机械制图课程设计总结范文

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论文关键词：机械制图,教学改革,教学体系

1．引言

机械制图课程是机械类专业的重要技术基础课程，该课程重在培养学生读图和绘图能力，要求学生具备一定空间想象力和思维力、掌握机械制图的国家标准，并能熟练利用合理的表达方案进行绘制机械产品装配图和零件图，是一门理论性和实践性都很强的传统课程。随着科技的发展、产业结构的调整，社会对机械类应用型人才培养的要求不断提高，对毕业生机械制图能力的要求越来越高，传统的教学形式已很难适应科技社会的发展。如何更新教学观念，建立新的教学体系，探索新的教改模式已经逐渐成为众多大学面临的新课题。本文详细分析了当前本科院校机械制图教学中存在的问题，从教学体系、教学过程设置、助学、考核着手，探索了机械制图课程教学改革的新思路。

2.机械制图教学现状

2.1学生素质差异大，学习积极性有待提高

随着高校扩招规模的加大，学生入学成绩参差不齐大。就机械类大方向来说，不同的专业学生入学成绩也存在差异，冷门专业与热门专业的学生文化基础差距较大。因而，教师若按同一标准组织教学，存在一定困难。相比五年前，当前大学生学习主动性也逐步下降。很多学生学习目的性不明确，单纯地追求考试过关，而不潜心研究知识体系，学习缺乏钻研精神。总体来说，课堂学习积极性较以前毕业生明显降低，课堂上容易出现听不懂的状况，从而对课程的学习产生厌倦和畏惧心理。

2.2教师教学活动单一，易缺乏科研经验

目前，许多高校机械制图教学是由专门的制图教研室进行，任课教师长期从事单一的制图教学活动，科研活动也只是局限于制图教学研究、教材教案编写和课件试题库开发等。这样容易造成教师的知识结构单一化，缺少实际设计研究经验。此外，随着高校教师队伍整体学历的提高，大量从高校毕业的博士硕士直接参与制图教学，这些人缺乏实际专业应用经验，从事教学后也不能有很好的机会在机械学科方向上开展实际设计开发研究，知识构成会随着工作年限的增长不断退化。教师本身教学的单一性使得高校制图教学更偏重于图形投影知识，而不能有效地同机械类学科特点结合在一起。

2.3多媒体教学节奏快，课堂讲解难以深入

为适应“厚基础、宽口径、高素质”的人才培养目标和“平台化”的本科通识教研模式，许多高校对机械制图教学大纲进行了重新修订，大幅缩减了制图课程的学时。此外，由于招生数量的增多，一些高校制图课程都采用合班上课的形式，学生人数众多，很难保证所有学生都能看清板书和挂图等。为在有限的学时内，让学生快速掌握制图理论知识，各高校基本摒弃“挂图+模型+板书”的传统教学模式，采用更为现代化的多媒体教学。用幻灯片代替传统的挂图，利用丰富的动态直观图像创造形象、生动、有趣的教学环境，有效地吸引了学生的课堂注意力，有助于提高教学效果。但由于授课内容较多、每张幻灯片停留时间较短，授课时省略了边绘图边讲解的过程，学生对课件内容的理解不够深刻。往往一节课结束，学生只知道几个概念，对知识点的认识只停留在表面，根本不懂如何绘制投影图。

2.4教学内容与实际联系脱节，教学实效性弱化

由于学时的减少，机械制图课程中有关画法几何的内容大量减少。而画法几何是使学生的思维由表及里，从感性上升到理性，从空间到平面，再从平面到空间最后再回到屏幕的逻辑思维方法。减少对学生相关思维能力的训练，则会减弱学生对空间物体表象的感性认识，削弱学生空间构造能力的发展，最终影响学生基本制图能力。在教学内容上，机械制图教学一般包括制图的基本知识、组合体、机件表达方法、标准件和常用件、轴测图、零件图和装配图。其中，组合体和机件表达方法部分内容较多，重在培养学生画图和读图能力。零件图和装配图部分的内容没能很好地结合实际。总体来说，机械制图教学内容过于偏重机件的详细画法，即侧重培养学生“画”和“读”技能，而与机械行业具体实践关联性差，使得整个教学与培养机械人才的大方向产生了些许偏离。

2.5课程开设孤立化，学生缺乏相关基础

大多高校在大一开设机械制图课程，此时学生还未进行机械专业的入门课程学习，有些专业的学生甚至还没参加金工实习，因此学生对一些常见机械加工方法、工艺结构等实际应用知识缺乏初步认识，从而导致机械制图的整个教学过程难以同产品设计开发、实际应用环节有机整合，削弱了机械制图课程同后续专业课程、课程设计、毕业设计的关联性。等到毕业设计时，学生的绘图能力严重不足，很难选择合适的表达方案绘制正确的投影图，尺寸和技术要求的标注也十分随意。孤立地开设机械制图课程，人为切断该课程同整个机械学科的联系，使得该课程基本没有体现真正的实效性，课程的开设对学生制图能力的培养难以达到预期效果。

3．教学改革思路

3.1教学体系系统化

机械制图课程的实践性和基础性非常强，讲授的知识面宽并且设计后续专业课程内容，必须与相关课程形成良好的配合，形成一个全方位的整体学习系统。应当建立系统的教学体系，教学需突出实用性，并有效融合机械相关知识。

将机械制图课程定位于培养设计制图能力，而非单纯的制图技能。在机械制图课程开设之前，可进行金工实习以及机械基础知识入门学习；利用机械制图课程设计，初步将机械制图训练过程与机械设计联系到一起，体现设计制图的思想。并在后续专业课程的开设中，指定制定循序渐进的教学方案，形成以设计—工艺—绘图为主线的课程学习体系，将制图课程的学习深化到后续课程之中，使学生的制图水平在后续课程的学习中得到不断提高和升华。

3.2教学设置实用化

以遵循国标规定为前提，进行绘图表达方案讲解，加强设计制图能力的培养，并注重手工绘图能力的训练。教学开展过程中，可从如下几点进行有针对性的变革：

（1）改善师资结构，强化教学实用性

打破教研室限制，不设置专门的机械制图教研室，改由机械设计、机械制造等专业课教师直接担任机械制图课程。利用专业课教师丰富的实际课题研究经验，避免了制图教学过程的单一性。教学过程中，有针对性地将专业研究成果、经验和成功开发案例引入制图教学，从而实现制图教学同实际应用的有机联系，使得机械制图课程的教学真正脱离传统意义上的读图绘图训练，从而更适应行业发展需要。

（2）丰富课堂教学手段，增强教学效果

改善单纯的多媒体教学方式，教师适当采用绘图软件增加授课效果。对于一些难点和重点，教师必须进行实际绘图，逐步细致讲解绘图过程。由于受教室场地、光线、学生人数等客观因素的限制，黑板作图只能对教室前几排的学生有良好的教学效果；此外，黑板作图耗时费力，影响教学进程。这时，教师可利用二维绘图软件（如AUTOCAD）模拟完成黑板教学，既可保证图形的清晰性，又加快了绘图速度。通过对某些局部的放大显示，保证了图形的良好可读性。此外，可利用三维软件现场建模，及时帮助学生构造形体的空间形状，有助于学生空间思维能力的培养。

（3）强化课程设计环节，注重理论学习的创造性培养

延长机械制图课程设计时间，将单纯的零件测绘实践改为“测绘+设计”的模式。首先，给出某种产品的部分零件实物，让学生完成零件的测绘；然后，根据测绘数据、依据具体设计装配要求，自主设计个别主要零件；最后，绘制完成整个产品图纸。这种课程设计模式，既训练了学生对卡钳、游标卡尺、量角规等常见测量工具的使用技能，又培养了学生创新设计简单零件的能力。以培养学生设计制图能力为目标，要求学生在课程设计完成后，交出成套手绘草图、AUTOCAD电子图稿和全套打印图纸。经过课程设计，学生通过零件的测绘、设计，可熟悉产品出图的全过程，并加强了自身徒手绘图、计算绘图能力。

3.3助学形式网络化

开发网上助学系统，开展网上学习、测试和答疑。校园网络的普及使学生能够更为方便地接受远程教学，更好的吸收知识。可利用校园网络优势，研制开发网上助学系统，系统设置学习模块、测试模块、答疑模块。学习模块主要提供教师上课所用的课件和教案，对课程的重点难点进行分析，并配备了相应的例题解析；此外，该模块还链接其他高校制图精品课程网页，为学生提供更为丰富的学习资源。针对机械类不同专业教学需要，在训练测试模块设置了不同难度的测试习题。系统开辟教师在线答疑专栏，学生通过网上留言或发邮件方式向老师提出问题，同时师生间也可通过BBS论坛交流学习信息。学生可利用该系统，结合自身的专业特点和学习情况，选定相应难度的试题，利用系统的二维绘图功能完成解题过程。系统自动对学生输入的答案做出判断，给出学生成绩，并提供正确答案以供参考。

