《机械制图》课程教改的实践与探索
【论文摘要】根据《制图》课程教学的特点 ,从突出以应用能力培养这条主线 ,进行教学内容和方法的探索 ,从加强学生形象思维和思维能力的训练 ,培养学生的识图、绘图能力 ,在教学改革中不断探索突出教学内容、教学方法、教学手段、教学模式的新途径。
【论文关键词】机械制图；教改；实践；探索
昭通学校农机类专业采用的《机械制图》课程，是2010年8月由胡建生主编、人民邮电出版社出版的全国中等教材审定委员会审定的工科类专业必修教材，是一门理论性、实践性、技术性很强的基础课程。但《机械制图》课程在农业中专农机类专业教育中，究竟应起什么作用，其理论体系如何构建，应重点研究和讲授哪些内容，应采用何种教学方法最为有效提高教学效率，全国各地中等农业学校农机类的授课教师看法不尽一致，因而在教学中既形成了各自的教学特色和教学模式，又积累了不少有益经验。本文就笔者对这些问题的理解和教学实践作些介绍，以期抛砖引玉。
1．明确课程教学目的，切实转变教学思想
1．1有助于学生机械制图素养的培养。《机械制图》课程以机械生产运行为主线，综合介绍了制图的基本知识和技能、投影基础、组合体、轴测图、物体的表达方法、齿轮及常用的标准件、零件图和装配图等机械制图方面的内容，具有一定的工程技术属性，属于生产机械零部件范畴。它按照工程技术的发展变化，依据现代工程技术体制建立的最新研究成果，以理论联系实际为指导，借助相关学科提供的原理和方法，去揭示机械制图的规律性和工程对制图技术的基本方法，以此寻求正确解决机械制图问题的途径和措施，为培养学生正确分析和解决我国工程制图问题的能力，提高学生的工程制图技能，推动机械制图的全面发展具有重要的意义。农业中专农机类专业学生学习《机械制图》课程可弥补其在工程制图方面的制图素养的不足，有助于学生分析机械制图运行过程中的现实问题，提高把握机械制图规律的能力与水平，从而更好地为现代工程制图建设服务。
1．2有助于学生形象思维能力的培养。《机械制图》课程是中等职业学校机械类及工程技术类相关专业的一门基础课程，其主要任务是使学生掌握机械制图的基本知识，获得读图和绘图能力，培养学生分析问题和解决问题的能力，使其形成良好的学习习惯，具备继续学习专业技术的能力，对学生进行形象意识培养和制图的规范性，使其形成严谨、敬业的工作作风，为今后解决生产实际问题和职业生涯的发展奠定基础。促使学生更多地从知识性思考转向方法性思考，有利于学生形象思维能力的培养，增强规律性、系统性、可判性和逻辑性，从而更好地促进专业的学习和研究，掌握主动学习的钥匙。
1．3有助于学生“双证”需求的培养，突出职业教育特色。为了拓宽中等职业教育的服务方向，实行学历教育与职业资格证书培训并举，并与国家实行的就业准入制度相配套，《机械制图》将“产品类CAD技能一级”职业资格认证对制图基础理论的要求融入进来。通过《机械制图》的学习，既能使中等职业学校在校学生达到教育部最新颁布大纲的教学要求，又能基本掌握“工业产品类CAD技能一级”考试应具备的制图理论知识，满足学生获得“双证”的需求，提升学生的职业能力。在工程建设和经营中，工程技术人员为达到一定的先进工程技术目的，对工程生产过程和生产要素进行组织、加工、生产、修理等。这就要求工程生产技术工作者，不仅要懂得识图、而且更应懂得并能按照施工图的技术规范办事。一个工程技术工作者，除掌握一定的现代工程制图技术外，还应掌握一定的基本操作技能，从而对工程制图及工业生产起到极大的促进作用。
