机械制图的教学设计范文

导语：如何才能写好一篇机械制图的教学设计，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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一、关注学情，依据学生现实学习能力及认知规律调整教学内容顺序

中职一年级学生刚刚初中毕业，年龄小，专业知识基本为零。大多是考不上高中的初中毕业生，学习能力、学习习惯、自我约束能力都有待提高。学生知识结构不全面，知识面较窄，空间想象力较差，但好奇心较强，喜欢动手，对实际问题比较感兴趣。传统的机械制图教学对学生的理解能力和空间想象能力提出了较高的要求，对中职学生而言有较大困难――难以在学习过程中享受成就感和提高自信心，难以激发学生的学习积极性和主动性。

学习机械制图需要解决的最大难题是二维图形与三维立体之间的转换。在简单介绍投影法后直接进入基本几何体，更加直接，更加符合学生的认知实际和规律，它可以使学生初步接触二维与三维的转换由有形到无形开始，便于学生理解接受。事实上，学生对基本几何体非常熟悉，身边各种平面体、回转体的“模型”触手可及，学习投影法原理后学生可以非常顺利地画出简单几何体的三视图，这样可以很好地激活学生“胜任的内驱力”，使学生对制图课产生亲近感、成就感，从而激发学生学习制图的热情和兴趣，极大地减少学习制图的畏惧心理和抵触情绪，成为制图学习的良好开端。

点线面的投影规律是读绘复杂形体视图的基础，考虑到学生的后续发展，不宜把它删掉，适宜降低难度。基本几何体之后，可以由切割体三视图怎么画导入点线面的学习，并将点线面与体结合起来，在立体上去找点、线、面，使抽象的点线面变得直观，降低学习难度，便于空间思维的建立与提高，更加适应学生的学习水平。这部分内容可灵活采用传统的“讲练结合教学法”。由于学生持续注意时间比较短，学生活动形式也要多样化，比如同桌讨论、小组讨论、集体讨论，练习形式也要多样化，因此，利用“刺激变换”可以引起学生注意，提高教学效益。

二、整合机械制图和计算机绘图，优化教学设计

随着CAD/CAM技术的迅猛发展，设计与制造的理论和加工手段都发生了巨大变化。CAD绘图已经普及，很多企业利用 CAD、UG、PRO-E等直接进行产品的三维造型设计，由三维设计图直接转化为二维图形，或通过三维数字化信息传递直接输入数控机床，实现无纸化生产。机械制图教学应该融入当前的先进技术。但不应该弱化尺规绘图。尺规绘图在培养学生树立标准化意识、培养认真细致一丝不苟的工作作风方面，有其不可替代的功效。教师应该引导学生踏踏实实用尺规画好规范的机械图样，培养学生严谨细致的工作作风和认真踏实的工作态度。

CAD功能的日益强大，学生对它也比较感兴趣，把它与机械制图整合，可以成为提高学生空间思维能力、培养学生创新能力的有益工具。整合后的课程内容体系更加有利于提高学生学习兴趣，降低学习难度，从而提高教学效率。

在教学中教师应注重培养学生二维图形与三维图形相互转换的思维模式，建立二维图形与三维立体的对应关系。教学过程中，教师要积极引导多方激励学生发展创造性思维，创建各种组合体。试画自己所创建组合体的三视图，并与CAD中转化的视图比较，体悟“平齐”“错开”“相切”“相交”等不同表面连接情况的表达方法，画出规范的三视图，使学生能从更广的层面上以更积极的心态参与到制图学习之中，提高学习的效率，提高空间思维能力。这部分内容可以应用“头脑风暴教学法”，培养学生的创新意识和创新能力。用“任务驱动法”引导学生主动学习组合体三视图画法，继续严格要求规范作图。在CAD的学习中，合作学习可以明显提高学习效率，教师要注意创建氛围，引导学生互助合作。

三、以例释理，让任务驱动学习

零件图和装配图的读绘是制图教学的终极知识目标，这两部分内容相当丰富，因其综合性容易让学生产生畏惧退缩心理。以例释理，任务驱动学习是解决这一问题的有效策略。任务驱动法适合职校学生的学习状况。教学策略是以读带画，分类学习，结合生产实际合理选取典型零件图，以读图为主线，以具体零件图为实例，按读图步骤，引导学生完成一个个具体任务。如此，将枯燥的教学内容巧妙地隐含在一个个小的、比较容易完成的任务之中，使学生在既有的知识经验基础上，通过努力获得阶段性成果，从而激发学习成就感，继而投入更大的学习热情，保持更好的学习兴趣。这样的教学方法，使精心设计的小问题、小任务成为不断变化的新奇刺激，吸引学生注意力，引导整个学习过程。学生在不知不觉中就把理论知识消化了。