助学系统充分利用网络生动、直观、形象、和交互的特点，既能帮助学生更好的掌握课堂知识，又能帮助教师及时了解学生对知识点的掌握程度，并能根据情况调整课堂教学模式，形成教师学生互动学习、人机交互的良好教学机制。助学系统的主体框架如下：

图1助学系统框架

3.4测试方法的人性化

制图考试形式不能仅局限于简单的书面测试，而要根据该课程的特点分段考试，机械制图成绩构成如下：

制图基础考试（40%）+课程设计（30%）+软件知识考试（15%）+平时成绩（15%）=机械制图总成绩（100%）

（1）对于制图基础部分的内容涉及得都是基础知识，重点在于让学生掌握基础理论，及读图和画图的基本方法，是可采用闭卷的形式考评学生的掌握程度。当然，可采用标准化考试模式，即采用考试选题系统，直接让学生上机考试。该部分考试成绩占学生总成绩的40%。

（2）设计制图部分，重点要求学生掌握设计绘制机械零件图纸及装配图纸的能力。由于该部分内容跟专业结合较紧密，应作为考核的重点。该部分可通过“测绘+设计”课程设计的形式，让学生参与整个机械零件图纸绘制过程，既考核了学生对零件图、装配图部分知识的掌握程度，又培养了学生设计创新能力，并考核了学生手工制图和计算机绘图能力。该部分以图纸形式提交给教师，考核成绩占总成绩的30%。

（3）AUTOCAD软件的考核部分可借鉴AUTODESK公司工程师培训要求，采用试题库的形式进行。

考试直接在电脑上进行，每个学生的试题均从试题库随机抽取，题型各不相同。考试主要考核学生对AUTOCAD软件的基础知识的掌握程度，考试成绩占总成绩的15%。AUTOCAD软件的实际应用操作能力考评则在课程设计中进行。

（4）此外，根据学生平时课堂出勤率、课堂表现、作业情况等多个因素，给出学生的平时成绩，该部分占学生总成绩比重的15%。

4．结束语

本文针对当前机械制图教学中出现的问题，提出相应的改革措施，并在试点班级进行了改革尝试。结果表明，该班级的学生机械制图素质较其他班级有很大的提高。从后续相关专业课程的课程设计反馈信息来看，试点班级的学生设计图纸的可读性高，错误率低。机械制图教学改革是一个长期渐进发展的过程，需在实践中反复摸索，不断积累经验，总结成效，文章提出的相关教学改革措施对其他高校的改革具有一定的参考价值。

参考文献

1 汪溪,李建国. 《画法几何》及《机械制图》教学改革的探讨[J]. 农机化研究,2004,1.

2 卜国平. 《机械制图》教学改革的思考与实践[J]. 上海冶金高等专科学校学报,2000,21.

3 余明浪. “工程制图”教学改革的反思和探索[J]. 工程图学学报,2009,5.

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中职院校机械专业课程设置中，《机械制图》是其中较为基础的专业课程之一，在中职教育重要性得以进一步凸显的当代社会，如何构建中职机械制图教学高效课堂，值得每一名中职机械制图专业教师分析探究。本文围绕中职机械制图教学实践，从中职机械制图课程的属性特点分析入手，重点总结构建中职机械制图教学高效课堂的策略要点，以资借鉴。

【关键词】

中职；机械制图；高效教学；要点

中职机械制造等专业在课程设计上，《机械制图》都是必不可少的基础课程。由于中职机械制造专业涉及到一些较为缜密负责的计量及计算内容，学生需要兼具机械绘图技能及极强的逻辑思考能力，最终落实到机械设计或制造图纸上[1]。而受制于中职院校学生学习能力参差不齐等因素，中职《机械制图》课程教学需要在教学模式上加以创新，打造契合中职教育特点的机械制图高效课堂，以此改善及提升中职机械制造专业学生专业技能水平。

一、以激发及调动学生的机械制图学习积极性为目的，构建教学新模式

中职教学主要是以课堂教学为基本形式，围绕专业课程基础知识讲述及知识实践应用而形成一种教学模式或常态。以往中职专业课堂教学主要以教师主导型的灌输式教学方式为主，一方面有悖于中职教育注重实践性的特点，另一方面也不利于学生学习积极性的提高。受此影响，中职课堂教学收效不高。中职机械制图教学涉及到较多的逻辑思维及抽象思维运用，需要学生充分调动学习热情，以此作为营造构建中职机械制图教学高效课堂的基础和前提。作为教师而言，其在设计机械制图教学计划，或确定机械制图教学方法时，要充分顾及到中职机械制造专业学生的学习力，借助多媒体教学手段的跟进，构建融合专业性、科学性及充满学习乐趣的课堂教学氛围[2]。例如，在中职机械制图教学中，涉及到制图部分的基础知识，如点线面及其投影，内容较为晦涩枯燥，需要学生充分发挥其逻辑思维及抽象思维，该部分内容就成为中职机械制图学习的难点。此时，教师可以将教室的墙、面及学生的位置方位作为比喻对象，通过设置空间直线段及空间平面形的方式（如：以教室墙壁作为面，以学生座位作为空间点，以学生课本作为空间平面形），可以辅助学生总结制图中点线面及相应的投影之间的内在关系，再经由师生讨论交流，最终突破教学难点。

二、丰富中职机械制图教学的方式方法，借助现代教学手段提高教学质量

中职机械制图教学在教学实践中形成了一套较为有效的教学手段及方法，这些教学方法经过实践验证，在教学收效上较有保证，例如，涉及到机械制图中的字体设置、零件装配图纸、制图的尺寸要求、图线的布局及画法、机械制图图纸的阅读等，早期教学环节形成的教学做法，如板书书写、板图绘制、线条设计等，都符合国家制定的机械制图标准范式。对这部分内容，教师应沿袭以往的教学方法，培养学生制图严谨的思维意识。此外，在中职机械制图教学中，一些较为重要且抽象的知识点学生在理解上较为困难，例如，结构复杂体的模型制作、截交线及相贯线等，教师除了可以采用实例教学方法外，针对机械几何体截交线及相贯线，以及相应的投影画法等内容，教师可以借助多媒体教学手段的辅助，使教学过程兼具图文多样性及视听综合性，如此就可以让学生在更加形象直观中获取相应的知识点，增进课堂教学效果。而在机械物体的内外部空间演示上，教师可以综合采用模具实例教学、多媒体教学、AutoCAD教学等多种方式，通过动画演示及步骤分解，使学生对机械复杂物体及元件的构成及绘图要点加以全面熟悉及掌握，一方面可以充分调动学生的学习积极性，另一方面可以让学生通过关联学习，尽快掌握AutoCAD软件使用技巧，达到一举多得的教学效果。

三、合理分配及设计中职机械制图课堂线上线下教学内容

首先，在中职机械制图课堂教学环节，针对机械制图的基础内容及重要内容，教师应通过着重讲解的方式，在师生互动交流学习中，达到预期的教学目的。针对这一部分内容，教师应更多采用精讲的教学策略。在线上课堂中，由于课堂讲授时间有限，学生的学习注意力集中时间也较短，教师此时就要根据中职学生的生源特点，摸清学生的学习能力状况，注重采用直达重点的教学方法，如案例式教学，将机械制图教学的重点及难点进行集中讲解及突破[3]。作为中职机械制图教学来说，机械制图是机械制造专业学习的基础及前提，教师在教学目标上应围绕提高学生的制图及识图能力设定，通过采用《AutoCAD》教学及机械制图交叉教学的方式，使学生能够通过混合学习，对相关知识点达到触类旁通的学习效果。在对重点进行集中讲解后，教师还应趁热打铁，对学生理解过程中较易陷入误区，或在练习中较易出错的内容进行课上专项训练，让学生可以在线上课堂教学中就能够对本节课的重点及易错点加以深入理解[4]。

结语

综上所述，在中职教育重要性愈发凸显的新时期教育背景下，中职教学应在方式方法上予以丰富创新，在教学模式上进行重新建构。作为中职机械制图专业教学而言，其存在较大的教学及理解难度，中职机械制图教师要着眼于学生学习积极性的调动，结合中职学生实际情况，通过教学手段的扩充，线上线下课堂练习的跟进，提高中职机械制图教学的成效。

作者：姚园园 单位：泊头市职业技术教育中心

参考文献：

[1]陈艳.项目教学法在中职《机械制图》教学中的应用[J].职教论坛,2012,(20):30-32.