1．4有助于学生形成良好的综合职业素质。《机械制图》课程涵界了机器设备的设计、制造、维修，还是机电、冶金、化工、土木、电气等工程的设计与施工，都必须依赖《机械制图》的图样才能完成，各门学科既相独立成体系，又互相渗透、相互交叉、高度整合、构成了《机械制图》课程的知识结构体系，学生学习《机械制图》课程后，有助于掌握本门课程所具有的科学性、系统性、规范性、实践性和技术性等诸多特点的认识，为今后在实际工作中，正确处理好技术与加工的关系，力求达到以生产上可行，技术上先进、生产上合理、质量上有保证的有机统一，从而培养懂技术、善操作、会生产，具有良好的综合职业素质的新一代熟练技能者和生产第一线的建设者。《机械制图》课程必须改革传统注入式的教学指导思想，树立终身学习的教学观，在启发式教学思想的指导下，按照学生的认知规律，按理论探索的顺序多法并用开展教学，教会学生会学习，激活学生创新思维，不断提高空间思维能力和绘图技能。
2．深化完善教学内容，突出教学目标
为适应《机械制图》学科发展和发展的需要，笔者在教学实践中，不断深化和完善教学内容，立足于理论与实践的有机统一，这一《机械制图》课程研究的主题，确立了与原有八大块(制图基本知识和技能、投影基础、组合体、轴测图、物体的表达方法、齿轮及常用的标准件、零件图和装配图)不尽相同的新八大块内容，并注意在课堂教学中突出重点和难点。
第一章，绘图的基本知识，即国标的基本规定：线条、图纸、字体、绘图工具、尺寸标注、比例等等；几何作图包括等分圆周及作正多边形、圆弧连接、斜度和锥度、椭圆的画法等；平面图形分析及作图包括尺寸分析、线段分析、平面图形的绘图方法和步骤等。该部分作为基本知识，必须熟悉国标《技术制图》与《制图》的一些基本规定；教会学生按规范从事，使学生知道国家标准《技术制图》是一项基础技术标准，在内容上具有统一性和通用性，在制图标准体系中处于最高层次；国家标准《机械制图》是机械专业制图标准，他们是图样绘制与使用的准绳，因此，学生必须严格遵守这些有关规定。几何作图是方法，形象直观，通过引导提高学生的兴趣和爱好，让学生自主练习。
第二章，投影基础：本篇首先介绍了投影法和视图的基本概念、三视图的形成及其对应关系，点、直线、平面的投影、基本体的投影和基本体的尺寸标注。本章是教学的关键，要求学生理解投影法的概念，熟悉正投影的性质；让学生初步掌握三视图的形成及其对应关系，能绘制和识读简单形体的三视图；掌握点的投影规律，熟悉直线和平面的三面投影，掌握特殊位置直线和平面的投影特性；熟悉基本体的视图画法及表面上取点、线的作图方法及尺寸注法；掌握用特殊位置平面截切基本体的画法和尺寸注法。
第三章，组合体。本篇着重介绍组合体的形体分析、组合体三视图的画法、组合体尺寸标注、看组合体视图的方法。课堂讲授主要理解组合体的组合形式和画法，熟悉形体分析法；掌握组合体三视图的画法和识读组合体三视图的方法；掌握看组合体视图的基本要领，能根据视图想象出组合体的空间形状；能识读和标注简单组合体的尺寸；掌握两异径圆柱正贯和同轴回转体相贯的相贯线画法。
第四章，轴测图。本篇介绍轴测图的基本知识、正等轴测图、斜二等轴测图简介。课堂讲授主要了解轴测图投影的基本概念、特性和常用轴测图的种类；了解正等轴测图的画法，能画出简单形体的正等轴测图；了解圆平面在同一方向上斜二轴测图的画法。
第五章，物体的表达方法。本篇首先介绍了视图，然后分析了剖视图、断面图，最后介绍了局部放大图和简化画法。课堂讲授主要要求学生熟悉基本视图、向视图、局部视图和斜视图的形成、画法及配置关系；理解剖视的概念，掌握与基本投影面平行、用单一剖切面获得的全部视图、半剖视图和局部剖视图的画法与标注，掌握识读剖视图的方法；了解用单一斜剖切面、几个相互平行的剖切面、几个相交的剖切平面获得的剖视图的画法与标注；能识读移出断面、重合断面和局部放大图的画法，以及常用的简化画法。
