高职“机械制图”“三位一体”教学改革初探

闵 凤 江翠翠

山东劳动职业技术学院 山东济南 250014

高职“机械制图”是机械类专业一门非常重要的专业基础课，它为高职学生学习后续相关专业课程奠定了专业基础，也为未来能否胜任企业工作筑牢了能力基础。目前，高职院校“机械制图”中理论手绘课、二维绘图、三维建模的教学是相对独立的，它们之间融合度较低，无法充分利用和发挥其中的优势。面对社会的飞速发展，行业企业的技术革新，在三教改革背景下，“机械制图”课程也面临着改革，以满足当前高技能人才培养需求。为了贯彻“面向工程、宽基础、强能力、重应用”的卓越工程师培养方针，本文将对“机械制图”中的理论手绘课、二维绘图、三维建模教学内容进行“一体化”的教学研究。

1 传统“机械制图”的教学现状

大部分高职院校的“机械制图”教学是分三门课程授课的。其中，以我系数控技术专业为例，“机械制图”教学包括理论手绘课、二维绘图课、三维建模课三门课程，它们的授课学期有所不同，理论手绘课是在大一第一学期和第二学期开设的，二维绘图课是在第二学期开设的，三维建模课是在大二第一学期开设的。独立且不同学期授课会导致教学内容不连续，融合性差，部分内容被重复提起，浪费课时，先开的理论手绘课理论性强，需要较强的空间想象能力，课程的抽象性容易打击学生学习的积极性，并且三维图形的立体感优势无法充分运用到理论课的学习中，导致学习效果不佳，影响学生们的学习兴趣。

2 “机械制图”的教学改革目的

随着社会进步、技术更新，职业岗位需求也发生了变化，传统的“机械制图”教学模式已经不能满足当前职业教育教学形势的要求，而且高职院校毕业生工作岗位不仅要求学生具备读图能力和绘图能力，还要求学生具有空间想象能力、思维表达能力，甚至要求学生具备一定的创新素质。我校为高职院校，主要培养应用技能型人才，对接岗位需求，“机械制图”课程学习目标是以职业需求为目的，本着职业类应用型人才培养要求，培养学生的读图能力、绘图能力、空间想象、思维能力以及一定的创新能力。“机械制图”进行“三位一体化”教学改革后，不仅使学生具备识读和绘制机械图样的能力，学生还能够解决简单的机械工程图样问题，也能够初步表达机械设计思想，全面提升学生的综合职业能力，着力打造企业需求的复合型、创新型高素质技术技能人才。

3 “机械制图”“三位一体”教学改革

“机械制图”“三位一体”中的“三位”是指理论手绘课、二维绘图课、三维建模课三门课程，“一体”指的是将这三门课程融合成一个整体去进行教学，改变以往三门课程单独授课的模式，也不同于三门课程简单的“添加式”教学。

3.1 重构教学体系

为了更好的教学效果，高职“机械制图”“三位一体”教学将理论手绘、二维绘图、三维建模等教学内容重新排列融合，使得理论、二维、三维教学三线并行，有效融合，实现“三位一体化”。

目前，我系数控技术专业的“机械制图”教学安排如下：理论手绘课开设在大一第一学期和第二学期，分别为84学时和36学时；二维绘图课开设在大一第二学期，36学时；三维建模课开设在大二第一学期，36学时。

“机械制图”三门课程经过重组融合后，授课时间集中在大一第一学期和第二学期，取消了原大二第一学期开设三维建模课程的安排。综合考虑专业学时和机房条件有限的情况，“三位一体化”教学后，总教学学时没有改变，第一学期授课学时不变，不会影响其他课程的安排；在第二学期，理论课时依然是36学时，上机课时依然是36学时，方便机房安排；在理论课堂中，减少了手工绘图时间，增加了利用教室多媒体演示融合的二维绘图和三维建模内容的时间，保证学生们在机房上课时有充分的时间练习绘图；在总体课时不变的情况下，增加了课程设计的环节，若没有足够的时间和地点安排，可以将课程设计的36节上机课安排在周末6天，时间完整，效果更佳。所以，“机械制图”“三位一体化”教学学时并不会引起其他课程的变动，也不会增加机房安排的负担。

以我系数控技术专业为例，二维绘图教学使用的是AutoCAD绘图软件，三维建模教学使用的是SolidWorks软件，“机械制图”经过“三位一体化”融合后，制订第一学期和第二学期教学计划如下：

表1 “机械制图”“三位一体”教学第一学期教学计划

表2 “机械制图”“三位一体”教学第二学期教学计划

3.2 优化教学内容

传统“机械制图”课程体系主线一般是这样的：制图的基本知识与平面图形绘制→投影法的基本知识→点、直线、平面的投影→立体的投影→立体表面的交线→轴测图→组合体→机件的常用表达方法→标准件和常用件→零件图→装配图。原课程体系主线知识结构层层递进，内容翔实，在各章节中融入二维绘图、三维建模内容后，根据实际情况对教学内容进行调整优化。

