前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的機械制圖教學知識點優化，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
摘要：新工科人才培養能力框架與CDIO模式培養目標具有一致性。CDIO工程教育模式是近年國際工程教育改革的重要成果，其大綱注重培養學生主動學習、理論與實踐并重的能力。依據CDIO教學大綱重構機械制圖課程教學內容體系，結合現代機械設計與制造行業的特點，探討機械制圖教學模式、教學知識點的調整和優化，以使機械制圖的教學工作更適應行業發展及企業需求。
關鍵詞：CDIO；機械制圖；知識點；優化
0引言
當前我國制造業的規模和總量都已進入世界前列，對機械類工程人才需求量大[1]。教育部的《中國工程教育質量報告》顯示，用人單位認為我國工科畢業生的實際動手能力有待加強；中國機械工程學會等相關行業組織認為，工科畢業生在國際競爭能力等諸多方面有待進一步提高[2]。“新工科”計劃的提出，根本目的就是為了解決此類問題，培養實踐能力強、創新能力強、具備國際競爭力的高素質復合型新工科人才[3]。對于新工科而言，行動路徑主要在于各種新“工程”教育模式的探索，而CDIO工程教育模式是國際工程教育改革的重要成果，CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實施（Implement）和操作（Operate），其大綱注重培養學生主動學習、理論與實踐并重的能力[4]。CDIO教育模式以產業需求為導向，教學內容與產業發展同步，理論實踐相結合，以培養適應產業發展的合格工程人才為目標[5]。本身即具有很強可塑性，并與新工科人才培養能力框架具有一致性。工程圖樣被稱為“工程界的技術語言”，其用圖形、符號來表述空間物體和表達設計師的意圖，是實際制造或生產的主要指導和依據，并且也是優化設計、維修保養、事故追責等工作的重要資料[6]。機械制圖作為工程制圖的一種，以機械圖樣為主要教學內容，是每個機械設計與制造行業技術人員必須掌握的基本技能。據麥肯錫咨詢就業研究報告統計，中國工科畢業生只有不到10%適合跨國公司的工作。學生就業時存在部分要用的知識沒有學，教學的部分知識則在實際工作中無用武之地。當前國內圖學的教學現狀，與企業期待的工程圖學教育也存在一定落差[7]。本文基于“新工科”建設和CDIO模式教學大綱要求，結合現代機械設計制造行業的特點，以適應行業發展和用人單位需求為目標，就現代機械制圖的教學過程和教學知識點的優化進行探討。
1基于CDIO模式的機械制圖教學內容結構重構
CDIO大綱培養目標綜合地考慮了專業基礎知識、個人和職業的技能、團隊協作與溝通的人際技能?；贑DIO模式的機械制圖課程內容結構應反映行業發展和企業需求。CDIO特色的機械制圖教學內容體系強調對學生在工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個方面能力的培養。按照這一結構，結合圖學學科的發展情況和行業發展及企業需求，需對機械制圖教學模式、教學知識點進行相應的調整和優化。
2重新規劃教學內容，加強三維設計能力的培養
2.1教學全過程中融入三維設計內容
三維設計讓設計目標更立體化，可獲得數字化實體模型，可進行產品的三維虛擬裝配、干涉檢查和運動分析等[7]。圖學教學基本要求也增加了“培養創造性構型設計能力、使用繪圖軟件繪制工程圖樣及進行三維造型設計能力的培養”的內容。因此，應該根據人才培養目標，結合專業特點，在機械制圖教學全過程融入三維設計內容。若條件允許，應建立以三維設計為主線的制圖類課程的教學體系與內容。具體到知識點，如截交線與相貫線教學內容，要弄清楚截平面和立體表面的關系、立體與立體表面之間相貫線的情況，對學生而言不易掌握，若借助三維軟件的實體造型并表現出截平面的位置、立體與立體的相對位置等，則空間的截交與相貫問題就比較容易理解。在產品構型知識點，利用三維造型軟件可直接演示三維基本體的形成與投影，在此基礎上，利用平面截切基本體等方法，構成較復雜的截切形體來進行產品構型；亦可通過基本體的布爾運算，構成較復雜的形體。
2.2弱化培養手工繪圖的教學內容和學時
在實際生產中，產業設計開發和制造過程基本已脫離了圖板，完全實現了計算機設計與制造。目前教授手工繪圖的作用主要在于加深學生對投影基礎的理解及繪制草圖，在實際工作中使用機會較少，應該在課堂教學中適當減少時量，如對于立體表面交線，因三維建模時可根據幾何位置、形體尺寸由程序自動生成；而軸測圖在三維建模完成后，從不同視角觀看即可達到不同效果；因此這兩個知識點應偏重于基本原理的講授，手工圖樣繪制應部分轉換為三維設計訓練。
2.3改善實踐教學環節，競賽內容實踐教學化
