基于“理实一体化”的《机械制图》课程改革与研究

汝艳 余凯平 江奎

中国人民解放军陆军炮兵防空兵学院机械工程系  安徽合肥   230031

摘   要：针对传统机械制图教学中课程內容结构侧重知识传授、机件的表达方法与功能设计要求相脱离、重理论轻实践的问题，采用理实一体化教学模式，增加实践任务教学模块;充分发挥智慧教室的优势，采用任务驱动式的分组教学模式;并构建了“理论—实践—反馈”一体化的考核评价体系，使“理实一体化”贯穿于整个教学过程中，从而适应军队人才培养需求。

关键词：理实一体化;实践任务;分组教学;考核评价

中图分类号：G642      文献标识码：A

Reform and Research of Mechanical Drawing Course Based  on the“ Integration of Theory and Practice”

Ru Yan   Yu Kaiping   Jiang Kui

Department of Mechanical Engineering，PLA Army Academy of Artillery and Air Defense  AnhuiHefei    230031

Abstract： In the traditional mechanical drawing teaching，the content structure lays emphasis on knowledge imparting the drawing expression method is machine parts is separated from the functional design requirements， and the theory is more important than practice. Adopting the teaching mode of integrating theory and practice， adding the teaching module of practical task;Give full play to the advantages of the smart classroom and adopt the task-driven group teaching mode;The integrated evaluation system of "theory，practice and feedback" is constructed. The research idea of "task-driven design-focused" was adopted to explore feasible solutions. The integration of theory and reality runs through the whole teaching process， so as to meet the needs of military personnel training.

Key words： integration of theory and practice; practical task;group instruction;examination evaluation

《機械制图》在军校高等教育机械工程专业人才培养方案中占据着重要的地位，对培养学员的图示表达能力、形象思维能力和创新设计能力起着非常重要的作用。所学习的知识内容与培养的能力、工作态度以及工作作风是军事指挥人才必备的基本素质。本文以课程传统教学模式存在的问题为切入点，围绕军事人才培养目标，结合多年的教学实践经验，采用“理实一体、任务驱动、突出设计”的研究思路，在理论课堂教学中融入实践教学内容，构建以任务为导向的课程内容体系，提高了课程教学效果。

1传统课程教学存在的问题

传统《机械制图》课程主要采用以理论讲授为主的教学模式，实践学时少、手段单一，并且缺乏应有的激励机制，以至于“教员教得累，学员学得苦”。传统教学模式主要存在以下几个方面的问题。

一是课程内容结构侧重知识传授。传统教学内容结构按照知识点进行编排，课程结构侧重理论知识传授，缺乏实践能力的培养，弱化了三维构型能力以及装备认知能力。造成了学员所学的知识内容与岗位任职要求出现偏差，不符合以实战为导向的人才培养目标[1]。

二是机件的表达方法与设计要求相脱离的教学模式。机械零部件的结构特点是为实现一定功能而设计的，但在以往的教学中，教员往往只传授图形的表达方法，而不分析机械零部件的结构特点及功能作用，只注重培养学员形体结构的表达能力，而脱离了实际设计，没有与机械设计制造的全过程有机结合。造成了学员不懂功能设计要求，对机械零部件的结构知其然而不知其所以然，只是机械的记忆图形表达方法[2]。

三是重理论知识学习而轻综合实践能力培养。军队人才培养的目标是贴近部队、贴近岗位、贴近实战，强调理论联系实际。但在传统教学中，教员往往只重理论讲授而忽视了实践教学的安排，没能够把理论教学和实践教学有机的结合起来，使得学员对工程实际相关的知识能懂不会用，实际应用能力不足，无法适应装备现代化建设的需要。

为深入贯彻陆军实战化教学训练改革要求，提高军校学员的创新意识和实践能力，培养适应陆军建设需要的创新型指挥人才，针对以上问题，将理实一体化贯穿于整个《机械制图》课程教学过程中，做到教学内容、教学资源、教学方法以及评价体系理实一体化。

2理实一体化教学改革的措施

2.1优化教学内容，增加实践任务教学模块

在专业基础课教育中贯穿工程能力养成和任职岗位能力提高的要求，是当前陆军院校《机械制图》课程面临的新任务。针对军校学员的特点和需求，对课程的教学内容进行了优化调整，增加了实践任务教学模块，如图1所示。课程模块划分环环相扣，由易到难，符合学员的认知规律。实践教学任务的选取与军事装备相结合，难度设置合理，使得学员在学习基本理论知识的同时，对武器装备的构造有一定的了解，有利于培养新型军事人才。

