“机件常用的表达方法”讨论式教学的探索与实践

高秀艳，曾 红

“机件常用的表达方法”讨论式教学的探索与实践

高秀艳，曾 红

(辽宁工业大学 机械工程与自动化学院，辽宁 锦州 121001)

针对辽宁工业大学（以下简称我校）机械制图课程在“机件常用的表达方法”传统教学中出现的各种问题，实施了讨论式课堂教学改革。实践证明，这种讨论式教学模式不仅增加了学生与学生之间、教师与学生之间、课上与课下之间的多向互动，而且更加有利于学生养成主动性、探索性学习的习惯，培养他们良好的交流、沟通、团队合作的能力，提升了学生的学习积极性和活跃度，显著增强了教学效果和学习效果，保证了教学目标的实现，同时也为高校机械制图课程教学方法改革提供了必要的参考。

课堂教学；表达方法；讨论式；实践

机械制图课程是高等院校机械类专业学生必修的一门实践性很强的技术基础课，主要任务是培养学生绘制和阅读工程图样的能力[1]。而“机件常用的表达方法”是机械制图课中尤为重要的内容，它不仅起着承上启下的纽带作用，而且还是学生学习零件图及装配图表达的理论基础，对学生后续专业课程设计、毕业设计等的图纸表达都将起到重要作用，更是培养学生提高机械制图应用能力的关键。由于同一个机件可以有多种表达方案，如何从这多种表达方案中选择出最优的表达方案，对初学制图的学生来说很难把握。

一、“机件常用的表达方法”改革前的教学形式及存在的问题

改革前，这章内容的教学主要是以教师讲授为主。教师先讲授表达方法中视图、剖视图、断面图等的基本概念，然后再找一些典型的、综合性强的实例在习题课上讲解。每次授课后，教师都给学生布置大量的课后作业来督促学生课下复习。多年来，学生在作业完成质量上，可以说是“脏、乱、差”，有的学生甚至出现与正确答案大相径庭的笑话；在作业完成时间上，拖拖拉拉、敷衍了事，抄袭现象严重，更有一部分学生养成了平时不做作业，专等教师在习题课上讲、他在下边抄的坏习惯。这种教学模式存在的最突出问题和后果，就是学生思考问题始终处于被动状态，学生探索问题的主观能动性得不到充分发挥，学生在完成作业时不动脑思考，而是抄袭应付完成作业。从而导致学生对“机件常用的表达方法”的综合应用掌握得不深不透，不能正确灵活地应用所学的表达方法来“完整、清晰、简便”地图示各种类型的机件，以至于在后续的课程设计和毕业设计图纸方案的选择中，表达方法五花八门、漏洞百出，明显表现出学生对“机件常用的表达方法”的综合应用能力不足，达不到培养目标的要求。

二、“机件常用的表达方法”讨论式课堂教学的探索与实践

针对问题，我校从 2019 年开始对“机件常用的表达方法”这章内容的教学方式进行了调整。在本章教学时数（14学时）不变的情况下，拿出2次课（4个学时）作为讨论课，改变传统的“教师讲、学生听”的教学方法，采用与学生互动交流的讨论式教学模式实施教学。同时，依据布鲁诺教学法所提出的，教学不应是简单的知识传授，而应在教师的指导下让学生自己发现知识，围绕一定的问题展开讨论，把交流式、互动式、启发式、引导式的各自特点融为一体注入课堂讨论之中，通过答疑解惑、合作探究，从探索过程中体现发现知识的乐趣，并从中找出规律，掌握新知[2]。实践证明，这种“师生互动，学生为主、教师为辅，讨论为主、讲授为辅”的教学模式，不仅有助于促进学生养成主动性、探索性学习的良好习惯，锻炼他们动脑、动手及自主学习的能力，而且还大大提升了学生学习的积极性和活跃度，教学效果和学习效果显著增强，保证了教学目标的实现。

三、讨论式课堂教学的具体实施方法

（一）讨论课的教学流程

讨论课按下面的流程进行：1. 课前学生分组，教师布置讨论题目；2. 课上小组成员讨论确定最佳方案；3. 每组台前讲解，教师点评补充总结；4. 教师归纳总结，挖掘课程思政元素；5. 学生交流体会，教师布置课下作业。每个环节都要求学生做到认真准备，以便圆满完成课上讨论，以及小组之间的交流。

（二）讨论课的课前准备

1. 教师对讨论题目的准备。教师对讨论题目的准备是上好讨论课的前提和关键。讨论课前教师针对“机件常用的表达方法”中视图、剖视图、断面图的画法、标注及表达方法的综合应用等一些容易被学生忽视、混淆的内容，转化为具体的题目，组织学生开展讨论。目的是想通过讨论课的形式使学生加深对这些知识的理解和掌握，纠正他们在作业中经常出现的画法及标注方面的错误，提高他们对“机件常用的表达方法”的综合应用能力，为后续学习打好基础。笔者在讨论课前为每个班学生准备了3种类型、6个不同形状机件的图形作为讨论题素材，分别指定给不同组的学生作为必做和选做的题目。每种类型题各有不同的侧重点。