實踐教學是工科院校提高學生創新能力、實踐能力和整體素質的重要環節。只有經過實踐，所學的知識才能化為本身的知識結構和素質結構。實踐教學過程中應充分發揮學生的主動性，增強學生學習興趣及研究的主動性,培養學生的團隊協作意識和創新精神的系列化活動。將競賽內容實踐教學化，可使競賽內容受眾更廣，避免教師指導競賽變成對極少數學生的額外教學，同時能提高學生參賽的積極性。如可將歷年全國大學生成圖大賽的題目作為學生制圖課程測繪和訓練內容；要求學生通過三維設計繪制競賽中涉及到的零件來加強三維訓練。
3加強自主學習和團隊溝通能力的培養
自主學習能力是實施創新教育的基礎，團隊協作和溝通能力是職場生存的重要技能。機械制圖是一門實踐性很強的課程，既包含知識，更包括技能，既要培養學生的空間想象力，又要培養學生的繪圖、讀圖技能以及工程設計意識。
3.1轉變教學理念，調整教學手段，創建自主學習教學環境
目前制圖教學中，主要模式是教師講學生接受，學生缺少發現和思考問題的時間，慢慢就喪失了自主學習的興趣。為克服此弊端，首先要轉變教學理念，從以教師為中心的單純知識傳授向知識傳授與探索相結合轉變，注重學生在教學中的主體地位。其次，隨著教育技術的發展，多媒體課件已廣泛地應用于制圖教學的各個方面。多媒體課件教學相對傳統教學優勢明顯，但應適度使用。但其提供的大信息量與學生的接受速度存在一定的矛盾，易導致學生一片茫然。因此，應將多媒體手段與傳統教學手段相結合，發揮各自優勢。再次，教師要正確地設置或選擇與當前學習主題密切相關的問題，有意識引導學生學會發現問題，通過探索、研究解決問題，發揮學生自主學習中“支架”的作用，同時注重感情因素，與學生建立良好的師生關系，為學生提供一個積極的情緒空間，從教師的角度創建一個自主學習的環境。
3.2增加討論和交流環節，培養學生團隊協作和溝通能力
個人的能力和知識面很難單獨完成一個現代機械系統的設計與制造，在團隊中能有效工作和溝通對學生就業而言也是非常重要的能力，CDIO大綱中對學生的人際交往和團隊協作能力有明確的要求。在制圖教學中，有多種方式方法來培養。如可適當增加小組討論辯論式教學，在訓練學生表達與溝通能力的同時，亦可活躍課堂氣氛；在測繪或課程設計環節，可以讓每個學生闡述自己的設計及繪圖經驗和收獲，并指出各自方案的創新性和實用性，促進相互交流和學習；在相關制圖及設計競賽中，參賽學生一般為2名以上，分工合作才能完成，為學生提供了一種教學計劃之外的學習體驗，不僅能讓學生學到相互支撐的各種學科知識及其在專業上的應用，而且有明確的計劃能讓學生在學習和比賽過程中增強有效溝通、人際交往以及專業知識的綜合運用能力。
4加強動手操作能力的培養
《高等教育法》中提到：高等教育的任務是培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才。CDIO的Operate（操作階段）也強調動手及實踐能力的培養。實踐能力的獲得和增加不但是大學生全面發展的重要體現，而且是提升創造能力的基礎。制圖教學過程中，部分內容可以鼓勵學生進行“實用加工”，利用日常生活中常見的物品和材料，并其進行一些加工，來輔助教學，幫助學生進行空間想象和分析。如使用橡皮泥、蘿卜、泡沫塑料等材料加工出教材中涉及到的平面截切立體、立體相交、組合體等物體，利用學生理解的同時，亦可增加學生對手的興趣；在螺紋連接部分，讓學生觀察教具模型和三維動畫外，可讓學生尋找生活中常見的螺栓、墊圈、螺母及螺釘等實物，在動手連接操作過程中，增強學生動手能力；標準件部分，可以讓學生自學然后繪圖，教師對圖樣進行點評，可加強學生繪圖能力和增強標準繪圖意識。
5結語
通過弱化培養手工繪圖能力的教學內容和學時，教學全過程中融入三維設計，競賽內容實踐教學化來加強三維設計能力的培養。轉變教學理念，創建自主學習教學環境，適當增加討論和交流環節，培養學生團隊協作和溝通能力，并加強動手操作能力的訓練，使學生掌握的機械制圖能力更適應行業發展及企業需求。
參考文獻：
[1]中國機械工程學會.中國機械工程技術路線圖[M].北京：中國科學技術出版社，2011：1-3.
[2]教育部高等教育教學評估中心.中國工程教育質量報告（2013年度）[R].機械工程導報，2015，1：45-49.
[3]葉民，孔寒冰，張煒.新工科：從理念到行動[J].高等工程教育研究，2018（01）：24-31.
[4]郭長虹，趙炳利，郭銳，等.重構CDIO特色的工程圖學課程體系[J].圖學學報，2013，34（3）：148-151.
[5]章毓文.工程教育要與國際接軌[C]//機械類課程報告論壇交流文集，武漢：華中科技大學出版社，2006：56-57.
[6]左永強，周思柱，杜鐮，等.機械制圖課程教學方法優化及創新的探討[J].大學教育，2014，5：79-80.
[7]郭長虹，馬筱聰，李大龍，等.構建基于“卓越工程師教育培養計劃”和CDIO的工程圖學教學體系[J].圖學學報，2014，35（1）：121-126.
作者:余江鴻 周楓林 米承繼 單位:湖南工業大學機械工程學院