探究如何提高《机械制图》教学效果

机械制图课程是机械类专业的一门专业基础课，随着社会的不断发展，对高校的毕业生提出了更高的职业技能要求，并且在学校的不断深化改革的背景下，该课程越来越多的被各个专业作为选修课。一方面该课程涵盖的内容广，课程知识与国家标准紧密联系，操作软件多种多样，理论性和实践性要求高。另外一方面由于有限的学时难以让学生了解和掌握该课程。通过本人教学经历，提出优化课程讲授内容、改进教学方式、利用网络扩展教学，创造理论教授过程中的实践环节、侧重装配图的绘制，自己设置实践内容，优化课程考核体系，提高教学效果。
1合理设置教学计划，提高教学质量
理论教学时，应当从专业的角度培养学生的行业素养，又要根据不同专业目标来优化授课内容，去除与目标专业不太合适的内容，删减陈旧的知识内容和其他课程详细的知识。在实际的教学过程中，以实际的机械零件和动手实践与现代技术结合来提高学生学习兴趣和提高教学效果。
1.1优化课程讲授内容
机械制图课程首要目的是培养学生了解国家标准和学会读图识图，基本目标是提高学生空间想象能力，最终目标是培养学生设计思维能力的养成和提高。在理论教学过程中，应该详细的讲授重要的理论知识和基础概念，精讲基本体、组合体的绘制，在实体模型进行讲解，与二维三维制图课程相结合。
对此，教师应当做好教学方式和教学手段的合理应用：一是教授过程中采用举例生动形象诠释理论知识。比如在学习投影体系过程中可以举例太阳和手电筒、教室的墙来形象的说明。在点线面讲授过程中，可以让学生使用自己的笔和课本来帮助学生来了解和思考。二是教学过程应当注意内容得当。对于简单的、基础的形体可以让学生在课后寻找加深理解，形体的尺寸和标注应当分外小心，尺寸标准选择会影响加工工艺和装配精度，具体的将会在高年级的课程中进行深度学习。三是传统教学与现代技术相结合。机械制图是一门打开机械的“钥匙”，二维和三维视图软件是工具，（如二维软件AutoCAD；三维软件比较多，包括Pro/Engineer、Catia、UG-交互式CAD/CAM系统）二者相辅相成，缺一不可。机械的灵魂是设计，软件和图纸是机械的骨架和脉络。现代企业大都采用的是计算机绘图来提高效率和容错率，为了与企业和社会发展相对接，在教授机械制图课程时应当考虑两者结合。
1.2改进教学方式
在教授过程中，一方面由于课程的学时较少，另外一方面难以提高学生的学习兴趣。如果还是采用传统的教学方式，教学质量会有所欠缺。在教学方式上，采用课上讲授机械制图理论课程，课后采用网上直播的方式进行CAD软件制图的学习，有部分学生在网络直播时，有时可能与其他课程有所冲突，教师可采取直播时进行录播，以便学生只要有时间就可以进行学习，在直播完成后布置作图作业，该作业与机械制图理论课程相结合，也就是机械制图理论布置的作业采用CAD软件来进行完成，在机械制图课程的讲授过程中充分考虑到有些内容比较抽象难于想象，例如三维实体的复杂的孔、槽、内部复杂的结构；截交线和相贯线等，可以提前采用三维软件绘制出零件进行讲解。
1.3利用网络扩展教学
对于复杂的形体在课后的三维形体课程中进行深入学习。机件零件的绘制重点是学习零件的表示方法，在学习过程中教师应当在上课前采用三维软件把零件绘出，学生在课堂结束后可以拷贝然后回去自己练习绘制。正确的三视图答案教师可以保存在服务器上，学生通过扫描二维码来确认答案。学生在绘制补充三视图的练习过程中，应当通过任意的两个视图想象出完整的形体，想象出来之后三视图的投影特性画出三视图，然后扫描二维码与正确答案核对，如果出现错误可以查看三维形体，观察哪个特征与想象出的形体不同，发现是形体想象出错还是绘图出错，反复多次的进行练习，很快就可以提高三维形体的想象能力。如学生绘制零件的三视图过程中，首先应当学会分析零件的各个特征，哪一个面在主视图比较容易简单清楚的表达形体，分析好之后各个视图采用什么样的视图（比如是采用全剖、半剖、旋转剖、局部剖），确定基本的视图后观察是否所有特征表示完整，如不完整还可以采用断面、其他投影面来补充完整。学生在遇到问题可以直接与教师进行网络对话，方便快捷的解决学生问题。
2优化实践教学计划，强化应用技术能力
在机械制图课程的教学过程中，实践课教学是重要的组成部分。该部分教学对学生的知识的巩固，基本技能的养成和强化具有重要意义。教学的目的是强化学生的空间想象能力、动手实践能力。
2.1创造理论教授过程中的实践环节
理论教学过程中，应当创造一些实践性环节。机械零件主要由标准件和非标准件组成，制图课堂也是一门培养学生查看和了解国家标准的课程。在讲授过程中，应该培养学生学会查国家标准和了解认识行业的规定。例如：标准件的绘制是重点也是难点，许多同学在绘图过程中特别是螺栓、螺钉等连接件中往往粗细实线不分，实质上是不了解螺纹孔的加工，通过学生实际加工孔之后，没有在出现粗细实线不分的情形。