2.1.1优化调整教学内容

传统的《机械制图》课程教学内容侧重于画法几何部分知识的传授，教学内容主要包括制图的基本知识、投影法的基本原理和形体表达方法等内容。随着混合式教学方法的出现及智慧教学的普及，紧密结合岗位任职要求，充分考虑学员后续课程学习，优化调整教学内容，压缩与绘制和阅读装备图样联系不紧密的画法几何内容，增加了装备图样的识读以及计算机绘图内容，突出构形设计，培养制图综合技能，强化实践教学任务。课程内容遵循学员的认知规律和能力培养规律，实践教学任务紧扣理论知识内容。

2.1.2利用线上平台增加实践内容

基于理实一体化的教学改革增加了实践教学内容，如果仅仅通过压缩理论学时来增加实践学时，势必会导致学员理论知识掌握不牢固，这样反而不利于实践教学的开展，从而影响教学效果。为了保证理论知识的掌握程度能够使实践教学顺利进行，依托爱课堂教学平台，利用智慧教室，采用线上线下混合式的教学模式。按照“课前”“课中”和“课后”三个阶段逐步开展智慧教学。课前充分准备、课上传递知识、课后巩固知识，有效扩展了传统教学对时间和空间的限制[2]。

为了充分利用课堂时间，提高实践教学效率，教员将制作的知识点讲解视频上传至我院定制的CIDP机械基础课程教学平台，利用该平台丰富的教学资源，学员可以根据自己的学习情况查阅资料，主动的解决问题，这样有利于教员更好的组织实践教学，整个课程的实践教学规划更为合理，时间利用率也显著提高《机械制图》课程教学实施过程如表1所示。

2.2强化工程意识，鼓励学员参加创新实践

将理论教学与创新设计实践教学相融合，加深学员对机械制图课程教学内容、对武器装备零部件的结构与功能、对机械零部件的表达方法等全方位的理解，培养学员的创新精神。在创新设计实践教学中，教员提出机械零部件的功能，要求学员设计出合理的结构，并绘制出零件图和装配图[3]。通过完成项目设计实践教学活动，学员对枯燥的零件设计、名目繁多的技术要求、不同零件的制造方法和装配图的表达方法等，有了更深刻的理解[3]。

同时，鼓励学员积极参加各类创新大赛，引导学员掌握设计的过程和方法，了解制图知识在机械创新设计中的应用。从而培养学员的创新能力、知识的综合应用能力、科学研究的基本能力[4]。

2.3丰富教学资源，提升信息化教学水平

为了提高学员的装备认知能力、实践动手能力、空间思维能力和计算机绘图能力，课程组按照“基本实践→综合实践→创新实践”三层次上升模式，不断完善《机械制图》课程教学基础设施。本着“虚实结合，互为补充”的原则进行虚拟仿真实践教学资源建设，在虚拟仿真智慧教室硬件设施的基础上，引进VR虚拟仿真技术，对现有实验设备进行改造升级，充分培养学员综合应用课程所学知识的能力和创新设计能力。开发3D教材，将难于学习的知识点以3D教学资源的形式展现，学员通过扫描书上的二维码即可进行三维可视化互动学习，力图达到“教员易教，学员易学”的目的。

启动基于CIDP的机械基础课程教学平台定制服务，教员和学员可在平台上实现资源重构，满足线上线下虚实互补的教学模式，豐富实践教学形式，提升教学保障信息化水平，保证实践课教学效果。

2.4依托智慧教室，采用任务驱动式的分组教学方法

结合智慧校园的建设，探索教学新方法，充分发挥智慧教室的优势。目前，我院已将绝大部分教室改建为智慧教室，包括虚拟仿真智慧教室、双向互动教室和研讨教室。针对《机械制图》课程教学实践性强的特点，开展基于智慧教室的课程教学改革探索，对进一步挖掘智慧教室功能，促进课程教学效果具有重要意义。在课程教学中采用任务驱动式的分组教学方法，将知识点整合为若干个任务，学员以小组为单位来完成任务。通过这种形式，使学员在学习过程中变被动为主动，由教员满堂灌变为学员积极探索。以前单个学员学习过程中遇到问题无法解决，现在可通过小组成员讨论协作完成[5]。

