产品设计专业《机械制图》课程教学改革现状分析及方法研究

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　　摘要：本文通过对产品设计专业现有机械制图课急需改革进行研究，找寻国内外产品设计专业机械制图课程改革的现有方式方法，提出一些中国境内特有的改革方式方法，并建立具有产品设计专业的课程资料库。
　　关键词：国内外课改研究;产品设计专业制图改革
　　中国分类号：G64 文献标识码：A
　　文章编码：1672-7053（2019）06-0041-02
　　产品设计专业《机械制图》课时分配缺乏教学经验和学情分析的依据，导致学生学习本课程困难，且学生众多，教师精力有限，教学质量不高，学生成绩两极分化严重。教学内容也没有结合专业特色和教学中的实际问题，难有较高的质量。学生学习本课程缺乏一定的数学几何基础，且学习方法不当，导致大部分学生不能用制图的思考方式学習本课程，基于以上种种，提出产品设计专业制图教学改革刻不容缓。
　　1 产品设计专业《机械制图》课程教学改革的意义
　　在改革过程中可以让学生更加理解制图在以后工作和后续产品工程基础中的重要性与实用性，化被动学习为主动学习，还可以更多地了解产品造型设计所涉及的知识，让空间想象力弱的学生通过改革后的教学方式进行思考，达到锻炼其空间想象能力，提高学生综合素质和理性思考能力。
　　2 国内外产品设计专业《机械制图》课程教学改革现状
　　许多学生不够重视机械制图这门课，认为与专业关联不大，导致学习不够认真，而且这门课程对艺术生来说较难，有可能由于没有空间想象力而产生抵触情绪，使得课程成绩两极分化较为严重。
　　现如今制图课的授课特点是传递的信息量大，信息结构复杂，传递方式方法多样化，传统的数学方式是黑板作图一挂图一模型，配合教师讲授，由于版图及教具操作费时，很大程度上限制了课堂时间的有效利用;这样的教学方法和手段不利于教学内容的迅速贯彻和消化，妨碍了教学质量的提高。
　　有关制图的教材大部分更适用于机械或建筑类专业。像产品设计类专业只能选取教材中的部分内容如画法几何、制图基础等基本知识外，并不能很好地结合相关专业课程和知识进行授课，给学生将所学到的知识直接应用到设计和工程实践中带来了很大困难。
　　2.1 国内教学现状概述
　　国内《机械制图》课程的主要改革方式方法有以下几类：（1）对多媒体课件的有效使用，如CAI课件的使用，CAI课件通过动态模拟、动画技术及三维图形等手段使教学变得生动、直观、形象。（2）在考核方式的改革，如根据具体模型，让学生运用所学知识选用合理的表达方法进行绘图实践，并能运用AutoCAD软件绘制图形;或采用课程答辩的方式进行考核，每人在15分钟内回答老师的提问。（3）在教学方法中的改革，如直观教学法：带学生现场参观生产、观看视频或通过模型、语言的形象描述，实物演示等使学生获取感性知识和理解抽象概念;再如参与企业实际项目：以实践为平台，培养动手能力;还可用项目教学法：以“项目为主线，教师为引导，学生为主体”，将教学过程变为实施一个具体的项目。（4）在教材中的改革：新的教学基本要求增加了计算机辅助构造三维造型的能力，我国高校近几年出版的制图教材都有删减并降低画法几何的难度，增加计算机造型技术的基本原理等现代内容。
　　2.2 国外教学现状概述
　　国外一些发达国家的《机械制图》课程将工程教育这个理念与教学融合。
　　2.2.1 强调以学生为主体的教学方式
　　在最近几年，国外的高校教学强调以学生为主体的教学方式，教师只充当引导学生思考，让他们最大程度的自主学习。例如新西兰国立怀卡托大学，不像传统的教学环境教师讲台居高临下，而是拼成可大可小的椭圆形讨论桌，此种布局形式可以以学生为中心，促进其思维发展，让每位学生都参与到课堂中来。此情此景沟通更自由、更开放、更平等，学习再也不是被动的接受，而是主动探究的过程。英国CBE教学模式着重于学生的自我评估，和培养学生的反馈能力，教师教学的时候更多的是指导、咨询，而不是讲授知识，让学生主动学习，而不是被动接受。CBE的教学手段也是辅助调动学生的积极性，如演示、练习、参观、讨论、读书指导、实习实验等。
　　2.2.2 着重理论与实际紧密结合的高效性
　　国外发达国家中高校在《机械制图》成功的教学经验告诉我们，要想培养学生能胜任高技术含量岗位所需的工程能力，就要让理论与实际相结合，营造一个完整的实践环境。如德国FH模式的实践教学特色可以概括为“企业主导，注重实践过程。”首先，FH的学生要先花时间在企业实习，积累实践经验、和感性认识，打好理论基础后再开始《机械制图》课程。然后在《机械制图》课程学习到主要阶段后，又会在企业实习一段时间，将校企合作发挥到极致，在学校学习企业实用性内容，还要经常参观考察企业，并在企业内设置实践课程，如此方法不仅可以了解企业工作情况以及实际的工作程序和方法，还能让学生自己动手操作接触实际。
　　2.2.3 遵循工程教育标准的科学考核方法