[2]刘颖.浅谈中职《机械制图》中徒手绘图能力的培养[J].装备制造技术,2013,(9):220-222.

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【关键词】机械制图；教学内容；教学方法；教学改革

1.引言

“应用技术型”本科院校培养的是能在一线把成熟的技术和理论应用到实际的生产、生活中的技术型人才。机械制图是高校工科学校学生必须学习的一门专业基础课。工程图是工程界的语言，因此该课程主要旨在培养学生基本的作图能力、作图时所必须遵守的规则和创新思维的空间想象力，使得学生毕业后能够成为一名合格的技术应用型人才，这就要求学生不仅能够读懂工程图，还必须能够绘制工程图。机械制图是学生后续学习专业课和做课程设计所必备的基础知识，也是所有制图的基础。为了使学生更能适应以后的工作，灵活的运用自己的知识，针对传统的教学模式中存在的弊端进行改正，提升教学课程的整体水平，将来更好地培B出更多的能够服务于一线的技术应用型人才。

2.机械制图课程存在的问题

通常机械制图的课程安排在大一学习，学生没有进入企业参观和到学校实验室实习，基本没有机械方面的常识，影响了教学质量和效果。机械制图课的学时较少但包含的理论知识较强，课后需要大量的时间做习题，导致学生对这门学科的学习感到枯燥无味，学习积极性不高，很难培养学生的空间想象力。学生由高中老师保姆型的管理到大学自主管理的转变需要

3.机械制图教学内容的改革

计算机制图的改革。传统的作图方法主要是手工作图，而今天随着计算机技术的发展，电脑和作图软件的发展，使得作图效率有很大的提高，同时学生也具备良好的计算机基础，学校的软件和硬件设备也较好，因此在教学改革过程中加深对计算机作图的教学，在学生正确掌握基础知识的前提下，选择一种比较通用的计算机作图软件（AutoCAD软件），利用上机教学，把基本的绘图和编辑命令传授给学生，让学生自己动手画零件图形，并布置一定的课后作业，及时督促学生完成，直至学生能熟练运用计算机来绘制机械图。

为了提高学生的空间想象能力和学习兴趣，在教学过程中引入三维造型软件。通过上机学习，使得学生掌握基本的建模方法，提高对组合体的识读，并且通过课后大量典型机械零件模型实例的建模指导练习，培养学生三维建模的学习兴趣，激发学生的创新活力。

4.教学方式和手段的改革

在教学过程中合理安排实习工厂和实验室观摩，在课程中间安排学生到相关的企业实践教学基地下厂实习，期间教师与企业工程师合作把企业成熟项目的某一部分转化为教学案例和练习项目，从而提高学生的实际应用能力和工程素质。在课程最后可以请企业工程师走进“教学课堂”，将企业最新技术及前沿发展带到学校使课堂教学与企业生产对接，与校内教师的教学形成互补，使学生及时了解和掌握行业企业最新的技术和热点，激发学生的学习兴趣。合理使用多媒体动画等辅助教学手段。使得传统教学方式与多媒体教学的优点有机结合，如PPT与板书挂图结合、三维动画与实物模型结合等。充分利用多媒体提高教学效果的同时，更应保留某些不可替代的传统教学模式，如徒手绘图能力的培养。徒手绘图由于具有快速、灵活、高效、受条件限制少等特点，在生产一线中具有很强的实用性，它也是学生进入企业后必备的一项技能，同时也是计算机绘图的基础和前期底稿。因此，机械制图教学中应加大徒手绘图的教学比重，这不仅可以激发学生学习制图的兴趣，更能提高学生的工程素养。

5.考核方式的改革

平时机械制图课程对学生的考核方式主要是最后的期末考试成绩，现在考核方法引入“过程评价”，将考核放在平时，注重学生的能力培养，增加平时成绩所占的比例。例如学生课程出勤、课堂与实习表现占10%，实习报告占20%，计算机制图作业占20%，手工绘图作业占20%，期末考核占30%，最终得到学期总评成绩，增加对学生的过程管理。

6.结束语

在当前高等教育不断改革背景下，对机械制图教学进行反思并探索改革显得尤为重要。这次教学改革主要在教学内容、教学模式、教学手段以及考核方法等方面进行变革。目前机械制图不断压缩的课时量与社会对毕业生工程素质要求之间的矛盾、课堂教学内容和方式与学生对本课程的兴趣和热情之间的矛盾等使得课程的教改之路任重而道远。高校制图教师应该不断探索和总结教学经验，努力使培养的学生在综合素质和能力上得到更大程度的锻炼和提高，最终毕业后才能够成为一名合格的技术应用型人才。通过本次的机械制图课程改革，对大多数的学生对于培养良好的学习习惯和学习兴趣取得了较好的效果，为了使得更多院校的学生取得良好的成绩，应当坚持课程教育的改革。

参考文献：

[1]郭永凤.《机械制图》课程教学改革实践[J].文化与探索，2016，6.

[2]何恩义，王静.机械制图课程微课的功能分析[J].科技资讯，2016，1.

[3]孙鹏涛.机械制图多媒体动画教学研究[J].山东工业技术，2016，13.

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【关键词】 机械制图;工程化视角;工程实践;教学设计;教学改革

社会对人才的需求是多层次的，工程实践中不仅需要研究与开发领域的科研型人才，更需要在一线从事制造、加工、运行、检验等与工程实践紧密结合的工程应用型人才。工程应用型人才不仅要具备扎实宽广的理论知识，还必须经受一定的工程实践训练，具有分析和解决实践中遇到的工程实际问题的能力。[1]

一、机械制图课程教学现状

机械制图是高校机械类专业必修的一门重要的专业技术基础课，既有系统理论又有较强较多的实践。在专业培养方案中，承上启下，培养学生的专业素质和工程素养，为后续有关课程的学习和今后工作打下基础。目前，机械制图教学中存在一些问题[2]，阻碍着教学质量的提高。

1、课时少，内容多，知识点琐碎，教学单一

机械制图的主要内容以投影理论为基础，侧重形体表达。内容枯燥抽象，知识点琐碎且涉及面广，教师讲课方式为“教师讲，学生听”，单调无趣。

2、重理论轻实践

教学中强调课程体系的理论性与完整性，忽视培养学生的工程实际能力，实践与理论间缺乏过渡与衔接。

3、过度依赖计算机绘图软件

随着计算机图形学技术的发展，计算机辅助绘图成为近年高校教学的主流。这种教学模式忽视理论与实践教学，过分注重上机操作，使学生在缺乏理论基础的前提下进行操作绘图软件的大量练习，造成其“知其然而不知其所以然”，教学目标成了“培养简单的制图员”，而不是具有读图、绘图能力的工程型人才。

二、基于工程化视角的机械制图设计定位

机械制图课程的教学目标是培养和训练学生绘制和阅读工程图样的能力，是基本技能的培养和训练。基于工程化视角进行机械制图教学设计，要遵从工程教育（技能训练）的特定属性―实践性，改革传统教学模式，少理论讲解，多工程实践训练，强调以工程实践辅助理论知识掌握，基于工作过程与生产实际设计教学内容，培养实践能力较强的工程化应用型人才。

三、基于工程化视角的机械制图工程素质培养

基于工程化视角的机械制图教学设计，必须从以教师为中心向以学生为中心、从教师讲为主向学生练为主、教师从讲授型向指导型转变，因此，需对机械制图的课程体系进行改革，教学过程进行重新设计，探索具有工程实践特点的教学模式，提高教学质量。

1、理论部分教学设计

（1）根据教学内容，选择工程实物的合理形式辅助学生理解。在讲授投影基本理论时，利用实物模型或挂图授课;在讲授基本体时，请同学分组制作纸制模型;在讲授组合体、零件图、装配图时，利用三维造型软件制作的三维虚拟模型进行展示辅助教学;在讲授装配体、标准件、典型结构、典型产品时，通过动画与爆炸图模拟工程实际中的产品装拆、运动及功能。

（2）请学生携带分组制作的纸制模型，引导学生观察实物模型，同时组内同学协作进行投影实验，归纳、总结、掌握投影理论内容。将往届学生实训制作的实际零件带入课堂，分组下发，引导学生观察讨论实际零件的结构特点与绘图规律，帮助学生尽快建立空间想象能力与逻辑思维能力。

（3）选用企业在产零件，实现教学与生产的“零距离”衔接。将工厂实际零件以及相关生产资料带进课堂，采用引导观察、理论讲解、分组讨论、练习绘制等步骤，实现讲与练的无缝结合。学生在此过程中遇到的任何问题，均可以组内讨论、自行查阅或请教老师的方式解决。在教学过程中，结合使用生产实践、现场教学、多媒体课件虚拟演示、真实零件观察与测绘、分组讨论等多种教学设计，使学生不但掌握工程语言，同时接触实践工作，提高学习兴趣。

