画法几何与工程制图课程教学的实践论文
【摘要】针对“画法几何与工程制图”课程的特点，结合实际情况，对该课程进行教学改革实践，包括精简教学内容以及采用泛三维模型进行演示和讲解，采用多媒体集成、动画模拟仿真等制作更形象生动的教学素材，采用分组教学模式等实施措施。通过本次改革，使本单位学生的成绩有了较明显的提高。
【关键词】工程制图；教学改革；泛三维模型；分组教学
“画法几何与工程制图”是高等学校培养工科学生机械绘图能力、读图能力的一门专业基础课，是一门主要研究用投影法绘制工程图样的理论和方法的技术基础课，是学习相关机械课程和从事机械产品设计的必备基础。通过本课程的教学，培养学生掌握正确的作图方法和步骤、基本制图标准、绘制和阅读一般工程图的能力以及空间想象能力，为今后进一步深造以及从事相关工作打下良好的基础。和一般课程相比，“画法几何与工程制图”是一门重要而又较难掌握的课程，它既不同于高等数学等纯理论性质的课程，又不同于金工实习等实践实验课，它是一门理论和实践结合得比较紧密的课程。根据本单位的实际情况，本次教学改革以就业为导向，根据专业发展和就业需求，按够用、实用的原则制定合理教学目的要求，精简教学内容，改革教学组织方法；教学过程以工作能力目标为核心，将理论教学与实践活动有机结合、融为一体，通过综合性的专业技能实践活动，培养学生的专业技能，达到学生解决实际问题的能力，从而全面提高学生的就业能力。
一、现状分析
1.教学内容较多“画法几何与工程制图”的`教学内容较多，包括画法几何、工程制图和计算机绘图等内容，本单位学生难以在规定时间内对所有内容较好掌握，有必要精简部分“不重要”内容。2.教学模型难以呈现本校的“画法几何与工程制图”教学主要是通过以电子课件为主体，辅以尺规作图讲解加简单模型观察来讲授作图原理，然后让学生作图练习、解题的教学方式，素材大多来源于课本，与实际有所脱轨。课堂上学生对于正投影三视图形成原理缺乏直观认识，仅能抽象地将模型的二维三视图与其三维构造联想起来。另外，学生无法接触到真正的机械零件，对一些具有复杂形状的零件，学生也很难想象出其真正的构造，尤其是零件的剖面图，其在工程图样中占有极其重要的地位，但由于它非常的不直观，学生往往也是难以掌握。3.学生缺乏学习兴趣该课程的讲授对象是刚上大学而且从未有过工程实践的大学生，枯燥而抽象的教学方式很难调动学生的学生兴趣和热情，而且学生人数较多，教师对每个学生的平均单独指导时间不足。4.考核标准单一该课程的评价考核方式仍以考试为主，但由于考试时间有限，对于本课程所必须掌握的绘制零件图和装配图很难在考试中进行考核，导致课程的考核不够全面。
二、改革内容
1.精简教学内容（1）“画法几何”部分重点介绍正投影三视图体系的形成原理，点、线、面及体的投影知识，对换面法、轴测投影等内容作简单介绍，因为该部分内容与后续的工程制图部分联系不大，也不影响学生的专业基础。（2）“工程制图”部分重点介绍剖视图的画法，标准件/常用件的画法，零件图与装配图的画法，其中可简略介绍相对少见的常用件画法。（3）“计算机绘图”部分调整为学生自学内容，因为利用计算机软件进行绘图只是工具上的变化，总体作图原理仍为前面介绍过的内容，另外还考虑到现代学生接触计算机较早较多，完全能胜任相关软件的自学任务。2.改革教学组织方法（1）采用泛三维模型进行演示和讲解。包括新增复杂模型、可剖开模型、真实零件和计算机三维模型，增加授学的直观性，降低对学生空间想象力的要求，从而提高学生对课堂内容的理解和掌握。（2）充分利用计算机辅助教学软件。采用多媒体集成、动画模拟仿真等制作更形象生动的教学素材，以更有趣的方式展示某些复杂难懂的过程，从而激发学生的观察力、发现力、想象力、逻辑联想力，提高教学效率和教学质量。（3）采用分组教学模式。将所有学生分成若干学习小组，实行组长负责制，挑选对知识掌握较好的学生作为组长，组长主要负责对其组员进行额外的辅导，从而可以分担教师的指导任务，也增加了每个学生接受指导的时间。另外平时可组织组间竞赛活动，充分调动每个学生的学生热情和积极性。3.改革教学评价与考核方式（1）增加平时作图练习的考核比重。主要是增加对学生绘制机械零件图的练习，并把它作为总评成绩的重要组成部分，从而增强学生对零件图的掌握。（2）设置新的考核方式。平时一般作图练习占30%，绘制零件图占20%，期末考试（笔试）占50%。
