基于信息化的《机械制图》项目化课程改革

李慧群

摘要：《机械制图》是机电一体化技术专业培养方案中先导核心基础课程。本文以实现专业特色鲜明课程改革、培养高素质技术技能人才为目的，强调优化教学内容、教学方法，加强学生在空间思维能力、形体构形能力、创新能力等方面的培养。在此基础上介绍了本课程实施过程中以UG NX10.0软件为载体的信息化教学手段，以学生为主角的任务驱动教学方法的具体实施措施。

关键词：机械制图;UG;课程改革;信息化

0  引言

2019年国务院发布的《国家职业教育改革实施方案》中提出，与发达国家相比，与建设现代化经济体系、建设教育强国的要求相比，我国职业教育还存在着体系建设不够完善、职业技能实训基地建设有待加强、制度标准不够健全、企业参与办学的动力不足、有利于技术技能人才成长的配套政策尚待完善、办学和人才培养质量水平参差不齐等问题[1]。为了发挥标准在职业教育质量提升中的基础性作用，基于专业调研成果和借鉴IEET专业认证的理念，我院在机电一体化技术专业人才培养方案中明确毕业生毕业3-5年后要达到的能力主要体现在以下三点：①具备成为机电一体化技术助理工程师的能力;②具备团队协作精神及适应行业发展需求的创新能力;③具备终身学习的能力和服务社会的信念。机械制图作为机电一体化技术专业培养方案中先导核心基础课程，在学生职业能力培养和职业素质养成两个方面起支撑和促进作用。因此，针对当前高职学生的学情现状，在机械制图课程实施中引入信息化教学手段，推动项目化教学改革创新，有利于更好的完成教学设计、教学实施及课程评价。

1  《机械制图》课程简介

在工业生产中，为了准确表达加工、装配对象的形状、大小、相对位置以及材料、加工方法和其它的技术要求，设计者制作工程图样时必须按照投影规则和国家标准规定的方法绘制加工、装配对象的图形并附以必要的文字说明。设计过程中，设计者需要利用图样来表达自己的构思，相互之间进行设计思想的交流。加工制造过程中，生产者通过图样了解加工对象的形状尺寸，控制加工生产[2]。因此，图样被形象地比喻为工程界的工程语言。掌握这门语言是高职机电一体化专业学生开展专业学习领域其它课程学习的基础，是日后从事职业岗位技术工作的重要能力，并在后续涉及机械加工技术、机械装配等若干课程中持续贯穿运用与提高。

2  课程任务实施案例——泵缸零件

箱壳类零件是组成部件和机器的主要零件，一般是指具有一个以上孔系，内部有一定型腔或空腔，在长、宽、高方向有一定比例的零件，大多结构复杂。这类零件在机械行业、汽车、飞机制造等各个行业用得较多，如汽车的发动机缸体，变速箱体;机床的床头箱、主轴箱;柴油机缸体、齿轮泵壳体等[4]。本课程使用的箱壳类零件图如图1所示。

本任务主要的知识点为：①相贯线：两立体表面的交线;②局部剖：用剖切面局部地剖开机件所得的剖视图;③UG NX10.0软件中垫块、腔体、局部剖等指令。

本任务的教学目的为：①能看懂较为复杂零件的工程图图纸，能独立分析较为复杂零件的结构;②掌握箱体类零件造型的特点及造型方法;③能运用垫块、矩形腔体等特征完成箱体类零件的造型。

任务实施前，学生通过信息化手段进行线上学习泵缸零件图纸，复习预习相关知识点并完成相关小测。教师通过学生的在线平台掌握学生的学习情况，同时利用讨论版块引导学生进行重难点讨论。

课堂上教师主要进行知识点讲解和任务分解介绍。泵缸零件的主要结构有底座、十字板筋、圆筒、凸台、垫块等构成。

课堂中学生按照任务书要求每人一台计算机进行泵缸零件建模实操。学生按照结构分析和绘图指令独立自主进行三维建模，在这个环节，学生逐渐建立起三维空间概念，从多角度和多截面观察立体叠加，切割和相交等组合关系中学习相贯线的概念，降低传统画法几何中相贯线的难度。学生完成泵缸零件的三维建模，大部分学生都可以做到用自己思路进行不同指令组合建模。

课程任务考核评价由考勤，平台学习情况和课堂实操三部分构成，其中平台学习情况包含在线材料学习、小测、问答互动等，三部分构成比例分别为20%、20%、60%。学生课堂实操可以通过机房局域网将完成的任务传送给教师，教师通过局域网实时检查学生进度，进行实时打分，实操完成后，通过在线平台反馈数据统计让教师和学生都可以实时掌握学习情况。

3  课程改革开展效果

《机械制图》这门课程在我院长期采用传统课堂教学方法，以老师黑板板书讲解为主，PPT等多媒体素材辅助为辅，学生在教学活动中只进行了课堂听课、课中课后练习等。而授课对象为高职類院校机电一体化技术专业学生，他们主要年龄在17到22岁之间。当今时代学生普遍对传统教学方法接受程度不高，他们比较喜欢动手实验，但实验操作的基本功参差不齐，没有自主学习的习惯，接受新知识的能力较差。针对以上情况，课程改革过程中我们采取了多种教学方法，鼓励学生自学，注重学生的实验操作能力。

本课程的主要教学方法有四种：“教学做”一体化、任务驱动教学法、案例分析法、讨论法。其中的任务驱动教学法在上文中已进行详细说明。同时在教学过程不同阶段进行教学反思，教学反思这个环节我们设计为以学生自我反思为主、教师反思为辅。首先对学生进行分组讨论该阶段的学习情况，请每组一名代表，进行自我反思，说明错误产生的原因，然后根据学生的反思教师进行补充性点评。使学生主要通过自我批评认真反思，强化本阶段的知识目标、技能目标并实现重难点的最终自我突破。

4  总结与反思

通过近两年课程改革实施，教师明显体会到了自己角色的转变和课堂教学效果的提高，教师发挥主导作用调动学生的主观能动性和创造性，在提高学生知识点掌握能力和整体素质的同时增强学生的团队协作能力。在《机械制图》课程开展整个过程中采用“认知、讨论、讲评、操作、提高”的方法，在教学课堂中为学生创造充满生气的学习氛围，为学生提供充分发展的教学环境，以达到以学生为主体的教学优化。通过这些手段大大改善了学生厌学惰学情绪，引导他们主动学习，养成良好自主学学习习惯。课程考核采用多元化体制，采用平时成绩，卷面成绩与实践成绩相结合的方式进行。多元化评价应注重三个部分：①过程考核;②实际应用能力考核;③职业技能考核。综合考核时，绝大多数学生都完成了教学任务要求，通过对多个年级成绩样本分析可以看到学生们的及格率和平均成绩都得到明显提高，同时最高成绩也取得了突破，实现了差异化教学。

当前本课程还存在在线资源不够丰富和课堂任务与企业实际融合不够充分的问题，针对这两个问题，我院将通过建设立体化教学资源库和编写校企合作教材来进一步加强本课程的改革创新。

参考文献：

[1]国务院关于印发国家职业教育改革实施方案的通知[R].中国：国务院，2019.

[2]徐家忠.UG NX10.0三维建模及自动编程项目教程[M].机械工业出版社：10-12.

[3]胡青泥.面向三维CAD_CAM技术的机械制图教学研究[J].工程图学学报，2002，1：138-142.

[4]刘朝儒.机械制图[M].高等教育出版社，2005：421-422.