大数据时代高等院校教育机械制图设计建设开发

王晓燕 王大伟

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2016.22.147

摘 要：《机械制图》是高等院校机械专业的必修课程，这门课程可以培养学生的空间想象能力，为学生的识图、绘图奠定坚实的基础。学生掌握了这门课程的相关知识可以更好理解掌握机械的结构以及工作原理，有助于后续课程的学习。当前，随着大数据时代迅速发展，受到了人们的广泛关注，并且已经在机械制图设计行业得到了广泛应用。该文主要讲述大数据时代下高等院校《机械制图》的设计改革进行了具体分析，希望可以给机械制图设计建设开发提供参考。

关键词：高等院校 《机械制图》 建设开发 现状

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）08（a）-0147-02

1 “互联网+教育”的内涵

“互联网+教育”主要是指在教育中应用信息网络技术，以实现人才培养的目标、过程和评价等变革，改进了人才培养机制，实现生态化的互联网教育，以培养出更多的人才服务于当前的社会经济发展，满足互联网经济时代的需要，进而实现教育的转型和变革。互联网时代，教育的目的就是通过生态和谐的方式培养出更多有价值的人才，实现教育的可持续发展，这就给当前的教育提出了新的要求，要根据互联网时代的需求，不断强化自身的社会认知，通过培养知识和能力，发展合作、创新、服务等意识，以应对世界范围内不断变化的思维和视野，促进人与自然的和谐共处。[1]

2 《机械制图》《计算机二维绘图》《计算机三维绘图》的特点和相互关系

当前，计算机技术发展迅速，世界上出现了很多先进的绘图软件，常见的几种绘图软件为三维绘图软件CATIA、Pro/E、UG，二维绘图软件AUTOCAD，CAXA等，每种绘图软件都具有不同的特点和优势，因为不同的企业在选择使用时都会选择比较适合的软件。当前，高校机械专业的两门必修基础课程为《计算机二维绘图》和《计算机三维绘图》，《计算机二维绘图》的主要教学内容为如何应用AutoCAD软件，该软件具有比较稳定的性能，而且扩展性和稳定性较强，当前已经广泛应用在了电器、化工、机械和建筑等行业。该课程的教学内容具体为：（1）绘制和编辑直线、矩形、多边形和曲线；（2）编写文字样式、标注尺寸、创建图层和块。《计算机三维绘图》中讲授的软件包括CATIA、UG和Pro/E等，这些软件都属于一体化软件，集CAD/CAE/CAM技术产生，该课程的主要教学模块包括基础设计、造型设计、分析设计、模具设计和数控加工等模块。

3 机械制图课程教学建设开发现状

3.1 教师重理论轻实践，教学经验不足

当前，很多学校的机械制图教师都是毕业后直接从事教育行业，缺乏一定的教学经验和实践经验，他们在讲解知识时，往往都是按照教材从头至尾的进行，教学相对枯燥，激发不了学生的学习兴趣。而且他们的教学过程没有突出重点，不重视零件图和装配图的绘制，而是将点、线、面作为教学的主要内容，这样学生就不能掌握实际的应用能力，将来不能顺利开展工作。机械制图课程的主要教学目标就是培养学生的识图能力、读图能力和绘图能力。学生通过绘制零件图、装配图，可以锻炼自身的空间思维能力，同时还可以了解零件的尺寸以及标注中的技术要求，对材料的处理方式、公差配合、形位公差和表面粗糙度也有所了解。该课程具有较强的实用性和实践性，因此，需要教师具备一定的测量经验和机械加工知识，这样才会提高教学效率。学生只有具备了学习的兴趣和动力，并且知道自己想要学习的内容，才能投入到学习中，进而完成机械制图的学习。

3.2 教学方法单一，缺乏创新

由于机械专业学生入学前基本没有接触过机械制图方面的知识，因此，刚开始学习难免会遇到很多困难，这时如果老师只是单纯进行理论讲解，尽管讲解得非常细致，但是学生仍然不能彻底理解，这种教学方式的教学效果比较差。很多教师课前都会认真进行备课，虽然备课的内容非常精细，但还是没有将学生放在学习的主体地位上。多媒体教学是当前最常见的一种教学形式，教师大部分都是采用PPT课件进行授课，很少应用到Flash、Pro/E、AutoCAD等软件。有些教师在开展机械制图教学时，为了节省时间通常不会现场现场绘图，而是采用视频演示的形式。通常绘图时用到的作图工具为三角板和圆规，这些工具可以使问题变得简单。同时，多媒体教学还存在一个问题，有些教师制作的PPT课件缺乏创新、质量一般，而且内容陈旧，经常一个课件多次使用，多年使用。由于国家标准、粗糙度标准等一直在不停改变，因此，教材也在不停更新中，如果教学的PPT课件依旧是陈旧的内容，就会降低教学效率。让学生产生误解。[2]

