机械制图和计算机绘图课程整合的必然与实施

胡国友

摘要：

在计算机绘图普及的现实背景下，针对机械制图和计算机绘图课程分设的现状，本文阐述了机械制图和计算机绘图课程整合的必然性，从改善教学条件、提升教师教学能力、制定新的教学目标、调整教学计划和重新分配教学课时等方面提出优化整合两门课程、提高教学成效的实践举措。

关键词：机械制图  计算机绘图  课程整合

一、计算机绘图技术的优势与普及

计算机绘图技术是运用绘图软件和计算机硬件，实现图形显示、辅助绘图与设计的一项工程技术，是工程技术人员必备的一项基本技能。现代计算机绘图具有高速的数据处理能力，强大的图形处理能力和文字处理能力，快捷的尺寸自动测量标注和自动导航、捕捉等功能，以及友好的用户界面，人机交互方便等诸多优点。同时，计算机绘图软件与计算机辅助设计相结合，使机械设计周期更短，速度更快，方案更優。相比较而言，手工制图在绘图精度、绘图速度以及适应产品迭代速度上，与计算机绘图效率和效果相差甚远。传统的机械制图作为学习制图技术的基础，虽然在制图教学中仍然保留，但在生产应用中已基本被计算机绘图所取代。如今，计算机绘图技术已深受工程设计人员的欢迎，并得到全面普及和快速发展。

二、机械制图和计算机绘图课程分设的教学现状

机械制图和计算机绘图课程是中职机械类专业必修的专业基础课，两门课程紧密相关，在教学内容上有许多相通和互补之处，在课程功能上也是相辅相成的。其中，机械制图是计算机绘图的基础，计算机绘图是优化机械制图的有效手段。对学生来说，只有掌握了机械制图的基础知识和技能，具备一定的读图、绘图能力，才能更好地学习计算机绘图技术。然而，目前机械制图和计算机绘图两门课程在大多中职学校是分设的，一般由两名专业老师分别讲授。教师在机械制图教学中，重点培养学生的读图能力、空间思维能力、空间想象能力和传统的绘图能力，对计算机绘图技术则很少提及；而教师在计算机绘图课程的教学中，主要培养学生的计算机绘图能力，很少讲述和运用传统机械制图的有关知识。机械制图和计算机绘图两门课程的分设，人为地造成了二者在教学内容上的重叠以及教学时间的浪费，导致课程教学效率低下；同时，在传统机械制图教学中，因缺乏计算机绘图的辅助方法和三维模型的辅助教学手段，教学效果也大打折扣；更关键的是，学生在传统机械制图学习中占用了太多时间，导致学生计算机绘图技能的训练时间偏少，计算机绘图能力不足，毕业生很难适应当下计算机绘图技术普及的现实要求，而学生费时费力学习的手工绘图技能，毕业后却没有太多的应用市场。两门课程分设的问题突出，教学效果不佳的现象明显，因此，整合机械制图和计算机绘图两门课程已势在必行。

三、机械制图和计算机绘图课程整合的必然

整合机械制图与计算机绘图两门课程，是数字化、信息化以及工程技术发展的必然结果，也将是制图课程教学的一场变革。

（一）是科学及生产技术发展的使然结果

为适应科技进步的时代要求和产业信息化、数字化和智能化发展趋势，现代化生产对机械绘图的精度、速度和复杂程度都有着很高的要求。当下，计算机绘图基本上已取代了传统手工绘图，全面普及，并广受机械设计人员欢迎。在此背景下，传统的机械制图已转变为学生学习计算机绘图技术的基础，计算机绘图已成为工程制图的主导形式和手段。重组整合机械制图和计算机绘图两门课程，解决课程分设、教学内容脱节、教学效率低下等问题，是现代科技进步和工程制图发展的使然结果。

（二）是两门课程教学内容重组和融合的实然要求

机械制图和计算机绘图都是培养学生读绘图技术和能力的专业基础课程，只是绘图手段不同。在计算机绘图技术普及的现实环境下，机械制图课程作为学习计算机绘图技术的基础课程，仍然有存在的价值和必要，两门课程培养目标一致，在教学内容上紧密相连，并存在诸多相通和互补之处。因此，整合两门课程，推动了制图课程教学内容的重组和融合，删减了重复的教学内容，解决了制图理论与计算机绘图技术脱节的问题，加强了理论与实践的结合，强化了学生的计算机绘图技术技能，有利于培养出适应现代工程制图需求的技术技能人才。