（4）在互联网+背景下，网络资源空前丰富，结合机械制图的精品课程资源、微课、云班课、慕课等网络资源，要求学生课前预习、课中讨论与互动，课后重点复习，加强理论教学。

2、实践部分的教学设计

（1）采用工程引导的方式，组织学生到制造企业参观实习，进行生产现场参观―专家讲座―生产线上正在加工的产品实物―产品实物的图样分析、讨论、阅读―表达方案分析―技术要求分析―工艺卡片阅读等过程，让学生尽量接近生产实际，培养读图及正确的零件表达能力。

（2）手工绘制零件图。依照所参观的制造企业的产品，分析此产品的工程图样（包括装配图和零件图），依照国家标准，要求学生在合适的图纸幅面上按比例绘制零件图，包括标注尺寸与公差，书写技术要求等，组内同学互相检查修改，最后提交。

（3）校外实践与专家讲座。组织学生到各类制造企业参观，了解各种加工方法的对应图纸，邀请校外专家到校开展专题讲座，开阔学生视野，激发学习热情。

（4）企业零部件三维绘制大赛。教学设计中，将三维造型贯穿整个教学过程。结合生产实际，根据产品的设计过程，扩展构形及表达内容的深度，将公差与配合、表面粗糙度、技术要求等内容，应用计算机绘图技术，进行零件综合表达的三维模型绘制，逐步培养学生的工程实践能力。

3、理实兼具的综合性教学设计―典型部件测绘

典型部件的测绘能锻炼学生的动手能力，增强其理论联系实际的能力，培养工程意识，提高工程素养。[3]

首先将学生分组，组内同学共同完成测绘任务。部件拆卸前，先观察实物、阅读参考指导书和查阅相关资料，了解部件的结构、性能和工作原理。拆卸过程中，边拆卸边徒手绘制装配示意图。在拆卸过程中，练习使用常用测量工具、拆卸工具，讨论体会常用工具的工作原理以及精度。部件的拆卸过程既能够提高学习兴趣、培养团队精神，又可以开阔学生视野、提高工程素质。

其次，部件的手工拆装测绘结束后，组内同学需要完成并提交如下作业：尺规绘图一份、计算机中进行的三维造型一份、由三维造型生成的二维工程图一份，装配图一份、爆炸图一份。在三维参数化造型软件中依次对部件中的各个零件进行三维建模、生成零件的二维工程图，进行零件的装配过程以及生成装配图。

最后，完善、补充所需提交的作业资料。典型部件的测绘实践中，涉及到的课程有公差配合、测量技术、拆卸与装配、参数化三维建模、二维造型、国家标准查阅、典型件的典型画法、工艺结构及安装顺序、尺寸标注、技术要求等等，在绘制的工程图样上，将涉及到的上述内容进行完善补充，最后提交给教师。在整个测绘过程中，学生的工程素养得到了极大的锻炼，一方面学习了与制图相关的若干课程的部分内容;另一方面，对实际的设计过程有了深入的体会，对徒手绘图的必要性与重要性有了新的认识。

四、结束语

机械制图是工程类专业重要的技术基础课程，因此，教学设计上必须要体现“工程化、应用型”的培养目标，与工程应用实践紧密结合，才能培养出合格的应用型技术人才。

基于工程化视角的机械制图教学设计，从工程应用的角度，进行理论与实践的教学设计，结合工程实践中典型的零件测绘，培养学生的空间想象能力和实践动手能力，强调现实世界的直接真实学习训练，通过获取直接经验学习理论知识，符合工程化视角下的工程应用型人才培养模式。

【参考文献】

[1] 陈静，耿向前，王鹤.机械制图精品课程中工程素质的培养[J].中国现代教育装备，2011（15）81-82.

[2] 黄燕钧.基于工程实践教育的机械制图课程改革研究[J].梧州学院学报，2015（6）79-84.

[3] 赵军，商跃进，张慧.机械制图测绘课程教学改革与卓越工程师能力培养[J].中国农机化学报，2016（1）277-281.

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关键词：机械基础课程；创新教育；能力培养；教学探索

中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1009-0118（2012）-03-0-02

随着普通高中的扩招，职业学校特别是中等职业学校生源数量下降，学生整体素质滑坡，个体差异也较大：不同年度入学新生成绩总体呈下降趋势，同一年度内入学新生的成绩差距也很明显，即使同一个专业、同一个班级学生的个体差异也很大。因此，在这种情况下要进行教学改革，细分教材，细化教学目标，针对不同层次学生，制定不同的教学目标和要求，采用不同的教学方法。

一、以培养创新能力为主线，改革课程内容和课程体系

教学体系的改革要保证学生创新能力的培养，尤其是建立以培养学生的工程意识和创新设计能力为主的新体系。机电产品的设计一般要经过产品的规划、方案设计、技术设计、施工设计等几个阶段。学生通过机械基础系列课程的学习，不仅要掌握这些阶段所需的基本理论知识，还应掌握其现代设计的基本方法与创新设计的基本思路。因此，需要明确各课程在培养学生工程意识和综合创新设计能力方面的任务。如画法几何及机械制图课程注重培养空间形象和创造性构形的设计能力；工程材料及机械制造基础课程注重培养工程意识和实践动手能力；机械原理和机械设计课程注重培养创新设计的能力等。

各门课程要根据自身在系列课程中的地位和作用，从培养创新能力出发，对教学内容进行重组和优化。如在工程制图教学中穿插形体设计、构件设计等内容；机械原理课程由传统的以机构分析为主转向以培养学生综合能力为主，突出执行系统设计的思想，加强机械运动方案设计的内容，强化机电一体化思路，介绍气、液、电驱动的机构和机电一体化的执行机构，以开阔学生的思路。

二、加强机械系统整体观念，以工程实践为目标，改革实践教学体系

（一）实践教学体系和内容的改革

过去的教学体系重理论，轻实践，加之教育经费投入不足，实验较少，效果较差。经过多年探索，我们更新了实践教学内容，完善了实践教学体系，增加了实验课学时，改善了过去教学的不足之处。比如，为培养学生的工程实践能力，配合机械制图课程零件图和装配图教学，我们开设了“典型机器拆装及分析实验”。通过实验，使学生对某些机构有了感性认识，对公差配合工具使用和装配工作的一般规范有所了解，增强了学生的工程意识，提高了学生学习机械的兴趣，为零件图和装配图的学习打下了良好的基础，使学生顺利地从纯几何构形过度到机械零件构形设计。

（二）课程设计与实践教学新体系

工程意识和创新能力的培养，关键在于将许多学科知识与经验综合应用，强调实践性，重视解决问题。为了提高这一环节的教学效果，我们对原课程的“大作业”和“课程设计”等环节进行了以下改革。

1、增加“几何造型与构形设计”

为了培养学生的空间形象和创造性构形的设计能力，工程制图将教学重点从制图方法转向工程设计思想和创新意识的图形表达，启发学生学会观察生活实际中接触到的常见物体的构形和表达方法，并要求学生设计出具有创意的作品，将几何体的截交线、相贯、组合体构形等上升到实际应用中，真正将工程设计与工程制图结合在一起，培养学生创造性思维和用图形表达设计思想的能力，为后续的产品造型设计奠定基础。

2、增加“零件金工工艺设计”

该设计用一周的时间完成两项内容，一是单工种的工艺设计。将铸造、锻压和切削加工工艺分开进行，以考察学生对某一工种的工艺设计掌握的情况。内容包括材料加工方法的选择，零件的结构工艺性分析，主要工艺过程和工艺参数的确定和计算，工艺图的绘制和工艺卡的编制。二是综合性工艺设计。让学生完成一个零件从毛坯到成品的全部工艺过程设计，来考察学生综合运用工艺知识的能力。内容包括毛坯成形工艺的确定，材料的选择，工序及工艺的确定，机加工方法的确定，工艺参数的计算，工艺图的绘制及工艺文件的编制等。

3、改革机械设计课程大作业

针对原课程侧重于典型零部件分析的机械设计大作业，我们改为以设计为主的简单机械设计训练。如千斤顶的设计，学生通过调查、查阅资料，设计出了多种千斤顶的方案：汽车用千斤顶、圆锥螺旋千斤顶、蜗杆螺旋千斤顶、单一螺旋千斤顶和压力机等。通过千斤顶多方案的设计比较，学生不仅掌握了传动方案的设计方法，开阔了眼界，同时培养了创新设计的能力。