另外，学生在课堂和生活中比较难看到一些特殊的标准件，学生难以有感性认识。在讲授螺纹紧固件时，可以准备不同齿形螺纹紧固件：三角形、梯形、锯齿形，内螺纹和外螺纹的紧固件，连接键，连接销，各个类型的轴承，非标准件齿轮，可以组织学生进行螺纹的加工和螺纹连接件的安装（车螺纹、钻孔、安装）参观齿轮的加工。可以组织学生去生产企业去参观学习，很多企业可以会同时使用三维软件绘图软件和CAD。三维软件是为了设计过程中能更加形象直观的表达零件和机器来发现问题，促进交流。CAD的采用大大提高了企业的设计效率和减少了出错率。机械图纸是加工、装配、检验、复检的“指挥棒”。
2.2侧重装配图的绘制
机械制图的核心内容是装配图的绘制，装配图的绘制是系统的工程，也是测量技术、空间想象能力、知识融合和识图能力的综合应用。在教学过程中，一般在学期的中间进行机械测绘，机器可以根据各自条件配置，学生在机械拆装和机械零件的测绘过程中消化理论知识，在拆装和测绘过程中可以提出问题，发现问题，解决问题。不仅可以提高学生的动手能力和学习乐趣，又可以检验学生对理论知识的掌握程度和二维软件的使用熟练程度，使学生在该课程中学有所用，使学生在实践过程中，达到了解和掌握零件图和装配图的绘制。在机械测绘的过程中一是应该了解分析测绘对象，了解机器工作原理和机器内外型形体分析，了解零件的构成、作用、材料以及各个零件之间的位置关系。二是确定绘图方案，在绘制过程中，要求学生采用适当的图纸、视图来表达零件。三是绘制草图和尺寸测量，绘制草图是提高绘图效率，在测量过程中，选用正确的测量工具。在绘制装配图中，学有余力的学生可以先用三维软件把装配的零件一一绘出，然后在采用CAD绘制出机械图纸。四是综合考虑。在绘制机械图纸时，能够正确、清晰、完整、合理的绘制，对学生理论知识的掌握、实践能力的高低，软件使用的熟练程度都提出较高的要求。
2.3自己设置实践内容
学生基本掌握了基础理论知识和对二维软件熟练使用后，特别是中期装配图的绘制后，应该增加自己设置实践内容，目的是形成工程项目意识和理论知识应用、提高绘图效率。自己设置实践内容，是为了可以促使学生养成自主学习，自主查阅国家标准和团队协作能力，激发学生学习兴趣，提高学生的动手能力，实践内容多种多样，根据学生人数可以分成几个小组，小组成员之间进行讨论，最后形成实践内容，即机械绘制哪个常见的机器，团队成员在进行分工，小组讨论形成方案。然后教师帮助考虑绘制图纸的有用性和可行性分析，在后期对各个小组的实践内容进行总结和归纳。
3优化课程考核体系利于养成工程意识
机械制图在课堂上讲授了理论知识和作图原理，需要一定量的试题来进行巩固是有必要的。应做到应学生而异，不同的学生知识的掌握和理解能力，空间想象能力的强弱是有差别的。所以建立不同目标的试题数据库，该数据库里的试题可以由企业工程师和机械制图的方面的教师来进行命制，试题范围应做到相同的知识点和不同的章节有难度差异、以满足不足层次的学生，试题应该紧贴企业的实践相结合；试题可以添加一些不同导向的内容，不同企业加工的产品不同当然也会导致机械图纸也是不同的。在学期的空档可以专门选一到两天的时间给学生进行答疑，学生可以在做试题的过程中记下不会的问题总结下来，答疑时与老师、学生进行交流学习。课程的考核不再采用试卷的形式，而是采用计算机抽提的方式进行，自动批阅，自动批分，增强学生学习的动力和大大提高学生对课程的重视程度。课程考核完成后，还应组织学生进行答疑，答疑好后对学生的总体表现计入期末成绩，该方式避免了学生考完试不会的还是不会，没掌握的知识还是没有掌握的情况，使学生真正作到是为了学习知识的,而不是期末突击应付考试。因此总成绩设置是平时成绩10%+绘图制图成绩20%+实践成绩20%+期末成绩+50%，有利于提高工程素养。
总而言之，机械制图课堂的探究对上好机械制图课程至关重要。一是对培养适应现代科学技术发展和混合型的技术人员是十分必要的。二是机械制图课程对任课教师采用现代科学技术教学提出了更高的要求，教师在教授理论知识的同时一方面应注重与现代企业的要求相结合，另一方面是使用现代通信技术对学生进行教学。用人单位在挑选毕业生时，不仅仅看中的是某一方面的能力，更看重多方面的能力，对于机械制图课程来说，不论是机械专业的学生还是非机械的学生。机械制图课程带来的不仅是制图课程本身，更深的是在机械制图背后，紧跟时代步伐、知识丰富、实践能力强、创新意识强、团队协作、认真做事和一丝不苟的“机械人”作风。