《机械制图》课程教学改进措施①

摘 要：《机械制图》是机械、车辆等专业的基础必修课,该课程较为抽象,对学生的空间想象能力、形体分析能力以及逻辑思维能力等方面提出了较高的要求,历来为大学新生较为畏惧的课程之一.结合作者近年来的教学实践,本文总结了《机械制图》的课程特点,并具体提出了六条教学改进措施,供专业教学同仁讨论和参考,以期激发学生的学习兴趣,提高课程教学效果.

关 键 词：机械制图车辆工程机械工程教学改进

中图分类号：G4文献标识码：A文章编号：1673-9795（2014）04（a）-0050-02

《机械制图》课程是机械、车辆等专业的基础必修课,目前一般设置99课时,5.5学分[1].该课程主要内容包括画法几何学、机械制图基础、零件图与装配图、计算机辅助绘图等几大部分,教学内容较为抽象,对学生的空间想象能力、形体分析能力以及逻辑思维能力等方面提出了较高的要求,历来为大学新生带有畏难情绪的课程之一.该门课程主要的教学任务包括：（1）学习投影法（主要是正投影法）的基本理论及其应用；（2）培养空间形体的图示表达能力；（3）培养绘制和阅读机械图样及其它工程图样的基本能力；（4）培养空间几何问题的图解能力；（5）培养空间想象能力、形象思维能力和空间分析能力；（6）培养计算机绘图的应用能力.同时,要求在学习过程中逐步建立产品信息概念、设计构形概念和工程规范概念,随着后续课程的学习以及实践经验的累积,逐渐培养设计与绘制生产图样的能力.

《机械制图》是工程类专业极为重要的基础课,也是《机械原理》《机械设计》《车辆构造原理》《计算机辅助工程设计》等一系列后续课程的必要基础和前提,因此可以说,欲学机械车辆类专业,必先入门机械制图.考虑到教学对象为大一新生,为了培养新生的学习信心和兴趣,在学生刚进入大学即从源头上排除消极和畏难情绪,该课程就愈加显得极为关键和重要.

1课程特点及教学思想

《机械制图》课程主要涉及图示法与图解法两类基本思想,前者主要研究在平面上图示空间几何元素（比如点、线、面）和物体的原理与方法,后者则主要研究在平面上图解空间几何问题（比如定位、度量、轨迹等）的原理和方法.一般来说,该课程的教学工作中要特别注意如下几点[2～4]：

（1）在本课程的理论基础部分即画法几何学的教学过程中,应该把基本概念和基本原理分析透彻,让学生学会融会贯通,这样才能灵活地运用这些概念、原理以及相应的方法进行解题和作图.

（2）为了培养学生的空间形体的图示表达能力,必须对物体进行几何分析和形体分析,并掌握它们在各种相对位置时的图示特点.教学中要不断深化对空间形体与平面图形之间关系的认识,从而逐步提高图示物体的能力.

（3）为了培养学生的空间几何问题的图解能力,教学中强调根据已知条件,进行空间几何分析,明确解题思路,提出解题方法和步骤,再进行作图.有的习题有多种解法,要引导和培养学生选择其中比较简洁的方法进行作图解答.

（4）绘图和读图能力的培养必须通过一系列的绘图与读图实践,在实践教学中让学生逐步掌握绘图与读图的方法,以及熟悉若干必要的国家制图标准和相关技术标准.

（5）在培养计算机绘图的应用能力时,要注意加强上机实践,这样才能逐步地掌握绘图软件的应用和操作技能,不断提高应用计算机绘图的熟练程度.

（6）教学中要培养学生的自学能力.在自学中要循序渐进和抓住重点,把基本概念、基本理论和基本知识掌握好,然后深入理解有关理论内容和扩展知识面.

（7）鉴于图样在工程技术中的重要作用,工程技术人员不能画错和看错图样,否则将会造成重大损失,因此在教学中要特别强调和培养学生的耐心细致的工作作风,树立严肃认真、一丝不苟的学习态度.

2课程教学改进措施

本课程教学过程中应避免如下问题.比如,重视画法几何学而轻视零件图与装配图的教学；重视绘图的大量练习而轻视读图能力的培养锻炼；只顾教学内容的进行,填鸭式教学让部分同学更加感觉本课程的枯燥性,等等.作者经过若干学期的《机械制图》教学工作,总结了一些心得体会,并做了一些教学方法上的思考,旨在能够更好地促进课程的教学效果,现分述如下.

2.1进行模型结合图片教学方法

空间想象能力不足,是很多学生学不好本课程的重要原因之一.在这里援引201某车辆专业学生的一句话：“我实在是想不出来,想破头也想不出来”,该生针对的是画法几何学中的“两曲面立体相交”的习题.事实上,不仅是画法几何学,其它的还包括组合体视图、零件图、装配图等重要的教学内容中,都对空间想象能力提出了很高要求.比如,根据零件的某两个视图,想象零件的组成与形状,然后画出第三个视图（这里还可以要求用剖视图等其它表达方法）,这是教学中一类常见的训练习题,却往往让不少学生难以精准解答出来.从学生们所补画的第三视图来看,他们脑海里想象的零件,要么多一点要么少一点,此时如果教师完全凭借语言表达引导他们想象,效果往往并不是非常理想.有些时候,教师反复分析和描述之后,部分同学还是一脸茫然,不知该零件究竟为何物.在此,作者计划采用模型教学,亦即对于常见的模型和习题中的重点类型,购置一部分实体模型,比如轴承座、涡轮轴、滑动轴承、摆线转子泵、减速箱等,在教学和练习的过程中,可以展示模型,让学生看起来更直观.模型是可拆装的,随时可打开模型,让学生认清内部结构,从而更好地理解绘图中（特别是剖视图和断面图）为何有某些想不清的线条或剖面等,从而真正做到恍然大悟,印象深刻.

2.2进行比较性教学方法

《机械制图》课程的习题量较大,有配套的近200页的习题集,同时必要的练习也是真正学好和掌握该门课的必需途径,因此,教师在每次课后都会布置一定数量的作业.通过检查和批改学生作业,作者发现里面的错误五花八门,让人眼花缭乱.因此,在最近一个学期的教学工作中,作者初步摸索了比较性教学法,亦即把若干种错误的作图与正确图形一一对比,带动学生去发现其中的不同点,并解释错在何处.以“零件的连接”一章中的螺纹紧固件连接画法为例,螺纹紧固件连接包括螺栓连接、双头螺柱连接及螺钉连接等,该部分一直是教学中的重点与难点,由于线条较多,再加上若干规定画法,学生的作图往往错误较多.经过思考和精心准备,作者把五六类典型的错误画法总结下来,然后一一拿出来让学生自己挑错,再与正确画法在同一张PPT上直接左右对比,通过讨论、分析与对比,极大地加深了学生的印象,同时也增加了师生互动,活跃了课堂气氛,提高了教学效果.该方法将在作者以后的教学工作中继续实施贯彻和摸索总结.