4、将机械原理、机械设计的课程设计整合

将机械原理、机械设计的课程设计整合，通过一个有生产背景的实践课题，以设计对象为主线，使学生通过原理方案的设计、执行机构的设计、传动方案的设计、结构设计等过程，加深对机械系统的整体认识，加强设计中的工程意识，这样就培养了学生的综合创新设计能力。

三、进行创新性教育，营造培养创新能力的环境

机械创新设计课程改变了以教师为中心的教学方式，让学生积极主动地参与教学的全过程。在导学上下功夫，注重学习方法的指导，教会学生思维方法，突出教学方法的多样性，努力尝试将问题教学法、情景教学法、范例教学法、探索教学法引入课堂；教师向学生讲授创造性思维、创造原理、常用创新技法、机械创新设计方法及创新设计典型实例分析等内容；让学生了解机械领域发展的现状和趋势，找出有创意的机械产品进行分析；激发学生对周围所熟悉的问题或物品进行分析、探索，提出改进的思路，如“不影响别人的叫醒装置的设计”“自行车的改进”等等；对典型的有创意的产品进行拆装实验，分析其创新点，总结创新的思路和方法；完成小论文、研究报告、创新作品。学生对这些问题充满好奇和求知欲，因此会积极地去发现问题、提出问题、解决问题。学生在这种环境中充分发挥自己的想象力，激发创新设计的兴趣和欲望，提高了创新设计的能力。

参考文献：

[1]柳义皎.机械基础教学中学生创新能力的培养[J].中国职业技术教育,2006,(8).

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【关键词】 机械工程图AutoCAD出图打印出图

工程图是表达设计思想、制造以及进行技术交流的重要工具,是工程界的一种语言。因此,对于工程图的画法、尺寸标注等都必须作统一的规定。这些规定即制图标准,国家标准《技术制图》与《机械制图》是我国颁布的两项重要技术标准,它统一规定了生产和设计部门必须共同遵守的制图规定,是绘制、阅读技术图样的准则和依据。然而几乎所有个人与单位都有着或多或少的不遵守规定,有些是不知道有此规定或标准,有的则是不知道如何达到标准。随着计算机辅助设计的普遍运用,电脑打印的图纸问题更是层出不穷。例如,中文字体字高不符、标题栏大小规格不正确、尺寸标注格式不正确,以及标题栏中比例与实际出图比例不一致等等,本文基于借助AutoCAD系统出图中容易出现的问题谈谈解决技巧。

1 利用AutoCAD绘制专业图

将机械制图标准应用到AutoCAD。

1.1 严格按国家标准(GB／T14689-2008和GB／T10609.1-2008)绘制图纸幅面、图框与标题栏

(1)先设置机械图中常用的图层,粗实线、细实线、点划线、虚线、双点划线等。

(2)应用“直线”、“偏移”、“修剪”、“文字”等命令绘制图框及标题栏。

1.2 将所绘的标准图幅及标题栏存成机械标准样图(*.dwt)

以A4样图为例,在标准图框及标题栏绘制好以后,设置粗糙度的属性块,以及文字样式、尺寸标注样式和多重引线样式等,然后图形另存为*.dwt格式,编辑样图名称为A4图框。见图1。

1.3 按形体的真实大小即1:1绘图(即按尺寸直接绘图)

所有的图形在电脑中从无到有的绘制过程,都必须按1:1绘制,不必考虑最后出图的比例,以免尺寸按比例计算过程中发生错误。

1.4 样图与所绘真实图合成

(1)调用所选的图框样图,例如A4图框。见图2。

(2)同时打开真实图,将1:1绘制的真实图复制到样图中。

(3)利用缩放命令对真实图进行合理缩放,使图形按比例缩放后能恰好放入样图中的图框,且保证图形略小于图框的绘图区域,以便标注尺寸及写技术要求等。缩放比例应按国家标准GB/T14690-1993选用,不可随意编制。在绘制同一机件的各个图形时,原则上应采用相同的比例。

(4)填写标题栏中的比例,并更改所有尺寸标注样式中的测量比例。

在标题栏的“比例”一栏中填写前一步缩放的比例。见图3(若缩放命令使用时比例为0.5,则对应填写1:2)。

填写完比例后应立即更改标注样式,此图涉及的每种标注样式都应更改。如标题栏中比例为1:2,则点击标注样式中的“修改”,并选择“主单位”模块,再更改“测量单位比例”一项,输入“2”,然后单击“确定”退出。使用同样方法依次更改所有自定义的标注样式。

2 专业图中其他细节设置

2.1 标注尺寸

分别选择不同的标注样式对所有尺寸进行不同的标注,同类尺寸应一次性标出,比如线性尺寸、直径尺寸、圆角尺寸、角度尺寸、尺寸公差等。对个别尺寸用“properties”即对象特性命令进行更改。也可以借助“matchprop”即特性匹配命令进行批量修改。

2.2 绘制剖面线

在已经被缩放了的图形中绘制剖面线。若在缩放前绘制剖面线,则剖面线之间的间距会在缩放后产生过大或过小的现象,使其不便于读图。因此,应在缩放后绘制剖面线。而且CAD中剖面线应在标注尺寸后绘制,以便剖面区域中有尺寸标注时,电脑自动断开尺寸区域,使所有尺寸数字不被剖面线穿过。剖面材料符号应按有关规定选用。

2.3 写技术要求

在零件图或装配图的标题栏附件注写技术要求,如零件图中表面粗糙度、尺寸公差、几何公差、热处理、表面处理、铸造、锻造或机加工的工艺要求等,以及装配图中机器或部件的规格性能、装配、检验、使用等方面的要求和条件。

2.4 填写标题栏

标题栏在图框的右下角,应尽可能填写完整,若是装配图则还需填写明细栏。标题栏中包含零件的名称、数量、材料、作图比例、图号及设计、审核、批准人员的签名、日期等。正规的图纸,设计的人名、日期、图样名称、图样代号、材料、比例为必填项,其余项也尽可能填上。

3 打印设置

3.1 选择打印机

在“打印”对话框中的“打印机/绘图仪”选择项中,选择与图纸所在电脑相连的打印机型号,若找不到对应型号,则需先安装打印机。

3.2 图纸尺寸及打印比例

在“打印”对话框中的“图纸尺寸”选择项中,选择与图框尺寸一致的尺寸,比如上例图纸打印应该选择A4。然后在“打印比例”选择项中,先去掉“布满图纸”选择项前空格内的“(”,再点击“比例”后的“自定义”项,选择“1:1”。见图5:

3.3 打印图形

在“打印”对话框中的“打印区域”选择项中选择“窗口”,再用单击“窗口

4 结语

总结以上过程,共可分成十步:(1)创建符合机械制图标准的样图。(2)选合适的样图新建一张图。(3)在图框附近按形体真实大小(即按尺寸所注大小)画出所有视图,但不注尺寸、不写文字、不画剖面线。(4)用SCALE命令,基点定在视图内某一点处,输入比例系数X,将所有视图(不包括包括图框标题栏)缩放1/X倍。(5)在标题栏中在“比例”对应的空格输入“X:1”。(6)在标注样式中,将“主单位”中的“测量单位比例”下的比例因子改成“1/X”。(7)用ZOOM命令,选择“A”选项使缩放后的图形全屏显示。(8)再将视图用“MOVE”移动命令移入图框,注意布局合理。(9)标注尺寸、绘制图中的剖面线(剖面材料符号)、注写文字。(10)打印设置:图纸尺寸按图框尺寸选择,打印比例永远设置成1:1。

参考文献:

[1]陈濂清.机械制图.浙江大学出版社,2010.