4 大数据时代高等院校教育《机械制图》改革策略

4.1 对教学内容进行改革，适当调整学时

随着互联网技术的迅速发展，教学中也逐渐渗透了互联网技术，给教学带来了巨大变化：第一，课程不再是统一的形式，学科内容逐渐朝着结构化和层次化的方向发展，学科在设计时会按照学生的能力特征和个性需求进行，在保证基本的学习内容的前提下，开展个性化的教学。第二，根据学生的职业需求和个人特点拓展个性化教学的内容。当前，计算机技术发展迅速，各种先进的机械绘图软件逐渐增多，继Autocad，Caxa等平面绘制软件之后，又出现了SolidWorks，Pro /E三维立体图形软件。如果绘图软件具备尺寸驱动功能，那么绘图时可以充分利用它的尺寸驱动功能对图片进行修改。[3]绘图时如果使用常规的尺规作图，灵活性就会比较低。当前，很多机械制造企业都会采用不同的计算机绘图软件，这样可以大大提高企业的生产效率。

4.2 引进先进的技术和理论，加强各学科间的渗透

当前，机械制图相关的理论和技术还在不断完善和更新中，因此，有必要对机械制图课程进行改革。当前企业都比较重视机械绘图的效率和设计效率，所以当前课程的教学重点应该为计算机软件绘图的能力。教师可以采取各种方法提高学生的绘图能力，比如：将习题作业改为计算机软件绘图作业，增加课堂中机械绘图的内容比例等。将各个学科渗透到机械制图课程中，以建立起各个学科之间的联系。教师可以组织学生去参观机械车间，切身实际的感受退刀槽、砂轮越程槽等工艺结构，加深对所学知识的理解，提高学生的创新能力和质疑能力。

4.3 更新课程体系

建立起新的课程体系，即机械制图二维三维一体化新课程体系，该课程包括两个教学阶段，分别为二维教学和三维教学。二维教学的教学内容为学习基础理论知识，培养学生的基本绘图能力和识图能力，掌握基本的绘图原则和标准，培养空间思维想象力；三维教学的教学内容为培养学生的实践操作技能和实用能力。该课程不是《机械制图》《二维计算机绘图》和《三维计算机绘图》三门课程的简单组合，而是根据课程教学目标，对内容的重新完善和改进，增加并强化重点的内容，删除和弱化非重点的内容，以更有效实现教学目标。

首先，加强投影作图教学，减少几何作图。采用计算机绘图软件设计产品时要充分发挥想象力，严格按照设计要求和相关数据制作出产品的三维模型，确定各组成部分的零件，在这个过程中培养学生的空间想象力特别关键。之前的机械制图课程主要包括三项内容，分别是机械制图、投影制图和几何画法，投影制图可以有效培养学生的空间想象能力，主要包括形体分析方法和视图表达方式。教师要重点教授这部分内容，用该方法替代工程实践中的几何画法，按照制图标准和规则严格进行。

其次，要培养学生徒手画图的能力，增加徒手画图教学，减少手工精确绘图方面的训练。徒手画图可以提高学生的形体分析能力，绘图速度比较快，而且在开发设计和选择方案上具有很大作用，此外还可以应用于测绘、参观和讨论。二维计算机绘图教学中徒手作画是一项基本的技能，要加强这项技能的训练，在基本体之前开始，和投影作图、绘制零件图互相贯穿。精确制图会随着绘图功能的发展逐渐在计算机中实现，这就需要教学重点由原先的手工绘图转向计算机绘图。

5 结语

《机械制图》是一门基础课程，具有较强的实用性。该课程的教学任务为教会学生如何进行机械制图以及应用机械制图解决实际问题。《机械制图》设计是一项系统性的工程，涉及到很多关键因素，不但要改革教学内容和教学方法，同时也对教师提出了更高要求。教师要合理应用互联网给课程改革带来的机遇，充分了解现代化的企业要求和相关新技术，利用互联网技术激发学生使用计算机软件绘图的兴趣，培养学生的创新能力和动手能力，从而发挥出机械制图这门课程的作用。

参考文献

[1] 朱从容.机械制造技术基础课程教学改革探索[J].高等农业教育，2012（3）：63-64，82.

[2] 张岩.“互联网+教育”理念及模式探析[J].中国高教研究，2016（2）：70-73.

[3] 孙健峰，杨洲，王慰祖.机械制造基础课程教学中存在的问题及改革的思考[J].当代教育理论与实践，2016（4）：78-80.