（三）是丰富制图课程教学方法和手段的当然之举

在产业数字化转型，教育信息化教学手段和混合式教学模式普及的当下，制图教学更需要全面推广信息化教学手段和加快发展计算机绘图技术。在传统机械制图教学的模式下，引进信息化教学手段、数字化教学资源和计算机绘图软件，对原机械制图的教学手段和方法进行改造，整合、丰富制图课程教学资源、方法和手段，能有效提升制图课程教学效率。

（四）是提高学生绘图能力和技能的应然需求

培养学生的绘图能力和技能是制图课程的主要目标之一，而学生的绘图能力和技能需要在大量的绘图实践训练中练就，因此，增加学生绘图训练时间，改进绘图训练手段十分重要。传统机械制图原本就存在课程内容偏多，教学手段单一，教学课时紧张，学生实践训练明显不足等问题；当下两门课程分设，因一些教学内容重复学习，又浪费了不少教学课时，更加剧了学生制图训练不足、学生绘图技能不强的现状。因而，推进两门课程整合，删减重复的教学内容，淡化一些不必要的教学内容，充分利用计算机绘图的有效手段，为学生提供更多、更有效的绘图训练，是提高学生绘图能力和技能的应然需求。

（五）是提升学生学习兴趣的欣然手段

传统机械制图作为较早开始的一门专业基础课，学生起初学习时有些新鲜感，但由于传统机械制图课程内容枯燥，教学手段单一，教学要求较高，学习难度较大等，大多学生难以深入、持久学习，但大部分学生对计算机绘图课程饶有兴趣。两门课程整合后，教师的课程教学资源、方法与手段更加丰富。在机械制图的教学中，教师可以借助三维绘图软件创建三维模型、三维动画等替代传统的教学模型，利用这些辅助教学手段，使抽象的制图教学变得更得直观、形象、生动、逼真，不但能很好地激发学生的学习兴趣，而且能有效提升学生的空间思维能力和计算机绘图能力。

四、机械制图和计算机绘图课程整合的实施

机械制图与计算机绘图两门课程有效整合不是简单的内容叠加，学校要深入剖析两门课程的内容，充分结合现代工程制图发展的现实要求，从完善制图课程教学条件、提升教师教学能力、优化教学目标、调整教学计划和重新分配教学课时等方面实施课程整合。

（一）完善教学条件

1.完善配套的教学设备

为满足计算机绘图教学的需求，学校需要建立适应信息化教学和计算机绘图教学的多功能智慧教室，每生一台计算机，为整合后的课程教学提供条件保障。理论与实践一体化的多功能智慧教室一方面是为了满足教师使用信息化教学手段和数字化教学资源的教学需要；另一方面，生均一台计算机则是便于学生即时运用计算机绘图软件学习制图知识，训练绘图技能，实现理论与实践有机结合，保障了学生在学习制图理论的同时，切实提高计算机绘图能力。

2.塑造“双能型”的教师队伍

整合好课程的关键是要有一支既能满足传统机械制图教学需求，又能胜任计算机绘图教学的教师队伍，尤其要解决课程分设时的教师自身计算机教学能力不足的问题。两门课程整合后，需要教师具有扎实的机械制图理论知识和高超的计算机绘图能力，唯有“双能型”教师，才能胜任整合后的新课程教学。

（二）重新确立教学目标

为适应生产应用的需求，培养学以致用的技术技能人才，围绕以机械制图基本知识为主线，以计算机绘图为辅助工具，推进两门课程的整合、互补，有效落实新的课程培养目标，需重新编写课程教学目标，并相应调整课程的教法。

