基于创新人才培养的《机械制图与计算机绘图》课程教学改革

李彩霞

（德州学院，山东 德州 253023）

机械制图与计算机绘图是地方应用型本科院校机械类、近机械类专业必修的两门重要课程。而当前将它们完全分离的教学现状，明显不能体现应有的联系和应用，不能满足现今应用型创新人才培养的要求。为了进一步提高应用型创新人才培养质量，有效地提高企业对人才需求的满意度，就要建立应用型创新人才培养的育人机制，提升人才培养质量；就要突破传统教育理念、教学机制及教学过程的运行与管理等瓶颈，其中《机械制图与计算机绘图》并轨式一体化教学就是亟待解决的问题。

一、一体化教学的教改背景

目前，在许多地方应用型本科院校中，机械制图与计算机绘图都是必须开设的重要基础课程。只有学好这两门基础课程，才能较好地提高学生自身的抽象思维能力，使学生全面了解机械制图的一些基本原理，才能加强学生的读图和绘图以及通过计算机来辅助绘图的能力。在传统的教学当中，这两门课程并没有结合起来，这样分离的教学方式势必存在很多不足。

1.社会背景

胡锦涛在教育工作会议上特别强调，高校在“积极提升原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新能力”的同时，要“积极推动协同创新”。［1］可见推进协同创新特别是促成战略联盟，既是国家战略的顶层设计，也是多方联合行动整合资源，提高创新能力的过程。因此，我校要实现建设“山东省应用型人才培养特色名校”的目标，就必须抓住这个战略机遇，主动出击，向外拓展，积极参与或主导协同创新。

2.课程背景

机械制图主要是以正投影法为基础，研究三维空间立体与平面视图之间的投影规律，内容十分抽象、难学。大一新生处于理论脱离实践的阶段，这门课就显得更是枯燥难懂。［2］计算机绘图介绍的是绘图软件——CAD、UG、Pro/E、Solid Works等软件，主要学习内容是命令的正确使用。它不能空洞地就命令讲命令，需要借助于工程图纸来讲解以体现其工程应用性。一直以来，我院的机械制图与计算机绘图被设置成两门独立的课程，大一新生被安排在第一学期开设机械制图，第二学期开设计算机绘图。机械制图主要采用教学课件+板书+实物模型+挂图的教学手段，教学效率很低，同时随着内容难度的增加，学生的学习兴趣逐级下降，教学效果不理想。计算机绘图采用多媒体授课方式，老师可以利用CAD、UG、Pro/E、Solid Works 这类计算机绘图软件操作演示给学生看，增加教学的直观性，加强学生空间思维能力。［3］

二、一体化教学的实施方案探讨

将机械制图与计算机绘图整合后，把机械制图的培养重点读图、识图能力和计算机绘图的绘图技巧有机结合起来，将计算机绘图作为一种工具使用在机械制图的教学过程中。下面对一体化教学实施方案进行探讨。

1.充分了解机械制图与计算机绘图之间的关系

机械制图的课程目标是培养学生阅读和绘制机械图样的一些基本技能，培养空间思维想象能力，养成严谨的思维方式和良好的工作作风与态度。［4］计算机绘图主要是通过CAD等制图软件，利用机械制图的基础知识，通过各种指令来绘制图样，它的课程目标是培养学生的计算机绘图技能。整合后的培养目标仍然要求学生会读图、会画图，但更重视两种绘图技能中的计算机绘图，弱化手工绘图。［5］

2.计算机绘图在组合体中的应用

组合体是机械制图教学的重点和难点，也是培养学生空间想象力的关键，要求学生根据立体画三视图、知二求三想象出立体来补画第三视图、补缺线。在机械制图里只采用一些典型的简单形体进行分析，根据立体草绘组合体三视图。而对于复杂形体可借助计算机绘图三维造型功能绘制三维模型，通过旋转实体看清楚组合体各个方位，将三视图与三维模型一一对照，让学生充分掌握投影原理和绘图方法，充分发挥学生的空间想象力。这样可以将学生想象出来的实体很直观地表达出来，帮助他们建立空间思维方式，减轻师生负担，学生不会觉得枯燥。

3.计算机绘图在剖视图中的应用

剖视图是表达机件内部结构的一种方法，主要是孔、槽等不可见结构。在机械制图里只用一些简单的例子来分析，而对于复杂的形体可借助计算机绘图三维造型后剖切来讲解，这样学生比较好理解，教师讲授自如，不用费很多课时就能很好地完成教学任务，达到事半功倍的效果。