三、实施方法
1.调整教学内容的学时分配。2.新购若干教具，包括机械制图画法几何投影箱、机械制图教学模型和常见机械零件等；用三维软件solidworks绘制教材中涉及的三维模型例子；用solidworks和flash等软件制作教学动画。3.根据学生平时上课表现以及平时练习完成情况，选出若干名基础知识掌握较好的学生作为组长，每位组长带5~6名组员形成学习小组，在课堂讨论中组长主导组员积极参与，在课后组长还要对其组员额外辅导。4.教学评价与考核方式设置为：平时一般作图练习占30%，测绘零件图占20%，期末考试占50%。
四、改革目标
1.通过精简教学内容，把教学时间花在最基本、最重要的知识点上，重点让学生掌握正投影的投影规律以及运用该投影规律做出常规机械零件的零件图，保证底子薄的学生也能跟上教学进度。2.通过改革教学组织方法，充分调动学生的学习热情和积极性，采用更直观的授学方式，从而降低对学生空间想象力的要求，充分利用多媒体教学激发学生的观察力、发现力、想象力、逻辑联想力，提高教学效率和教学质量。3.通过改革教学评价与考核方式，引导学生掌握本课程中最实用，对其专业发展最重要以及对其就业最必要的基础知识，同时也实现更全面地评价学生对本课程的掌握程度。
五、实施成效
1.经过一轮教学改革实践后，本单位某专业班级的“工程制图”课程的平均分达到78.3分，而改革前往届同专业班级的该课程平均分仅为71.9分。经过一轮教学改革实践后，本单位某专业班级的“画法几何”课程的平均分达到76.3分，而改革前往届同专业班级的该课程平均分仅为69.8分。实践证明，本次教学改革对提高学生学习成绩以及掌握本门课程内容有较明显的积极作用。2.通过采用泛三维模型以及多媒体课件进行演示教学，明显提高了学生对本系列课程的学习兴趣与学习热情，课堂气氛也有提升。进行本次教学改革前会有个别学生因理解能力稍差，出现畏难情绪，以至于不愿意动笔画图，而经过改革以后，基本没有学生还会觉得该知识无法理解，也更积极动手练习，进步明显加快。3.通过分组教学，让学习能力较强的学生（组长）对个别学习本课程有困难的学生进行额外的辅导，有效提升了整体班级的学习效果。而且，在分组教学过程中，组长也经常能发现自己知识面的不足而进行弥补，同时也对已掌握的知识反复地温习，这对其自身的锻炼效果也非常显著。
六、项目创新
1.提出“注重基础，偏重够用、实用”的画法几何与工程制图教学理念。针对本单位学生自身基础、专业发展需求以及就业方向，对传统教学内容进行适当调整，重点让学生掌握正投影的投影规律以及运用该投影规律做出常规机械零件的零件图。2.采用多样化教具、课件进行演示教学，形成一套形象生动的教学资料。除了新增复杂模型（如可剖开模型）外，为了与实际联系更紧密，还增加实际机械零件作演示；另外作为补充，还利用solidworks绘制大量三维模型，利用多媒体软件制作演示动画等。3.增加学生参与度。采用分组教学模式促使每位学生必须参与到学习讨论中，从而调动其积极性，也能使每位学生获得更多的辅导，组长得到更多锻炼。
七、改革总结
经过一轮改革实践后，形成了一份特色鲜明、生动有趣、通俗易懂的多媒体课件和教案，开发出了一批实用、巧妙的模型库，形成了一个联系实际，并且能充分调动学生积极性的教学组织形式，形成了一个科学全面的教学评价与考核方式，同时也显著提高了学生的学习成绩。本次改革中分组教学模式可以推广到其他的专业课程，如机械设计基础等。
参考文献：
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