第一种讨论题侧重于机件外形的表达方法（即局部视图、斜视图等各种视图的画法及应用）。

题目要求如下：根据给出的一组视图（如图1所示），补画B向斜视图和C向局部视图，并根据你所掌握的视图、剖视图的知识按完整、清晰、简便的原则重新表达该机件。

图1 弯管三视图

第二种讨论题侧重于机件内形的表达方法（即全剖、半剖、局部剖等各种剖视图的画法及应用）。

题目要求如下：由零件的主、俯视图（具体图形略），想出该零件的形状，并用所学的表达方法知识重新表达该零件。

第三种讨论题侧重于复杂机件表达方法的综合运用（即综合运用视图、剖视图、断面图等表达方法来完整、清晰、简便地图示机件）。题目要求如下：由叉架的三视图（图形略），想象出立体形状，按完整、清晰、简便的原则重新表达该零件。

2.教师对学生的要求。教师在讨论课前将学生按6人分为一组，布置每组必做和选做的讨论题目，要求学生在讨论课前对所给题目首先进行形体分析，并尽量用三维软件构造3D虚拟模型，然后找出该机件目前表达中的不足，最后再按要求完成必做的讨论题目，并努力完成选做的题目。小组长在讨论课前整理好本组成员完成的作业，并将其汇总成PPT文件，以便在讨论课上分享交流。

3. 学生在讨论课前的准备。讨论课前每个学生要预先完成教师布置的讨论题目作业（如图2所示）。由于篇幅所限，其他组完成作业的图形略。

图2 第一组部分学生课前完成的作业

（三）讨论课的具体步骤

1. 课上小组成员讨论确定最佳方案。在课堂上，每个小组同学之间讨论交流、相互纠错、学生互评，每组同学共同确定最佳表达方案。教师检查每个小组的讨论情况并加以总结，以此提高课堂讨论气氛，增进学习效果。

2. 每组学生台前讲解，教师点评补充总结。每组学生将本组最终讨论结果派代表到讲台前进行讲解，其他组学生倾听并可以发表不同意见。同时，教师针对每组学生代表的讲解，首先肯定学生成绩，然后指出存在不足，鼓励学生继续努力，并对学生表达的不足之处给予及时纠正、补充。教师在讲解中使用预先准备的三维虚拟模型及3D打印出的实物模型等工具，以增强学生的感性认知能力。三维虚拟模型演示可以让学生从各个角度观察实体，并可以从中进行虚拟动态剖切，观察内部结构变化（如图3所示）。而3D打印出的实物模型（如图4所示），更有助于学生直观地观察机件的具体结构，还能让学生扩展对3D打印技术的了解。这种结合模型的演示讲解，直观性强、可视性强、理解性强、掌握性强，更加有利于学生真正地学明、学深、学透。在讨论课前，教师还预先用二维绘图软件，将每个讨论题中可能出现的错误、相关的知识点、正确的图形画法等都准备好（如图5所示），讨论课上现场为学生讲解演示，加深学生对相关理论知识的理解和掌握。课堂讨论以学生为主、教师为辅，教师重在发挥指导和引导作用。

图3 虚拟模型

图4 实体模型

图5 正确的画法

例如：有些学生在讨论题1中对B向斜视图中的旋转符号忽略标注或错误标注、C向局部视图中波浪线的错误画法及主、俯视图改画成剖视图后，对于没有剖切到的通孔的表达等问题以及其他讨论题图形中可能出现的各种画法、标准等问题，教师都预先做好了存疑、答疑、解疑的前期准备。课堂上教师会针对学生表达中出现的各种错误之处，给予详细的图文并茂的讲解，让学生真正明白自己的错误所在，并要求学生课后改正自己在表达中的错误画法。

3. 教师归纳总结，挖掘课程思政元素。讨论结束后，教师将学生画图中出现的画法、标注等问题进行归纳总结，以加深学生对相关知识的理解和掌握，并对本节教学内容进行梳理，使学生思路清晰，明确重点，指出难点，把握核心。

与此同时，教师还精心准备了后续课程要学习的轴、盘、叉架等零件图及减速器装配图展示给学生，让学生指出并掌握这些图形表达中所用到的斜视图、局部视图、剖视图及断面图等表达方法，让学生感受到现在所学知识和表达方法，在后续要学习的零件图、装配图表达中的用途和意义，为其他相关知识和边缘学科的学习进行铺垫和做好准备。

本次讨论课让学生充分认识到图纸表达的重要性，培养学生严谨细致、精益求精、一丝不苟的工作作风，并将图纸尽善尽美的完整表达与大国工匠精神、吃苦耐劳精神、刻苦钻研精神等互相融合，挖掘本课程所具有的思政元素，告知学生从事任何工作，都必须具有使命感、责任感、担当感，不负时代重托。而学生通过教师的讲解，对自己画图中出现的错误有了深刻的认识，对讨论课所学的斜视图、局部视图及各种剖视图的应用，有了更深的理解和掌握，对灵活应用这些表达方法完整、清晰、简便地图示机件的内外结构有了全新认识。