第六章，螺纹、齿轮及常用的标准件。本篇介绍了螺纹、螺纹紧固件、齿轮、键连接和销连接、滚动轴承、弹簧。课堂讲授主要了解螺纹的形成、种类和用途，熟悉螺纹要素；掌握螺纹规定画法和标注方法；熟悉常用螺纹紧固件的种类、标记与查表方法，能识读螺栓连接、螺柱连接和螺钉连接的画法；了解直齿圆柱齿轮轮齿部分的名称与尺寸关系，能识读和绘制单件和齿合的直齿圆柱齿轮图；了解键、销的标记，平键连接与销连接的规定画法；了解常用滚动轴承的类型、代号及其规定画法的简化画法；能识读圆柱螺旋压缩弹簧的规定画法。
第七章，零件图。本章介绍了零件图的作用和内容、典型零件的表达方法、零件图的尺寸标注、零件图上技术要求的注写、零件上常见的工艺结构、读零件图、零件测绘。课堂讲授主要理解零件图的作用和内容，熟悉典型零件的表示法；了解尺寸基准的概念、零件上常见工艺结构的画法和尺寸注法，熟悉典型零件图的尺寸注法；了解表面粗糙度的概念，掌握表面粗糙度代号的标注和识读；了解极限与配合的概念，掌握尺寸公差的标注和识读；能读中等复杂程度的零件图；掌握零件测绘的方法，能绘制简单的零件图。
第八章，装配图。本章介绍了装配图的表达方法、装配图的尺寸标注、技术要求及零件编号、装配结构简介、读装配图。课堂讲授主要了解装配图的作用和内容，熟悉装配图的基本画法和简化画法；理解装配图的尺寸标注；熟悉装配图上零件序号的编排和明细栏的使用方法；熟悉识读装配图的方法和步骤，能识读简单的装配图。
3．改革教学计划，启迪学生理性思考
《制图》课程信息量大，知识点多，涵界面广，为了激发学生的学习兴趣，激励并发挥学生的空间想象力和思维能力力，培养学生独立思考问题、分析问题和解决问题的能力，采取了以下做法：
3．1合理组织课堂教学内容，有效实施课堂调控。《机械制图》课程理论性强，教学课时有限。要在有限的教学时间内完成授课内容，教师要花相当精力消化内容，并根据教学目的和要求决定内容的取舍，注意吸收工程技术的新技能、新理论、新经验，为教材注入新的活力，使学生开阔视野，获取新知，激发创新意识，做到研究新情况，解决新问题。确定本课程的重点章节和各章节的重点、难点、疑点和关键，处理好点面关系，有效分配教学授课时间，力求教学中突出重点、突破难点、分析疑点、讲透关键。同时，教师授课时要注意收集学生的各种信息反馈，掌握学生消化教学内容的程度，并及时微调教学计划的进度及内容，充分发挥“教为主导，学为主体”的作用，使教学“双边”活动相辅相成，增强的吸引力，达到“听之有趣、学之有识、思之有理。”
3．2贯彻理论联系实际教学原则，密切注视生产实践。理论联系实际，加强实践教学环节的教学，加大现场教学的力度；使课程教学内容与学生技能培训考证结合起来。尝试把课程建设成双证课程，把素质能力培养贯穿于课程教学之中，体现了中专实用性人才培养的特色。在教学中既要讲清机械制图的概念、原理，又要分析学生的思想、学习、生活及其中所遇到的实际问题，以技术应用能力为主线优化整合课程。按照“以必需、够用为度”和“强化应用，培养技能”的原则和课程体现“实用性、适用性、先进性”的原则，重新组合适合农业学校特色的农机类教学内容。把以信息技术为主体的现代教育技术应用于《机械制图与CAD》课程教学的全过程。同时，让学生寒暑假期到工厂参加生产实践，开展研究，这种从理论到实践，从实践到理论，既可将工厂生产零部件实际引入教学，丰富教学内容，又能增强学生感性认识，引发学生进行深层次的理性思考，增强学习的自觉性，提高学生调查研究问题、科学分析问题和解决问题的能力。
