机械制图教学模式的探讨

秦录芳　孙涛

摘要 针对学生空间想象力欠缺，机械制图课程教学效果欠佳的问题。通过多媒体课件和示范实践结合、制图模拟考试、三维软件建模大赛、部件测绘等多种教学模式相融合，提高了教学效果，有效激发了学生的学习热情和钻研精神，增强了学生的学习效果，提升了学生的空间几何构想力，培养了学生识图和绘图的实践能力，使得学生工程素质和创新能力得到明显的提高。

关键词 机械制图 教学模式 空间几何 教学效果

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.06.051

0前言

“机械制图”是机械类专业的一门专业必修课，是研究机械图样的绘制、识读规律和方法的一门课程，可培养和发展学生空间几何的分析、构想和图解能力，从而使学生熟练掌握识读和绘制机械类专业图样的基本技能。

由于学生以前从未接触过相关专业领域，作为大学生入校以来的第一门专业课程，空间想象力的欠缺使得学生很难理解“机械制图”中涉及的投影规律、投影视图、剖视图、零件图和装配图的画法等内容，加上教学时间压缩、教学内容较多、教学方法陈旧以及学生存在消极态度等因素，使得学生学习效果受到严重影响，波及后续专业课程的学习以及课程设计和毕业设计。

针对以上问题，多年来，在“机械制图”教学模式改革过程中，我校通过采用多种教学模式相结合，即通过多媒体课件和示范实践结合、制图模拟考试、三维软件建模大赛、部件测绘等教学模式，对“机械制图”课程进行了改革尝试。

1多媒体课件和示范实践结合

目前，多媒体课件已经成为很多课程必不可少的教学工具，在“机械制图”课程中，多媒体课件具有非常重要的地位。如对于一些复杂的零件的三维模型的展示，可以很好地帮助提升学生的空间想象力和读图能力；讲解常用零件的工艺结构、加工方法和技术要求时，引入各种机械加工视频，使学生了解实际的加工情况，加深课程的理解；讲解装配图时，通过动画仿真的引入，使学生理解零部件的装配过程和装配方法……多媒体课件涉及的这些内容加深了学生对对书本知识的理解，提高了学生的学习效率。

“机械制图”是一门对动手能力要求很高的课程，很多同学都明白多媒体课件的讲解，但是一动手自己解题或绘图常常无从下手，这主要是学生不明白作图顺序和相关细节，这必须通过教师的示范实践来解决。如：三角板、丁字尺、圆规等机械制图常见绘图工具和仪器的使用步骤、注意事项以及相关保养规则在PPT无法全面展示，所以通过教师在黑板上现场使用并讲解使用步骤，可使学生正确掌握工具的使用方法；在讲解点、线、面的投影时，对于一些典型的题目，在黑板进行讲解，通过一步步的做题步骤和讲解，可使学生更好地掌握投影规律和做题方法……通过观摩老师的作图步骤，领会作图思路，学生更容易模仿老师，提升作图的动手实践能力。

因此，内容丰富的多媒体课件和关注规范、细节的示范实践相结合，在加深学生理解能力提高学习效果的同时，也有助于学生注重作图规范和细节，培养了学生的实践动手能力。

2制图模拟考试

“机械制图”是对学生绘图动手能力要求很高的课程，有些学生能够看懂图，但自己绘图能力却很差，这就需要大量的作业来进行训练。在作业完成过程中，有些学生是在和其他同学交流后完成作业；有些同学过多地参考其他同学的作业；有些同学干脆抄袭其他同学的作业；有些同学虽是自主完成，但作图时间慢。同时，由于“机械制图”课程的作业量大，老师一般都采取部分批改。这些因素交织在一起，使得老师无法通过作业对“机械制图”的教学效果进行合理判断。因此，“机械制图”课程的教学效果只能通过学生的考试成绩来检验。但考试只能一次，有些同学虽很努力但因为学习方法不得当，“机械制图”考试不及格，使得其对他专业课程也丧失了信心。

我们只有准确了解学生学习的真实进展情况，才能对症下药。因此，在课程进展的过程中，我们根据教学内容出题，模拟考场环境，让学生参加考试，通过模拟考试成绩判断学生的学习情况。针对大家普遍出错难以掌握的题目，进行重点讲解。通过多次的模拟考试，学生学习的难点得以有效克服，作图能力得到了有效提高。