2.5构建“理论一实践一反馈”一体化的考核评价体系

教学实施效果如何，需要教学评价来检验，教学评价是对教学过程和结果进行的价值判断，也是进一步完善理实一体化教学模式的有效途径。理实一体化教学模式的评价也是一种综合的评价，既要对学员的学习成果予以评价，又要对教员创新性教学模式进行评价。

一是对学员学习效果的评价。为了掌握《机械制图》课程理实一体化教学是否达到了预期的效果，一方面对学员学习状态进行研究分析，包括学习氛围是否改善、学习兴趣是否提高、学习时间分配是否合理等进行研究分析，主要通过教学联席会、抽样问卷调查等方式开展。另外一方面对课程成绩进行分析研究，教学全程建立“理论—实践—反馈”一体化的课程考核方式，即总体评价由若干个阶段性教学目标实践成果考核组成，与课程模块化教学相呼应，每个阶段的考核按权重记入总评成绩。总评成绩反映学员在学习过程中的综合表现，通过对绘图实践的评价锻炼学员的知识应用能力，并通过全程考核时时给学员以督促，该过程化考核评价体系体现了学员整个学期各个阶段的学习效果[6]。从理论知识的学习到绘图实践的完成，再到教学反馈形成良性循环过程。理实一体化教学使得学员要亲自动手完成所有实践教学模块的任务，要求所有图样都要遵守国家标准的规定，并且每次实践教学任务都安排了考核评价和结果反馈，通过这种教学模式潜移默化、循序渐进地培养学员的空间想象能力、标准化意识、认真负责、严谨细致的工作作风，这对于一名未来战场的指挥员来说至关重要，也体现了《机械制图》课程对职业精神的培养过程。

二是对教员创新性教学模式的评价。随着理实一体化教学的开展，要求对教员的教学理念、教学设计、先进教学方法和手段的运用等随之变革，主要采用专家评价、同行评价、学员评教等方式开展评价。

3理实一体化教学改革的成效

3.1培养了学员创新能力

在《机械制图》课程教学以及图学建模俱乐部的培训工作中开展应用实践，取得了较好的应用效果，提高了学员学习主动性、装备认知能力以及创新设计能力。学员参加省级和国家级竞赛，均取得了优异成绩，展现了我院学员经典成图技术、产品信息建模的创新能力，为部队培养了更多高素质新型军事指挥人才。

3.2促进了师资队伍建设

理实一体化教学模式对《机械制图》授课教员的能力素质提出了更高的要求，既要有扎实的理论知识，又要有丰富的实践经验。教员运用新的教学理念和手段，参加各类教学竞赛，均获得优异成绩[7]。

参考文献：

[1] 贾辉，石璐珊，梁征. 军校“理实一体化”教学模式探究——以电路基础课程为例[J].船舶职业教育，2021，9（2）：26-29.

[2] 赵书红. 基于超星泛雅平台的混合式教学实践与研究[J]. 中国信息技术教育， 2018（12）：103-106.

[3] 施岳定，张学昌，许少锋，吴红兵. 加强实践能力培养的机械制图课程改造研究基于产品功能表达与设计[J].大学教育，2017（1）：58-62.

[4] 陈全，朱希夫. 与机械创新大赛对接的“工程图学”项目教学研究[J]. 江苏科技信 息，2020（19）：48-52.

[5] 孙轶红，丁乔，李茂盛. 任务导向的分组教学在机械制图课程中的探索与实践[J].理论探索，2017（12 ）：51-55.

[6] 孙婉婷. 高职《机械制图》课程过程化评价方式改革与实践[J]. 西北成人教育学院学报，2018（6）：42-46.

[7] 孫婧，黄葵，孙璐璐. 装备课程理实一体化教学实践[J]. 科技视界，2021（5）： 39-40.

基金项目：2020年陆军炮兵防空兵学院教育教学研究项目“基于‘理实一体化’的《机械制图》课程改革与研究”（2020JGKT008）

作者简介：汝艳（1981—  ），女，安徽淮北人，硕士，副教授，机械工程系机械基础教研室，主要研究方向为图学教育、数字化设计及现代设计理论。