我系高职学生普遍存在空间想象能力和空间思维能力较弱的情况，而且他们自我约束能力较弱，进行手工绘图时耐心不足，绘图效果不理想会削弱了他们对“机械制图”课程的成就感，但是他们主动沟通意识强，能够熟练使用计算机，喜欢接收新事物，相对手工绘图来说，更喜欢计算机绘图，用计算机绘制出来的图形会大大增加他们的自信心。由于计算机绘图快捷、高效、好保存、好修改等优点，现在企业绘图都是要求计算机绘图。根据以上我系学生的学情特点、职业岗位需求以及教学经验，将“机械制图”的内容进行以下优化整合：

(1)“立体表面的交线”中涉及的立体的截切以及立体的相贯对学生的空间想象能力要求较高，难度较大。根据以往的教学经验以及学生对该门学科的学习成果分析后不难发现，学生在学习该理论知识的过程中，对此类知识点的掌握水平普遍相对较低。鉴于这部分内容难度大，理论性强，学生掌握效果不佳，过多强调会打击学生们学习“机械制图”的自信心，同时立体的截切及相贯在生产实践中使用较少，工作岗位上的需求也少，因此，相应地减少本章节课时。

(2)“机件的常用表达方法”中涉及剖视图、断面图、斜视图、向视图等各种视图以及局部放大、简化画法等常用的表达方法，它在整个机械制图课程体系中起到一个承上启下的作用，既是对前面所学内容的总结提高，又会应用在后续的零件图和装配图的学习中，此内容能够培养学生对零件以及装配体的初步表达能力，比较重要，因此，应该适当地增加课时。

(3)“标准件和常用件”这部分内容本来是作为单独一章出现的。在未来工作岗位中，绘图和设计都是利用计算机工作的，不论是在二维绘图还是三维建模软件中，标准件和常用件都是可以直接从标准库中调入的，无须专门绘制，因此我们不应对此内容投入过多的精力和时间去学习绘制。与其单独讲授这个章节，不如将这个这部分内容带入“装配图”去学习，在装配图中碰到螺栓、键、销、齿轮、轴承、弹簧等标准件和常用件时，指出它们的作用、标记和表达画法，这将使同学们对“标准件和常用件”的掌握更为牢固，教学效果更佳。

(4)课程设计。本次“机械制图”“三位一体”教学改革一大特色就是增加了课程设计环节，这是一个与企业实践应用紧密关联的实践性教学环节。对接行业企业工作需求，提出圆柱齿轮一级减速器、蜗轮蜗杆一圆锥齿轮减速器、FWl00万能分度头三个课题，把班级学生分成三组，每组同学通过同力协作，完成零件图若干张、装配图一张，编写设计说明书一份。绘制零件图和装配图可检验学生们识图和绘图能力，编写设计说明书可检验学生的专业知识的掌握程度以及对设计流程的把握。

课程设计过程就是完整的模拟实际岗位工作过程，综合运用制图知识进行课程设计，提高学生对知识的综合运用能力，为毕业设计奠定扎实的基础，提高学生的实践应用能力，培养学生的团结协作精神以及创新意识。

3.3 总结

“机械制图”“三位一体”教学以理论教学内容为主线，在保留原“机械制图”教学主线和学时分配的基础上，通过重构和优化教学内容，使整体知识框架更加协调和丰满。对接职业岗位需求，在教学过程中，减少手工绘图时间，但不能摒弃手工绘图，因为通过手工绘图的训练，可培养高职学生对待机械制图的严谨态度、工程意识和标准意识。在理论授课时，增加二维和三维软件的操作演示，保证学生在机房二维绘图和三维建模时，可充分利用时间进行计算机绘图训练。全过程利用SolidWorks软件的三维建模、逼真渲染、动画仿真、尺寸驱动等功能，降低教学难度和学习难度，融合对应的二维和三维软件教学内容，使教学内容生动、形象、具体，提高学生的学习兴趣和效率。

4 “机械制图”“三位一体”教学效果

“机械制图”“三位一体”教学内容融合打破了原有的课程之间的界限，更重要的是在知识点上的连贯性和系统性，使得学生掌握的知识更加扎实。在授课中借助三维立体图形，可使抽象的理论知识学习变得直观易懂，使绘图知识不再枯燥、晦涩，有利于培养学生的空间想象能力。“三线并行”学习可使学生在大一就掌握二维和三维绘图软件，保证优秀的学生有充足的时间去参加各类竞赛，竞赛内容反过来又可以充实教学内容，实现“以赛促学，以赛促教”。教学内容优化整合后，教学内容更符合学生学情特点以及岗位需求，在学期末增加了“机械制图”课程设计环节，集中时间完成课题设计，有助于提升学生的综合知识运用能力，培养学生的团结合作精神和创新意识。