4. 学生交流体会，教师布置课下作业。讨论课上学生们相互交流体会，学生普遍反映通过上讨论课对所学的“机件常用的表达方法”的具体应用有了更深、更全面的认识。教师结合本次讨论课的内容，布置难度更大和综合性更强的轴承座机件的表达作为课下作业。以此，巩固本次讨论课的内容，激发学生主动探索的学习精神，学生都表示有信心完成教师布置的作业。

四、讨论课的评价方式

讨论课学生成绩评定由教师预评（占50%）、学生互评（占15%）、学生课上参与讨论情况（占15%）及学生课后修改情况（占20%）四部分组成。

1. 教师预评打分。教师在讨论课前，根据小组长提供的每个组员完成作业的图片，给学生打出分数。2. 学生互评打分。讨论课上，学生之间相互讨论时，组内每个同学给其他同学打出分数。3. 学生参与情况。教师根据讨论课上学生参与讨论、积极发言的参与度情况等给学生打出分数。4. 课后修改情况。教师根据学生在讨论课后，是否按照教师的点评意见修改自己图形中存在的不足，重新绘制正确图形的完成情况给学生打出分数。

采用这种评价方式，极大地激励了学生们的参与意识，如有的同学为了取得高分，课前动脑、动手完成作业并在课堂上积极参与讨论、踊跃发言，课后又认真修改自己在图形表达中所犯错误，重新画图；还有的同学为了得到附加分，把教师布置的选做题目重新进行绘制。这样，促使学生养成主动学习的习惯、探索学习的精神，提高了学生分析与解决问题的能力。

五、讨论课的效果

（一）培养了学生学风

采用讨论课的教学模式，要求学生课前做好功课，自觉动手、动脑完成作业，从而培养了学生主动学、探索学的学习风气，改变了以往传统习题课中教师讲、学生被动听的局面，提升了学生独立思考能力及综合运用所学理论知识解决实际问题的能力。

（二）转变了教师教风

这种教学方法，实现了教师与学生之间的角色互换、教师与学生之间的重心转移，调动了学生主动参与意识，达到课堂上学生参与度高、学习兴趣浓厚、讨论积极、踊跃发言、相互促进、共同进步的目的，同时也锻炼了学生的语言表达能力，培养了团队精神。

（三）增强了合作意识

学生在讨论和分析问题的过程中，加深了对视图、剖视图等知识的理解和掌握，普遍反映：“通过小组学生之间的讨论、争辩，使其有了更多解决问题的思路与方法”。同学之间能够相互合作、共同讨论、独立完成作业，相互纠错、取长补短、共同提高。

（四）提高了实操能力

教师的讲评、归纳、总结，进一步加深了学生对相关知识的理解和掌握，使其学深学透，触类旁通。通过讨论课，学生基本实现了能灵活应用视图、剖视图等表达方法来“完整、清晰、简便”地图示不同形状机件的实操能力，实现了预期的教学目标。两年多的讨论式课堂教学实践，我们目睹了学生在灵活运用机件常用的表达方法来“完整、清晰、简便”地图示各种机件综合能力的提升，以至于在后续的制图综合训练中，学生们都能针对机件的特点，选择出最优的表达方案。

更为可喜的是，在近两年的期末考试中，学生由原来对“机件常用的表达方法”的“考试弱项”，竟然成为了他们得分率最高的“考试强项”。卷面上学生们无论从方案选择还是到图形表达都比从前有很大提高。

从学生身上发生的变化我们看到了教学改革的意义所在。这种授课与讨论相结合的教学方法，强化和升华了理论教学与实践教学的统一；实现了以“学生发展”为重心、以培养“实操能力”为重点的“信息传递”与“吸收内化”的有机整合过程；发挥了教师启发引导作用；调动了学生参与意识，让学生在“学中做、做中学、做中思，思中进”；极大提升和培养了学生们勤于思考、勇于实践的创新能力[3]，并且这种讨论式课堂教学方式也为后续其他教学改革提供了必要的借鉴和参考。

[1] 范修文，张宏，李传峰, 等. 画法几何及机械制图课程教学改革探索[J]. 新疆农机化, 2013(1): 58-59.

[2] 韩佼娥，韩俊娥. 机械制图教学应注重培养创新能力[J].山西高等学校社会科学学报，2004, 16(5): 128-129.

[3] 孙艳萍. 画法几何与工程制图课程教学改革探索[J]. 石油教育, 2013, 34(5)：9-13.

10.15916/j.issn1674-327x.2022.06.030

G642.1

B

1674-327X (2022)06-0115-04

2021-10-14

辽宁省教育厅一流课程建设项目(2021130193)；辽宁工业大学校级教学改革研究项目(202073)

高秀艳(1964-)，女，辽宁昌图人，副教授。

(责任编辑：付春玲)