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针对应用型本科的培养特点，分析总结了机械设计课程设计中存在的问题。该文介绍了采用较直观，且带有一定解释和索引功能的图解图示教学方法，让学生更容易、更方便地理解设计内容和设计方法，以便更好地完成机械设计课程设计，提高教学质量，也为其他地方高校创新人才培养提供一定的参考价值。

关键词

图解法;机械设计;课程设计;教学实践

机械设计课程设计是机械专业学生必不可少的一次实践性教学环节。目前，各个高校大都采用的是比较经典的题目《带式输送机的设计》，要求学生主要设计输送机传动系统中的齿轮减速器。在各类《机械设计课程设计指导书》以及《机械设计课程设计手册》中，虽都有减速器结构设计图样，但是，由于图样是经大比例缩小的，许多细节不能表达清楚，甚至还容易造成误解［1－2］。机械设计课程设计的安排只有短短3周时间，在这个时间段里，正值期末考试，厚厚的一本设计指导书学生没有时间阅读。虽然，在此之前学生们也做过减速器模型的拆装实验，但实验时间短，学生没有留下更深的印象，甚至机器中某些零部件的名字和作用都不清楚，更不用说进行合理的设计和正确的选取。另外，本次设计是机械类专业的学生第一次接触这么复杂的装配图，从何处开始设计、怎么设计，令他们感到茫然;在绘制零件图时，除了课本上讲解过的V带轮、齿轮、链轮及轴以外，对零件的结构设计或者是标准件、外购件的选取更是不知道如何下手。学生失去信心后就糊里糊涂地照抄图，甚至是按比例描图，不能很好地达到教学目的［3－4］。在具有丰富设计生产实践经验的老师的指导下，我们分析了典型的减速器的结构装配图，然后，局部分解并标出该处关键零件的名称、作用以及设计选取途径，用图解图示的办法，很好地诠释了结构设计及设计方法，直观明了。经过近几年在教学过程中的不断完善和补充，逐渐形成了一套图解法的教学模式，取得了良好的效果。

1图解法授课措施

图示图解法，就是将所表达的重点部分用图示的办法表现出来，同时注有简洁的文字说明，相对纯文字的叙述，图解法作为一种教学方法，更加直观、清晰、生动，容易被学生接受［5］。

1.1三维做出总装配爆炸图在课程设计开始之前，指导教师利用三维软件Pro/e或其他软件做出一个三维的装配模型图，表现出减速器整体形状，用三维爆炸图来展示减速器各个部分的名称和作用，让学生对减速器有个感性认识。

1.2用二维图纸进行结构设计选择视图，从绘制装配图的第一条线开始，到整个装配图的完成，分步骤，每隔一个重要环节制成一张图，这样便于学生作为参考。如图1所示为在装配图绘制时，中心线位置的确定、画好齿轮后箱体内外壁线的位置、油沟的位置，及上下箱体凸缘的宽度和厚度。其中，分箱面凸缘的宽度尺寸A=δ+c1+c2，此处的c1和c2是分箱面连接螺栓的扳手空间尺寸，查机械设计手册可得。如图2所示为如何确定减速器中高低速轴的各轴段的直径和长度及支撑轴承的型号和位置。用类似于图1和图2的过程图共计25张，基本上就能够把减速器结构设计的整个过程表达出来。教学时，可以将这部分图纸做成PPT，逐张图按照顺序给学生讲解设计过程。

1.3分析结构重点和学生容易出错的部位根据减速器实际生产和装配的实践经验，再针对学生对结构常见的疑惑和设计过程中容易出现的错误和问题、注意事项等，采用局部放大的形式，制作成图片，同时，用文字形式简述该局部的名称、作用以及设计依据的出处和设计要求。如减速器上档油盘的设计注意事项，当齿轮速度大于等于2m/s时，采用飞溅，但不希望飞溅起来的油直接进入轴承，所以在箱体和箱盖的结合面处加油沟和导油结构，把油引入轴承，同时在小齿轮处加档油盘。详细结构如图3所示。另外，轴承的选用和位置的确定时需注意:轴承外圈端面要与箱体内表面有5～10mm的距离，轴承使用时一定要考虑便于拆装，因此轴肩尺寸和轴套尺寸一定要严格按照轴承标准中给出的尺寸进行设计。详细结构如图4所示。对绘图容易出错的地方用图形表达出来，让学生避免出现同样的错误。如图5所示的是螺纹连接处的画法;同时把学生画图时容易遗忘的地方也局部放大重点表达出来，如图6所示的是六角螺栓和油塞的画法和位置，画图时要严格按照设计手册所规定的尺寸画，油塞设计位置时要考虑能够把全部的油放完。用以上这样的图片共40张，基本上就可以把减速器设计过程清晰明了地展示给学生。最后，绘制出一张典型减速器的正规装配图，把以上的局部说明，按照相关位置标出文字，授课时，先将局部图片用PPT形式给学生讲述。学生绘制图纸时，将带有说明的装配图挂在教室，以方便学生随时查看，提高学习效率。

2注意事项

2.1注重图纸表达的完整性学生先期所学的机械制图，更多的是注重了零件图形部分的表达，在本次课程设计中零件图和装配图的设计，更要注重图纸内容的完整性，不仅仅是要正确表现零件的结构，还应该强调尺寸的正确标注、适当的加工要求、材料的合理选择;以及热处理要求等信息，力争完整、正确、全面的图纸表达能力的培养［6］。

2.2边计算边设计部分学生只重视数据计算，不重视结构设计，总认为制图前，要把各个尺寸计算出来，导致整个设计费工费时。要提醒学生有些地方是边结构设计边定尺寸的。

2.3严格按照国标制图标准件选择与装配结构，必须按照国家相关标准制图。例如，安装轴承位置的轴肩尺寸、端盖形式及其尺寸、密封件位置对轴的要求等，应该按照相关标准要求设计，不能自由发挥。对国标没有明确规定的部分零部件，也要参照《机械设计课程设计手册》推荐内容设计。

3结束语

经过几年的实际应用，图解法教学取得了很好的效果。学生能够更快地进入设计状态，思路清晰;能够更加方便快捷地运用工具书，照抄图描图现象明显减少;课程设计完成质量得以提高，良好、优秀率增加。

参考文献

［1］纪小刚.机械工程专业毕业设计中存在的问题及对策［J］.无锡职业技术学院学报，2008，7(3):59－61.

［2］郭登明，刘明尧，江山.提高机械类毕业设计质量的研究［J］.长江大学学报(自然科学版)，2004，1(2):104－106.

［3］李文斌，董长双，轧刚.机械工程类本科生毕业设计(论文)教学探讨［J］.太原理工大学学报(社会科学版)，2007，25(3):69－72.

［4］张燕燕，马小玲，何春霞.“机械设计基础”项目任务驱动式教学探究［J］.中国电力教育.2012(26):72－73.

［5］郭清，韩文伟.固定选题教学模式在实践课程中的应用研究［J］.实验科学与技术，2013，11(5):93－96.

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一、让学生明确学习任务，激发学习动机

做任何事情，首先要明确目标是什么。现招收的中专生都是初中毕业考上的，所以，这门技术基础课对于一直学习文化基础知识的学生们来说，是一个全新的话题，是一个未知的世界。第一，开门见山提出论据“机器”“零件”必须用图样来表达；第二，根据前述论据作出以下全称判断“图样是生产中最基本的文件”；第三，然后水到渠成地推出下述论题“为了满足现代化生产的需要，图样必须正确、完整、清晰、合理，即绘图者必须做到三过硬：思想、技术、作风过得硬”。在这种三段论的“论据――判断――论题”的推理过程中，反映出三个概念是“图样――生产的基本文件――三过硬”，这就把学生、图样及生产有机地联系在一起，引导学生进行积极的思维活动进入“三过硬”的意境。

二、发展学生智力，培养学生能力。

“机械制图”是一门专业基础课，主要是培养学生的绘图能力和识图能力，影响这两方面能力的主要因素是空间想象能力。因此，在教学过程中要采取科学有效的方法培养学生的空间想象能力，

1．用三维投影体系培养学生的观察能力

在上课过程中，要利用三维投影体系引导学生先分析简单物体的投影，观察其投影的效果，通过各种不同的简单立体的投影，让学生进行“观察――思考、再观察――再思考”其投影规律，反复演示立体放在三维投影面中的投影过程，让学生直接观察到由三维立体向二维平面转化的过程，弄清转化过程的本质和原理，让学生在大脑中建立清晰的空间概念。

2．强立体转换平面的实际体验，培养学生的空间想象能力

要培养学生的空间与平面的实际体验转换的能力，必须从具体形象思维入手。利用橡皮泥进行模型制作实际训练，找到空间与平面相互转换的形体，是从形象思维过渡到抽象思维的一个重要途径。在制图教学中，让学生根据三视图用橡皮泥进行基本体和各种模型的制作，并且借助模型制作进行正确补图补线，有些图线能直接按投影规律补作，而有的图线却不那么容易直接补画其投影，还必须根据已知的不完整的视图想象出其立体形状。例如，分析压块的三视图：主视图左上方的缺角是用正垂面（P面）切出的；俯视图左端的前、后缺角分别是用两个铅垂面（Q面）切出的，左视图下方的前、后缺块则是分别用正平面和水平面切出的。通过以上分析可知，压块的外形是一个长方体被几个特殊位置平面切割后形成的。在此基础上用橡皮泥做出模型，再补画线就容易多了。通过以上训练，学生的空间想象能力得到迅速提高。在一定的阶段，橡皮泥模型制作实际操作能起到一点通的作用，这种特殊作用是实物模型或挂图等无法实现的。

3．加平面转成立体的轴测图练习

在制图教学中，轴测图练习是十分必要的，它可以有效地培养学生的空间想象能力。让学生根据平面视图绘制轴测图，是立体转平面的逆向思维过程，它是训练识图及绘图能力十分有效的环节。对物体进行分析、想象的过程，有效地沟通了平面与立体之间的关系，并以可视图形，使平面向立体转换过程具体化。起到了实物模型难以取代的特殊作用，使学生的空间想象能力得到快速提高。