3．3打破传统注入式教学，力求教学方式多样化。传统注入式的授课教学，严重扼杀了学生的创造性思维，破坏了教学内容的思维价值，妨碍了学生思维品质的优化。近年来，在课堂教学以讲授为主要授课形式的前提下，一改过去“注入式满堂灌”的做法：一是课堂教学过程中恰当地掌握讲授、提问、讨论、做与练的顺序和时间，保证完成教学任务，同时要为学生留出时间进行思考、回答，必要时给予启发诱导，让学生积极主动参与教学的全过程。二是采取直观教学的方式，在《机械制图》教学中运用模型、实物、挂图等直观形象的教学方法，把学生不容易理解的抽象理论和复杂视图，变得形象、具体、直观，让学生看得见、摸得着、易掌握、记得牢。例如：在组合体的形体分析中，让学生先看一些诸如长方体、棱柱、梭锥、圆柱、圆锥、圆球等简单、典型的基本形体，对照这些形体，熟悉这些空间形体相对应的视图，实现从空间到平面、由平面到空间的相互转换，帮助学生将复杂视图分解成简单图形，为识图和绘画组合体视图打下很好基础。通过直观教学，学生更容易理解投影规律，认识实物与图形之间的关系，使投影规律在学生大脑中构建起清晰的视图关系，有效地培养空间思维能力和表达能力，提高学生识图、绘图能力，从而达到良好的教学效果。三是要求学生每学完一章内容，在学生中开展如绘图技能比赛、机械图识图比赛和绘图比赛等活动。这些积极有益的活动使不少同学在学校便感受到学习所带来的愉快。四是采取多媒体课件。多媒体教学是一种新型的现代化教学方式，利用计算机、投影仪等多媒体设备，将文字、实物、图像、声音等多种媒体向学生传递信息,以其丰富多彩的教学内容有机结合在一起，运用到教学当中，比传统方式内容更丰富、表达更生动、形象更具体、手段更完善、收效更显著。将逼真的三维立体图与抽象的二维工程图相对照，使三维和二维相互转化，充分显示投影规律、视图方法、绘图技术等，使传统教学难于讲清的内容，化难为易、化繁为简，使抽象的视图变得更直观、形象、生动。优化了教学过程，解决了课时减少而教学内容多的矛盾，节约了教师课堂板书的时间，增加了课堂教学的信息量，实现人机互动、灵活教学的立体化教学目标，使教学获得最大的效率。例如：讲到“螺纹的加工，为什么要有螺纹退刀槽”这部分内容，我们给学生放映机床加工的影像片效果很好，学生不但掌握了螺纹的五大要素而且还了解了加工的方法和工艺要求。同时，多媒体课件可以实现不同角度的浏览、不同视图的切换、不同方向的剖切、立体模型与线条图的转换、装配体的爆炸和装配等功能，使《机械制图》成为真正意义上的立体化制图教材，为学生学习机械制图和任课教师辅导提供极大的帮助，大大减轻学生的学习负担。此外，还可选择边讲边练，讲练结合法、互动教学法、分层教学法等，尽可能为学生创造更多的机会，充分调动学生作为教学主体的积极性，让学生在学习与实践中不断提高和升华。
为了培养学生的识图能力、绘图能力及空间想象力和制图技术应用能力，以适应现代工程技术对复合型人才的需求。根据农业中专学生的特点，从机械制图课程的教学内容、教学方法、教学手段、教学模式等环节上进行了改革、探索和研究，特别强调二维平面图与三维空间的物相互转化的思维模式，采用教学方式的多样化。实践证明，极大地提高学生的学习积极性和主动性，有利于培养学生的逻辑思维能力和形象思维能力，有利于学生综合技能的培养，有效地提高了《机械制图》的教学质量和教学水平。
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