4.计算机绘图在零件图中的应用

零件图是制造和检验零件的依据，是生产中的主要技术文件。零件图的识读和绘制是学生必须掌握的重点知识，就业后工作主要围绕着读图、看图进行加工与制造。在机械制图中重点放在如何读零件图、选择视图上，其他内容放在计算机绘图中进行讲解和练习。例如：图形在CAD中绘制，尺寸公差直接在CAD尺寸标注中设置，形位公差用引线标注，表面粗糙度、热处理等技术要求用多行文字编辑，标题栏、图纸边框直接调用并适当修改。将机械制图与计算机绘图这样有机地穿插在一起，增加了教学的直观性和趣味性，节省了大量的时间，提高了教学质量。［6］

三、一体化教学的实施效果

1.激发学生学习兴趣

由于机械制图的课程较为枯燥，如果学生对学习内容不感兴趣，必将影响教学效果，同时扼杀了学生的求知欲望。应用计算机绘图软件与技术，将机械制图和计算机绘图相结合，提高计算机绘图的应用性，更好地激发学生兴趣，提高学习主动性与积极性，端正学习态度，养成良好的学习习惯。

2.提高教学效率

在传统的机械制图课堂中，学生手工绘图，效率较低，必须使用大量的手工仪器，才能确保绘图质量。这样，教学利用的课时较多，浪费了大量时间，再加上内容枯燥乏味，很多学生产生厌学心理，与校地结合、校企结合所需要的人才培养目标严重不符。通过机械制图与计算机绘图相结合，既提高了绘图的精确度，减少手工绘图的误差，又提高了绘图速度。例如，应用计算机中的“复制”、“镜像”等命令，可减少重复的图形绘制，提高绘图效率。

3.调动了学生学习的主动性

通过计算机绘图，三维绘图、三维实体造型技术等，可实现三维曲线、组合体、曲面绘制等功能，利于学生更好地分析并掌握形体，提升思维想象空间。［7］在传统教学中，机械制图的直观性较差，极为抽象，教师多采取“灌输式”教学，学生被动地听课，没有更多自主思考的空间，虽然教师讲的口干舌燥，但是教学效果却往往不尽人意。通过应用计算机绘图，让学生凭借自己的思维设计图形，更利于打开思路，发挥想象力。学生通过手中的鼠标，尽情画图，体会成功的喜悦感。这样，学生在宽松的课堂氛围中学到知识，学生从被动到主动转变，带来更多发展自我、表现自我的机会，激发了强烈的求知欲，学习热情高涨，学习兴趣浓厚，学习效果明显。

4.创新思维能力提升明显

通过机械制图与计算机绘图并轨式一体化教学的几年实践，培养出的学生创新能力明显提升。近几年在全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛、全国电子创新设计大赛等重要赛事中，均取得非常突出的成绩。特别值得一提的是，2013年德州学院5名同学在华南农业大学大学举办的第六届“高教杯”全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛中，取得了优异成绩。其中，倪龙海同学荣获产品信息建模一等奖，刘哲、李政成、李晓建三名同学荣获产品信息建模二等奖，刘朝同学荣获尺规绘图二等奖。

四、结 语

机械制图与计算机绘图课程实行整合，改变了机械制图传统的教学方法，能有效改善学生的知识结构，显著提高教学质量和教学效率。随着现代技术的不断发展，教学设备、教学技术将日益现代化，课程的教学也将得到进一步的发展。

［1］胡锦涛.在全国教育工作会议上的讲话［Z］.高职教育动态，2010，（10）：1-5.

［2］杨晨东.谈《机械制图》课程教学的四个层次［J］.职业教育研究，2006，（2）：81-82.

［3］章凤群.机械制图与CAD课程整合之我见［J］.科学之友，2010，（18）：26-28.

［4］刘小年，杨月英.机械制图［M］.北京：高等教育出版社，2009.

［5］史宇宏，陈玉蓉.边用边学中文版AutoCAD2009机械设计［M］.北京：人民邮电出版社，2009.

［6］王小政.谈机械制图与CAD绘图的模块化整合教学［J］.新课程学习，2010，（4）：33-35.

［7］徐亚娥.基于CAD下的机械制图教学实践［J］.价值工程，2011，（5）：93-95.