　　国外先进高校《机械制图》课程的考核制度是多样性的，它基于工程教育标准的严谨制度，并可促进学生工程能力发展，这比我国采用卷面考试的方法好太多。
　　如英国BTEC教学模式，课程结束后，为培养学生的自我认识能力，更加客观公正的对待自己，所以先让学生对照课业评价标准自行评价，自评完后教师再进行评价，指出学生自评的不足，并和学生达成共识，最后教师按优、良、合格和重做给出评定等级，累计成绩，取得课程学分。如对成绩有疑义，允许学生在规定时间内按程序进行申诉.既可以体现学生的权利，又给他们指出今后努力的方向。
　　实践表明，以上所综合运用的方法比用试卷考核更能培养学生的实际能力和水平，并激发学生的积极性。
　　3 产品设计专业《机械制图》课程教学改革方法
　　依据产品设计专业特点与制图需要选择和组织课程内容。例如删减与产品设计专业无联系或联系结合不密切的传统内容，以三维立体作为切入点展开课程内容，提出以下几种课程教学改革方法。 　　3.1 化繁为简利用三维软件成型方式进行教学
　　全面调查我校学生与制图相关的知识结构、知识基础和思维方式。分析总结出适合我校学生的教学方法，如用直角坐标系引出三面投影体系和投影规律，利用学生已储备的几何知识帮助其理解抽象内容，使复杂问题简单化。在本课程中融入三维演示，运用多种媒体技术和演示手段辅助教学，提高教学质量。如将计算机三维构型中的“拉伸成型”法用于轴测图的绘制，使轴测图真正成为一种帮助学生阅读立体视图并想象其空间形状的工具。引入现代造型方法，增强学生的空间思维能力。使学生不但能根据二维视图快速想象出立体的形状，而且知道立体成型的方法和过程。
　　除了借助轴测图帮助学生思考建造空间想象力外，还可以通过AutoGAD进行三维建模或者Rhino、3D MAX等三维辅助软件建出实体三维模型来快速增加教学效率。但不排除个别学生在看到三维模型后还是无法将立体图形转换到二维视图中，对相对应的点的位置寻找还会思维混乱，对于这类学生最好能找到实体模型进行拆分，并运用长对正，宽相等，高平齐的法则点对点的在视图中进行分析，或在生活中找最基本的简单几何立体分析后，再慢慢过渡到复合柱体，复合回转体和切割式立体、相贯体、组合式立体等复杂立体。
　　3.2 根据师寡生多的特点，采用互帮互助法进行教学
　　每次上课前都可以准备一个或两个小知识点的习题回顾，对于主动举手回答的学生进行加分鼓励。且每一堂课的作业都采用分组互评法，让学习成绩优异的带学习成绩弱的为一组，教师把正确答案公布后，同组学生互相打作业分，接下来成绩优异的同学要负责把成绩弱的同学教会并写上评语，完成后再给对方互评组内教学分，教师再根据这两组分数和评语打出最终成绩。
　　为了保证教师和学生沟通交流的实时性和流畅性，分组和打分以及作业提交都可以用线下比较流行的对分易来进行，这样在教师给出成绩后学生能第一时间在微信看到自己的成绩，教师可以允许他们在一周内进行申诉，符合申诉要求的或者想要跟高成绩的学生可以将更改后的作业再次提交，如此也能充分体现学生的权利，提高学习自主性，还能保证课程的教学效果。
　　3.3 以生活中感兴趣的产品入手进行制图实操绘图
　　如果所在高校附近区域没有可以校企合作的公司，或者供学生实习参观，也没有合适的项目给學生进行实际操作和锻炼实践的话，可以让学生在生活中选择一样暂时用不到的产品进行拆装，并画出其一套完整的工程制图图纸，画完纸质图纸后，需用AutoCAD软件进行检验，检查一下所绘图纸是否有标注错误、漏标、重复标注等，如标注圆弧是否没标注圆心位置以及半径值，而是标注成了直径值等等，从产品拆分到测量，到选用绘制图纸的样式和手段都是学生自己独立完成，这个过程可以培养学生对产品设计与工程制图的同一性认识，并提高自主学习和查找资料、动手能力等各项综合水平。
　　3.4 考核方式由以往单一的考试改为答辩结题
　　完成图纸绘制后，检验方式方法可以采用答辩的形式，轮流到讲台上答辩，并让学生们仔细听完进行互评，互评之前将评分标准列举出来，发放到每个学生手上，答辩前教师再准备一些实际操作问题和重要知识点的理论问题，在答辩过程中进行随机提问，可以面对面给学生进行考核，切实了解他们对所学知识的理解和运用情况，既让他们对学过的知识有所回顾，又可以分担教师一对多改作业时的压力，一举两得。此方法还可以培养学生的语言表达能力和分析概括能力，为将来毕业设计答辩做铺垫，还能提高他们在实际工作中的口语表达能力与项目汇报能力。
　　以上所说的产品设计专业《机械制图》课程教学改革方法现下也在实行中，效果有待考证。
　　4 结语
　　总之，原有的课程体系不利于充分调动教师和学生的主观能动性，课程的教与学缺乏创新与活力。所以本文针对现有机械课程进行改革研究，建立产品设计专业的课程资料库，以期对以后的《机械制图》课程改革提供一定借鉴。
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