠更好地理解和掌握機(jī)械制圖的知識(shí)和技能。b.通過數(shù)字化教學(xué)模式，為學(xué)生提供更加靈活、個(gè)性化的學(xué)習(xí)方式，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。c.通過數(shù)字化教學(xué)，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新性思考和實(shí)踐，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識(shí)和能力。d.根據(jù)行業(yè)發(fā)展的需求，及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容和方法，培養(yǎng)出符合行業(yè)需求的機(jī)械制圖人才。

4.2 優(yōu)化機(jī)械制圖數(shù)字化教學(xué)課程設(shè)計(jì)

優(yōu)化機(jī)械制圖數(shù)字化教學(xué)課程設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)教學(xué)模式轉(zhuǎn)型的重要保障，需要完善相關(guān)的課程內(nèi)容，如表3所示。

4.3 機(jī)械制圖教學(xué)數(shù)字化模式

在推進(jìn)機(jī)械制圖教學(xué)數(shù)字化模式轉(zhuǎn)型的過程中，需要注意以下幾點(diǎn)：a.在數(shù)字化教學(xué)模式下，教師的角色需要從傳統(tǒng)的知識(shí)傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的指導(dǎo)者和伙伴。教師需要掌握數(shù)字化工具和資源的應(yīng)用方法，能夠有效的組織和管理數(shù)字化教學(xué)活動(dòng)。b.在數(shù)字化教學(xué)模式下，學(xué)生需要一定的適應(yīng)期。教師需要關(guān)注學(xué)生的適應(yīng)情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略和方法，幫助學(xué)生更好地適應(yīng)數(shù)字化教學(xué)模式。c.數(shù)字化教學(xué)模式雖然具有很多優(yōu)點(diǎn)，但并不能完全替代傳統(tǒng)的教學(xué)模式。因此，在推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過程中，需要注重教學(xué)質(zhì)量和效果，確保學(xué)生能夠真正掌握機(jī)械制圖的技能和知識(shí)。d.通過與企業(yè)合作，可以更好地了解行業(yè)的需求和發(fā)展趨勢(shì)，及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容和方法，培養(yǎng)出符合行業(yè)需求的機(jī)械制圖人才［4］。

4.4 優(yōu)化機(jī)械制圖教學(xué)評(píng)估和反饋機(jī)制

優(yōu)化機(jī)械制圖教學(xué)評(píng)估和反饋機(jī)制是推進(jìn)教學(xué)模式轉(zhuǎn)型的重要環(huán)節(jié)。具體優(yōu)化措施如下：a.采用多元化的評(píng)估方式，包括考試、作業(yè)、實(shí)踐操作、小組討論等，全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和能力。b.教師需要及時(shí)對(duì)學(xué)生的作業(yè)和實(shí)踐操作進(jìn)行批改和反饋，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足之處并加以改進(jìn)。同時(shí)，也需要及時(shí)將評(píng)估結(jié)果反饋給學(xué)生，讓學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)情況和進(jìn)度。c.建立學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)，為學(xué)生提供學(xué)習(xí)輔導(dǎo)、答疑等服務(wù)，幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)中遇到的問題和困難。同時(shí)，也可以通過系統(tǒng)收集學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)和反饋意見，為改進(jìn)教學(xué)模式提供參考。

5 結(jié)語

數(shù)字化技術(shù)在機(jī)械制圖課程教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯，能夠提高教學(xué)質(zhì)量和效率，增強(qiáng)教學(xué)效果和學(xué)生創(chuàng)新能力。傳統(tǒng)機(jī)械制圖教學(xué)存在一些問題和挑戰(zhàn)，如教學(xué)成本高、教學(xué)效果不佳等。而數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用可以為教學(xué)模式帶來新的可能性，解決這些問題和挑戰(zhàn)，提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

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作者簡(jiǎn)介：

王衛(wèi)芳，女，1981年生，講師，研究方向?yàn)闄C(jī)械工程及自動(dòng)化。

基金項(xiàng)目：2022年江蘇高?！扒嗨{(lán)工程”項(xiàng)目資助（202219QL001）；2022年度蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院院級(jí)自科與社科培育項(xiàng)目“林木生物質(zhì)與廢輪胎共熱解協(xié)同作用及產(chǎn)物特性調(diào)控研究”（2022kypy02）；2023年度江蘇省高校哲學(xué)社會(huì)科學(xué)研究一般項(xiàng)目“產(chǎn)教融合背景下機(jī)械類專業(yè)校企深度合作對(duì)策研究”（2023SJYB1591）