整合后新课程的教学目标应让学生掌握机械制图国家标准和有关规定、投影法的基本理论及其应用；掌握读、绘机械图样的基本知识、方法和技能；培养学生的读图、绘图能力，空间思维和想象能力，严谨细致的工作作风，认真负责的工作态度及精益求精的工匠精神；培养学生运用计算机绘图软件绘制工程图样的能力和具有一定的手工绘图能力；让学生能够运用计算机绘图技术正确绘制零件图。在教学目标实施过程中，新课程的前半部分教学以学生掌握制图基本知识、技能，培养学生空间想象和形象思维能力为主，教学重点集中在机械制图基本知识、技能和能力上，同时恰当地将计算机绘图的基本知识、技能等穿插其中，让学生初步掌握计算机绘图的基本技术；新课程后半部分的教学则以培养学生读图、绘图能力为主，重点放在识图和计算机绘图上，具体教学内容应根据学生所学专业进行调整。

（三）优化整合教学内容

整合机械制图与计算机绘图课程不是将两门课程的内容简单地相加，也不是一味放弃传统机械制图，只强调计算机绘图，而是要重组开发课程内容，力求机械制图与计算机绘图课程在结构上融为一体，在内容上相互补充。两门课程整合的总思路是将计算机绘图的基本知识和技能融入传统机械制图课程的教学中，重点放在三维软件的应用及三维造型设计上，强化计算机绘图技术技能的教学。比如，整合后新课程的培养目标以培养学生实际应用能力为重点，学校应根据学习计算机绘图技术的要求和现代工程制图发展需求，重新整合课时，要适当降低制图课程中投影理论、画法几何等章节的学习難度，同时，增加读图、绘图等实践教学内容，让新课程内容更加适应信息化教学要求，满足生产和技术发展的需求。

（四）丰富教学方法

机械制图和计算机绘图课程整合后，制图教学方法随之改变，从而推进制图课程教学效率的提升。

1.广泛采用直观演示法

在机械制图教学中引入计算机绘图软件制作的三维模型和动画演示，采用直观演示教学方法，帮助学生形成直观印象，建立空间想象能力，激发学生对制图课程的学习兴趣，引导学生更好地实现“图物”转换，解决传统教学中组合体视图的识图和绘制难的问题。

2.全面推广任务驱动教学法

教师利用学生对计算机绘图普遍感兴趣的有利因素，根据制图课程特点，发挥计算机绘图的优势，课程整合后，教师深入推进“三教”改革，把课程教学内容设计成一个个的学习任务，彻底改变教师“满堂灌”的情况，充分利用计算机机房和信息化教学手段。在课堂上，教师只进行适当、必要的讲解，鼓励学生在计算机上应用制图软件自主训练和主动探索，自主运用所学计算机绘图技术独立读、绘机械图样，让学生在完成一个个学习任务中，掌握技能，找到自信，收获成功，从而激发学生的学习兴趣，提升教学效果。

3.大力推广混合式教学

针对整合后的制图课程内容多，教学课时相对不足等现实问题，在当下学生基本具有了线上学习条件的情况下，要通过大力推广混合式教学来改善教学效果。通过教师的课前导学和课堂精讲，学生的课后巩固，做到精化课内、强化课外、精讲多练，引导学生开展课外学习、自主学习、深度学习和反复练习，解决制图课程教学课时不足，学生训练不够、学习自主性缺乏等问题。

（五）改革考核评价方式

整合后的课程既有制图理论，又有绘图实践，单一的理论考试难以全面评价学生的课程学习情况，因此，要以能力评价为核心，构建知识、能力和素质相结合的三位一体的评价体系，采用过程性评价与终结性评价相结合的评价办法，全面客观评价学生。其中，过程性评价主要评价学生在平时课程学习和活动过程中的态度、情感、责任及行为等，注重评价学生的职业素质，引导学生在习得制图课程知识、技能的同时，逐步养成严谨细致、精益求精的职业素养。终结性评价主要针对学生理论考试、技能考核、完成学习任务和绘图竞赛等结果，主要评价学生知识、技能和能力，将其作为综合评价学生的重要组成部分。

机械制图和计算机绘图两门课程整合后的课改工作将在教学实践中持续深化，不断完善，也将随着计算机技术进步和工程制图行业的发展而发展。

参考文献：

［1］周晓丽.机械制图与计算机绘图一体化教学的探讨［J］.文理导航（中旬），2013（5）：25.

［2］王幼龙.机械制图（第四版）［M］.北京：高等教育出版社，2018.

［3］石凤琴，张婷婷.机械制图与计算机绘图课程整合的教学改革［J］.职业教育研究，2012（10）：106-107.

责任编辑：赵潇晗