三、培养学生识图和绘图能力

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关键词：机械零件课程设计 教学方法 教学效果

机械零件课程设计是工科类中等专业学校学生第一次比较全面地运用所学的专业理论知识和生产实践知识，并借助设计资料、标准、规范和一些经验数据进行的综合设计训练。机械零件课程设计是一门实践教学课，其目的是培养学生理论联系实际的设计思想，让学生掌握机械设计的一般方法，能利用所学知识解决工程实际问题。通过学习，最终让学生掌握一般机械传动装置、机械零件的设计方法及设计步骤，同时对学生进行基本技能训练，例如计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、标准、图册和规范等），让学生了解、掌握常用机械零件、机械制图、机械传动装置、简单机械的设计过程和实施步骤。

机械零件课程设计的课题很多，而选择带式运输机的设计计算为零件课程设计的典型题目，其难易程度符合工科类中等专业学校教学大纲的要求。内容包括电动机功率及类型的选择、带传动和齿轮传动的设计计算、轴和键的设计计算、轴承的选择和轴承寿命的计算以及减速箱的结构和附件的设计等。就课题的工作量来说，除上述内容外，学生还需完成减速箱的装配图和部分零件工作图。对于理论知识与实践经验均不足的中专学生来说，要在规定的时间内圆满完成以上任务不是一件容易的事情。

采用什么样的教学方法来指导学生，以较高的效率完成这一设计工作呢？笔者认为，采用“分步教学法”（即一看、二讲、三讨论、四总结、五答辩），指导学生进行机械零件课程设计，可以较好地达到预期目的。

一、看

要进行机械零件设计，必须认识设计对象。鉴于机械零件设计一般安排在下厂实习以前，学生现有的实践经验不足，因此必须由指导老师带学生到实习工厂进行一次减速箱的现场拆装，使学生对减速箱的组成、类型、结构、附件和作用以及机械传动装置有一个完整的感性认识。若条件许可，教师最好一并介绍几种外形各异、采用不同类型传动方式的减速箱，以开阔学生视野。

二、讲

指导老师的讲授包括平时的机械零件理论课程讲授和进行零件课程设计时的讲授两部分。首先，对于教材的讲授，要有的放矢地提出理论课结束后将要进行的机械零件课程设计任务。如带式运输机，教师要概略地阐述在带式运输机的设计过程中将要遇到哪些问题，用哪些知识去解决，把机械零件的各章内容用一个实际问题有机地联系起来。这样，学生学习时就可以不断地体会教材本身的完整性和各章之间的相对独立性，从而带着带式运输机这个待解决的实际问题积累知识，为机械零件课程设计打下坚实的基础。其次，在讲授机械零件课程设计初期，学生已经掌握了一定的设计知识，但接到具体的设计任务时却往往感到不知从何下手，即对机械零件课程设计的程序缺乏全面了解。在这个阶段，教师讲授的重点则要结合课题讲清设计程序、步骤以及在设计过程中应正确对待的一些问题，如查阅已有资料与创新的关系，正确使用标准和规范，零件强度、刚度的计算与结构和工艺要求的关系，以及如何处理计算与图幅的比例关系等。在讲授传动装置的总体设计时，教师要求学生按照规定的传动方案选定电动机的功率、型号，合理分配传动比以及计算传动装置的运动和动力参数等，具体的运算过程留给学生自己完成。

三、讨论

经过减速机实地拆装和教师的讲授，学生们对带式运输机的整体设计过程已经比较清楚，即可按照“三边设计法”（即边画图、边计算、边修改）进行设计计算。在这一阶段，教师工作的重点应转到观察发现学生们在设计过程中出现的错误上来，特别是一些共性错误，进行归纳分类，为机械零件课程设计答辩收集资料。在适当的时候，教师可组织讨论，让学生自己提出纠正错误的办法。在讨论中，教师只作启发性的引导，经过讨论待问题已基本清楚时，再由教师作总结性发言。这种讨论大致要经过两轮，第一轮要解决传动装置的总体设计和传动零件设计计算中出现的问题，第二轮要解决减速箱的结构、附件及在工作过程中可能出现的问题。

四、总结

总结，即整理编写设计计算说明书。设计计算说明书是图纸设计的理论依据，又是设计计算过程的整理和总结，它是设计工作的一个重要组成部分。毫无疑问，学生自我总结、编写设计计算说明书的过程是独立获取知识的过程。通过总结，学生回过头来系统地分析整个设计过程中存在的问题，进行必要的更正和修改。同时还可以通过这一典型的课题设计，从中悟出一般机械设计所遵循的普通规律，举一反三。在这一阶段，教师要提出统一要求。

五、答辩

答辩是机械零件课题设计的最后一个教学环节。学生准备答辩的过程是一个不断深化设计知识的过程。课程设计完成后的全部图纸与说明书应有设计者和指导教师的签名，未经指导教师签名的设计不能参加答辩。由指导教师组成答辩小组按设计小组进行答辩。答辩时按说明书编写顺序，设计者首先对自己的设计进行5～10分钟的讲解，说明主要解决的问题，然后回答教师的提问。每位学生的答辩时间不超过15分钟。课程设计成绩根据学生平时设计情况、课程设计质量以及答辩情况，由答辩小组综合衡量、讨论评定。本课程设计成绩为百分制，其中平时表现占30%，以做课程设计时的表现为主要依据；设计质量占50%；答辩占20%。

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在第三学年春季学期期末，机械设计制造及其自动化专业的学生利用3周的时间进行机械制造技术基础课程设计。

1.课程设计目的

机械制造技术课程设计是在学院机械制造技术基础课程结束、完成生产实习之后，进行的一项综合f生课程设计，是机械类专业重要的实践教学环节。通过课程设计使学生一方面获得综合运用学过的知识进行工艺设计和夹具设计的基本能力，另一方面能巩固与扩大工艺知识、结构设计知识，为毕业设计做准备，为后续课程的学习及今后从事科学研究、工程技术工作奠定坚实的基础。

通过机械制造技术基础课程设计实践环节，学生能够运用机械制图、机械设计、工程材料、机械制造技术基础等课程中的基本理论和生产实践知识正确地解决零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，合理完成夹具设计的训练，提高结构设计能力，学会使用相关的手册及图册资料。

2.课程设计特点

(1)涉及的知识面广。设计过程中涉及很多课程知识，包括工程图学、机械工程材料、机械原理、机械设计、互换性与测量技术、机械制造技术基础等相关知识。机械制造技术基础课程设计是将综合知识合理运用并有机结合起来的训练过程，一些基础课程的掌握程度对课程设计顺利完成至关重要，应融会贯通。

(2)课程设计实践性强。课程设计是以机械制造中的工艺问题和夹具设计作为设计内容，从培养学生应用能力出发，以工艺为主线，注重机械制造技术应用能力的培养和工程素质教育，对培养学生分析问题和解决问题的能力、创新能力、实践能力等起着重要的作用。

(3)知识灵活性大。工艺理论与工艺方法的应用具有很大的灵活性，在不同的条件甚至在相同条件下可以有不同的处理方法，必须根据具体情况进行客观的分析。机床夹具设计可以有多种设计方案，需要对各设计方案进行比较，分析各方案的优缺点，选出最佳设计方案。

(4)与企业工厂生产联系密切。设计内容与工厂的实际加工生产环境紧密相关，很多设计的题目就是直接来源于企业工厂，生产实习效果的好坏直接影响到课程设计的效果。由此可见，课程设计不能局限于书本的知识，更重要的是与生产实际联系起来。

(5)需要设计资料比较多，查找难度增大。设计时理论计算和结构绘图要查找相应教材、设计手册和图册，包括机械制造技术基础、机床夹具设计、机械制造工艺学课程设计指导书、机械制造技术基础课程设计指南、机械制造工艺设计简明手册、实用金属切削加工简明实用手册、机械零件设计手册、机床专用夹具图册等资料。在这门课程设计之前学生接触设计手册和图册比较少。

二、机械制造技术基础课程设计现存的主要问题和弊端

1.设计目的不够明确，对课程设计重要性认识不足

学生对课程设计的目的和重要性普遍认识不够，一些学生没有认识到这是一次理论联系实际和锻炼实践能力的好机会。课程设计期间大多数学生不能将学过的理论知识和设计内容有机联系起来，对有些问题不能主动去思考和分析。受传统教学思想的影响，将此次课程设计与一些基础课程设计同样对待，认为可以对照设计指导书设计步骤和相关图册就可以完成，设计的自主性不强，造成设计效果不理想，不利于学生实践能力的培养。

