麵向數字化製造的機械製圖教學改革
教改研究
作者：王清發
摘 要： 機械製圖課程在機械專業學習中的地位不言而喻。文章針對機械製圖教學現狀分析了現代機械製圖教學中存在的問題，並且針對這一問題提出了基於教學目標、教學方法、教學內容和模式的教學改革，提出了數字化機械製造這一概念。其目的在於提高我國機械製圖教學效率，為社會培養更多專業的機械製圖人才。
關鍵詞： 數字化 機械製圖 教學改革
機械製圖是重點課程之一，尤其對於工科學生來說，製圖技能是其生存的保證。目前機械製圖教學存在一定的問題，主要表現為教學目標不明確，教學方法單一，學生積極性低等。導致現代機械製圖教學效果不顯著，數字化教學的提出一定程度上改善了這一難題，但也給教師和機械製圖教學提出了巨大的挑戰。目前，如何使數字化教學融入到機械製圖中已經成為高校教育者的主要任務。
一、數字化製造對機械製圖教學的要求
數字化製造要求機械製圖將圖改變為數，實現機械製圖現代化，並進行相關數據信息的收集和存儲。在這種前提下，機械製圖要提供施工工程的模型基礎。計算機軟件將成為機械製圖教學的載體，在教學中起到積極作用，使現代機械製圖教學從二維轉向三維。其中包括拓撲結構和三維幾何信息及物理特征等。通過計算機軟件對圖紙進行處理，從而得到虛擬的實體圖像，方便圖紙設計人員設計和修改。也就是說，數字化製造是以計算機為依托實現對製圖數據、方法和資源的整合和存儲。基於這種模式的機械生產模式將發生一係列變化，整個過程中計算機的作用增強了，計算機製圖實現了虛擬裝配與製造，並且能夠通過計算機檢驗。機械圖樣作為工程施工的重要依據，無論是設計還是分析都應按照發展規律。這要求教學目標、教學方法和教學模式及內容徹底進行一次改革，隻有這樣才能滿足現代社會對機械設計人才的要求。
二、機械製圖課程教學改革的策略
機械製圖的教學目標需要改革，主要應從三方麵入手：構型設計能力的提高；數字化製造軟件的應用培養；徒手繪圖能力的增強。形體的構型設計是創造性設計的重要表達形式。構型設計是教學目標改革的重要項目，是培養學生思維能力和製圖創新能力的主要方法。三維立體設計和造型是課程教育的目標，也是改革的主要目標之一。課程改革的首要任務是讓學生了解課程設計流程，提高設計技能，重視徒手繪畫能力。同時，學生能夠通過徒手繪畫能力的提高獲得更大的想象空間。在這個過程中，學生實踐能力的培養是關鍵，教師應善於發掘和培養學生的靈感，使學生善於觀察生活、感受生活，啟發設計思維。徒手繪畫課程應始終作為機械製圖教學的重點。AutoCAD作為平麵繪圖的基礎，雖然曾經取得了一定的效果，但隨著科技的發展，三維立體技術的出現要求繪圖軟件進一步更新，以適應其發展。目前，已經有很多三維立體軟件的學習進入了高校機械製圖教學中。
三、機械製圖課程教學方法的改革
由於機械製圖的教學方法較多，因此教學方法的改革要求教師從理論教學和實踐教學兩方麵入手，將教師的講解和學生的學與練融合起來。通常要求理論部分由教師講解，並且盡量避開生澀難懂的專業理論，將其轉化為更生動的教學模式，提高教學效率。需要給予學生適當的實踐時間。另外，增加教師與學生之間的交流，以便學生提高交際能力，針對不同教學模式，有針對性地調整方法，使二者能夠相互聯係。總之，高校機械製圖教學應致力於培養和拓寬學生的思維能力。目前，無論是討論法教學還是思維拓展式教學，其目的都在於通過多維度的教學方式提高學生的製圖創新能力，豐富課堂教學方法，調動學生的積極性。如針對與實踐教學聯係密切的教學中，案例法可以充分發揮教師的作用，將實踐教學與理論教學相結合，將設計開發類知識引進到課程教學中。教師可為學生預設多個情景，在具體的分組中學生可以鍛煉能力，這樣學生的工程基礎知識可以得到鞏固，設計能力及圖紙分析能力也可以得到提高。