3三维软件建模大赛

现如今，三维建模软件已经广泛应用于各行各业。有些航空航天企业由于加SET件形状复杂，二维图纸表达复杂且识图过程长，因此三维图纸已经逐渐成为其加工工艺图纸的主流。

目前，“机械制图”课程中的视图表达还是以二维图的绘制标准进行讲解，由于学生的空间思维能力有个训练过程，所以在学习过程中学生很难掌握这部分内容。从三维表达入手，通过学生使用三维造型软件，在计算机上进行三维设计，然后生成二维投影图，这就很直观，符合学生的认知规律和设计活动顺序，能够较快地提高学生的空间思维能力和创造能力。

由于“机械制图”课时的限制，不可能花大篇幅地讲解三维建模软件的操作。为深化“机械制图”课程的教学改革，激发学生学习“机械制图”的热情，积极推行强化技能的应用型人才培养模式，我校已经联系开展了多届的三维CAD软件技能竞赛活动。比赛设有AuTocAD（三维）、CAXA、CATIA、Creo、Soli-dworks、UG NX六个软件类别的比赛。各项比赛内容以机械零部件为主，所有题目要求在2小时内完成，凡熟悉以上6款软件其中之一的在校生均可报名。图1为学生参赛的部分作品。

以竞赛活动为载体，實现了学生技能拓展，调动了学生学习积极性，形成拼搏进取，争做标兵的浓厚氛围。通过竞赛，检验了和强化了学生的制图课程学习效果及三维软件设计操作技能，为培养高水平应用型人才奠定坚实的基础。

4部件测绘

部件测绘在对现有设备的改造、维修、仿制和先进技术的引进等方面有着重要的意义，是工程技术人员应该具备的基本技能。因此，开设“部件测绘”课程，是“机械制图”课程的一个重要实践环节，是学生对机械制图课程的基本知识、原理和方法的综合运用和全面训练，是进一步提高学生绘图技能的有效手段。其目的是培养学生的实际动手能力，运用所学理论知识分析和解决设备改造及备品、备件测绘的问题，为后续的毕业设计打下必要的基础。

通过给学生提供各种液压阀、液压泵及各种机械装置模型，给学生布置以下教学任务：分析、拆卸部件，画出主要零件的零件草图；根据零件草图、部件实物画出装配草图；根据零件草图和装配草图整理、画出主要零件的零件图和装配图。

部件测绘具体实践过程中，其教学要求包括：绘制装配示意图时，要求学生在实际测绘前要先熟悉测绘任务、步骤与方法；在测绘过程中，注意拆卸顺序，严防乱敲乱打；拆卸中要仔细了解零件的作用和装配关系；绘制零件草图时，要求选用适当的表达方法，完整标注尺寸，绘制部件的全套零件草图：绘制零件图时，要求选取部件中两个比较典型的零件，画出其零件图，要求投影正确、内容完整、线型分明、字体工整、图面整洁、表达合理，尺寸完整、正确、清晰、合理，技术要求全面。绘制装配图时，要求表达合理、装配关系全面、清晰、尺寸全面、要有适当的技术要求。部件测绘的成绩考核依据学生的图纸质量和现场答辩综合评判。

通过整个教学环节的实施，最终达到以下教学目标：一是使学生熟练掌握部件测绘的基本方法和步骤：二是进一步提高学生对于零件图和装配图的表达方法和绘图的技能技巧；三是提高学生在零件图进行尺寸标注、公差配合及形位公差标注的能力；四是了解有关机械结构方面的知识；五是培养学生正确使用参考资料、手册、标准及规范等；六是培养学生独立分析和解决实际问题的能力。

5结束语

通过多种教学模式的融合，丰富了“机械制图”课程的教学方法，使老师能够准确了解学生学习的真实进展情况。通过多种教学模式的融合，能有效激发学生的学习热情和钻研精神，增强了学生的学习效果，提升了学生的空间几何构想力，培养了学生识图和绘图的实践能力，使得学生工程素质和创新能力得到明显的提高。