2.学生综合运用理论知识和信息资料的能力较弱

学生不会从设计题目和任务中发现主要问题，抓住主要矛盾，主要表现在对学过的知识掌握不够扎实，不能和设计内容结合起来，在设计开始阶段无从下手，等待和依靠指导教师来指导。学生缺乏参阅文献资料中有用内容为设计提供所用的思路和方法，导致了对设计内容、要达到的目标不清晰，设计思路混乱，创造性体现不出来。

3.学生表达设计意图的能力普遍较差

大部分学生对设计计算说明书的撰写极不规范，如对设计思路、原理、方法的阐述条理不清，不能对现已取得的相关结论、成绩及存在的问题作出必要的阐述，目录和内容对不上，缺少参考文献等。部分同学在答辩中不能在规定的自述时间内恰到好处地介绍自己的设计内容，论述主次不分，不能将解决问题的思路和方法正确表述。夹具设计时，零件装配关系漏标，零件的制造工艺和装配工艺差，装配图结构绘制不规范，结构设计基本功有待提高。

4.缺乏团队协作精神

尽管学生们能够独立思考，完成设计任务，但还需要集思广益，吸取别人的正确意见。在实际设计过程中往往出现两种不良现象。一种现象是部分同学对设计中出现的种种困难容易产生畏难情绪、缺乏自信，不愿刻苦钻研，最后干脆放弃自己的尝试，等待抄袭别人的成果。另一种现象多发生在由几个同学组成的设计小组中，在设计中同学大多各自为政，各行其是，导致同学间的设计进度不一，无法按时为同组同学提供必要的设计参数而浪费许多不必要的时间，或者负责总体的同学包揽了大部分的工作，其他的同学的积极性没有调动起来，显得无所事事。

以上一些问题暴露出学生实际动手解决问题的能力差，综合能力的不足，主要原因是学生长期受到“应试教育”的影响，以对学生灌输现成的知识为目的，以卷面考试评价学生成绩，由此养成学生只会死记硬背、不会举一反三。学生的思维处于严重封闭的状态，不能随机应变，独立地从事设计工作。

三、探讨课程设计教学体系的改革发展思路

在机械制造技术基础课程设计教学环节上，尽量利用课程设计一些优势，培养学生的创新意识和实践能力，提高学生的综合素质。

1.明确课程设计培养目标。转变课程设计理念

机械制造技术基础课程设计既是巩固学生已学过的知识而进行的教学环节，又是学生在完成生产实习之后将生产实践与理论知识很好结合的一次综合训练过程，可以为毕业设计打下良好基础。机械制造技术基础课程设计不能被简单地看成只是教学中的一个过程，要转变课程设计理念，充分认识到课程设计是培养学生实践能力、创新精神和综合素质的最有效途径，通过课程设计来全面培养并提高其独立工作能力和主动适应专业工作环境的素质。

2.加强课程设计指导教师队伍建设

教师能否正确引导学生在设计中发现问题，解决问题，提高学生对课程设计的热情，这对保证课程设计质量至关重要。建立一支高素质的课程设计指导教师队伍是提高课程设计质量的关键。指导教师在设计过程中处于主导地位，应重视指导老师的培养工作，尽量多安排富有经验的教师指导设计。另一方面要加快对年轻教师的培养，稳定现有的指导教师队伍。

3.重视课程设计题目的选择，丰富课

程设计内容

课程设计题目的选择是否合理将直接影响到学生完成课程设计的效果，课程设计题目设置既要符合教学要求，内容上要有现代意识和一定的先进性，又要让课程设计题目具有一定的实用性、可行性，还要尝试题目的多样化，扩大课程设计知识范围。让学生根据个人能力自主选择给定的设计题目，教师对学生选择设计题目的难易程度做到心中有数，整体把握。只有设计题目的多样化，才可以拓宽知识范围，同时加强同学们之间、师生之间的多沟通、交流、合作，丰富课程设计内容和设计思路，多方位培养学生互助精神和团队精神。

4.加强课程设计管理工作，提高设计质量

由于高校招生规模的不断扩大。学生人数的增加，势必给课程设计的组织管理工作带来了一定困难，需要建立和完善课程设计管理制度。课程设计教学大纲要进行适当的修改与更新，以适应课程设计内容的变化要求。制订严格课程设计纪律，强调遵守课程设计纪律的重要性，加强课程设计的过程管理工作。

5.强调学生在课程设计中的主体地位

在课程设计开始前，首先就要让学生们明确自己是这个实践活动的主体，从领会题目、查阅资料、确定实现方法到设计、计算乃至设计说明书完成，都要亲历亲为，消除学生们的依赖心理，更有助于发挥他们的主动性和创造性，提高他们的实践能力。这样一来，在他们今后遇到问题时就会独立分析、思考解决问题的办法，这样也就达到了课程的目的。

指导教师从开始布置设计任务时就要引导学生了解设计目的、设计题目产生的背景、研究意义与应用价值，解决遇到的问题可能需运用哪些知识、技能和方法，发挥学生课程设计主体作用，让学生自主制定可行的工艺路线和结构设计方案，并能正确评判设计结果。

6.客观评定课程设计成绩

考核是对学生在整个课程设计阶段的表现和工作质量的全面评价，也是调动学生实习积极性的一个措施，要严格实习考核，确保实习质量。

在过去对某些个体评价成绩的方法，比较多地强调过程评价及印象分，无法对某些个体参加课程设计、对问题解决的基本能力进行评价，对学生实际动手能力的提高关注不够。关注过程、兼顾结果，强调评价项目多元，是课程设计本质的内在要求。从实践上看，如果课程设计成绩评价的具体指标体系或评价要点、评价制度、评价方法不易落实或太繁杂，将达不到课程设计成绩评价的目的。通过实践证明，课程设计成绩评价的技术问题可采用将课程设计的目标具体化，把课程的总体目标具体分篇为若干个基本指标，每级基本指标对应具体的成绩，总体成绩即为各个基本指标所得成绩的综合。各基本指标的设置应能根据具体实际，设计成可观察、可测量的项目。通过这样的方法来评分，更能较真实地反映某个个体在课程设计过程中的实际情况，避免错误打分和凭印象给分的现象，反映学生课程设计真实成绩。

在机械制造技术基础课程设计的成绩评定基本指标包括出勤考核(占20分)、绘制图纸质量(占30分)、设计说明书(占30分)、答辩表现(占20分)四项。出勤考核能客观反映学生出勤情况，工作态度，有利于调动学生的积极性。绘制图纸质量能反映夹具结构设计是否紧凑合理，是否具有创造性，是否符合国家制图标准。设计说明书能反映零件加工工艺规程制订是否合理，计算是否准确和详实，说明书撰写是否规范等等。课程设计完成后，要进行课程设计的答辩，进一步检查和总结学生在课程设计过程中对所用有关的理论、概念和方法的理解和应用的情况，进一步掌握学生独立完成课程设计的程度和能力，根据学生回答教师提出的问题情况，更准确地了解学生对设计的态度、创新意识及独立完成的能力。

四、发挥课程设计优势，提高学生综合素质和能力

1.提高学生资料检索的能力，学会查找和使用资料

学生选定设计题目后就要准备合适的参考书、手册和图册，在工艺设计过程中借助“机械制造工艺学”、“机械制造工艺设计简明手册”、“切削加工简明实用手册”和“实用金属切削手册”等资料制订出零件的加工工艺规程，在夹具结构设计过程中借助“机床夹具设计”、“机床专用具图册”和“机械制造技术基础课程设计指南”等资料确定零件加工专用夹具结构方案。通过设计资料的使用，学生可以掌握设计一些数据的查找方法和查找过程，可以培养学生独立分析和解决问题的能力，进一步熟悉和了解本专业领域相关的科学技术。

2.锻炼和提高学生动手能力

在课程设计完成过程中，学生在工艺设计时对零件进行工艺分析的基础上，制订零件的工艺路线和划分粗、精加工阶段，分析比较零件加工方案后再从中选择比较合理的加工方案，进行必要的工序尺寸计算，根据粗、精基准选择原则合理选定各工序的定位基准，选择机床及夹具和刀具，确定加工余量及工序间尺寸与公差，确定切削用量和时间定额。学生在夹具结构设计时要能够根据工序卡片规定的定位夹紧方法，正确选择夹具元件，能正确进行定位误差和夹紧力计算，合理布置夹紧力作用点、作用方向和正确确立夹紧结构，能够根据国家制图标准运用必要的视图完整地表达出零件专用夹具结构，能正确标注设计尺寸，合理标注技术要求。以上独立的设计工作对学生实际动手能力的提高意义非常重大，为毕业设计和今后工作奠定了坚实基础。