读装配图是工程技术人员必备的一种能力，在设计、装配、安装、调试等各项生产活动中以及进行技术交流时，都需要读装配图。对职校学生而言，装配图识读是学习重点。读装配图必须具备诸如装配图的特殊表达方法、尺寸注法、装配工艺结构等相关知识，这些内容相对比较枯燥，不容易引起学习兴趣，适合以“遇到再说”的策略教学。选择虎钳为例，一来虎钳是简单装配体，二来虎钳是常用装配体，一般学校都有实物。针对学生好奇好动的特点，先让学生使用、拆装虎钳，然后用引导文法引导学习读图，通过读虎钳装配图实践，学会读装配图的基本步骤和方法，通过一定量的练习，让学生掌握读装配图的技能。

当代教育倡导人文关怀，关注学生的持续发展。机械制图教学理应践行新的教育教学理念，从教学设计开始，以学定教，从学生的知识、能力、情感、思维的实际着眼，降低学习难度，激活已有知识，引发认知冲突，依据学生的认知过程展开教学。

将机械制图和计算机绘图整合成一门课，调整部分教学内容顺序，以例释理，让任务驱动学习等策略，增加了机械制图教学的直观性和趣味性，降低了学习难度，有利于提高学生的学习积极性，更加适合职校学生的学习能力和认知水平，可以切切实实提高教学实效，促进学生持续发展。

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关键词：新课程标准 中职教育 计算机制图 创新思维

一、中职机械制图教学优化设计实践理论

现代教育技术引入到机械制图教学中，能够使教学过程和教学活动更加丰富和优化。在机械制图教学实践中发现，以多媒体教学、翻转课堂、微课教学等为代表的现代教育技术模式发挥了突出的作用。现代教育技术冲击了传统的中职教育模式，对教师的工作方式产生了巨大的影响，改变了师生双方在教学活动中的角色和地位，使学生更多地站在了学习的主体地位，这极大地激发了学生的学习兴趣和学习欲望。

基于现代教育技术的中职机械制图教学设计以系统方法为指导，重视对学生的分析，教学设计要包含整个教学过程和教学操作。此外，教学设计还应重视教学效果的评价，要从评价中获得更优秀的设计方案。通常来说，基于现代教育技术的机械制图教学设计优化由以下几个基本要素构成，即学习需求分析、学习内容分析、学习者特征分析、学习目标阐明、学习策略制定、教学媒体选择以及教学设计成果评价。

二、机械制图教学设计改进与优化

在中职机械专业教学中，机械制图课程是最基本也最重要的基础课程之一，机械制图教学要先进行传统的教学设计，然后在此基础上进行改造和优化。以机械制图课程中重点知识板块“组合体视图”为例进行课程教学设计。组合体视图主要由相贯线、截交线和组合体视图的补图补线等组成，对学生的空间想象能力具有一定的要求。

1.机械制图传统教学设计模式

结合课程设计的流程和内容，将机械制图课程中“组合体视图”教学设计分为七个环节。

（1）机械制图的需求分析。在该课程环节，学生基本已经掌握了基本几何体表面求点、求线的知识，但对于几何体平面截切、贯穿截交线、相贯线的绘制等存在较多问题，多数学生混淆各种相贯线、截交线的形状，甚至不知其绘制方法，这对后续的教学产生了较大的影响。因此教学设计有较大的需求。

（2）学习者分析和学习环境分析。教师在教学设计过程中必须结合学生的实际情况进行，否则容易使教学设计与教学过程脱节，进而影响教学效果。学习者分析的内容包括对该板块知识的掌握、学生的学习动机和学习能力水平、学习偏好和对教师的态度、学生在学习中的共性特征等；W习环境分析内容包括教学点对教学需求的满足程度、教学点模拟应用环境的适应性、在教学点运用多种教学策略的可行性、可营销教学设计和传递的限制等。

（3）确立教学目标。“组合体视图”教学的知识技能目标设定为理解概念，将组合体拆分为基本几何体，培养学生组合体形状的空间想象能力，并补画出第三视图。教学过程中的目标是使学生达到自主观察与分析、自主操作的能力，并掌握组合体视图方法。要使学生树立起机械制图课程的兴趣，以积极向上的态度学习。总体来讲包括语言技能、智慧技能、动作技能、态度技能、认知技能。

（4）明确教学难点和重点。在机械制图课程的“组合体视图”模块，学习的重点和难点为组合体的组合方式，读出组合体视图，并补画第三视图，要求学生掌握绘制组合体平面图的技能。

（5）教学策略的选择和教学设计思路的确定。在“组合体视图”教学中，教师可选择任务驱动法、协作学习法、讨论交流学习法等教学方法。教学手段借助相关教学课件、平面图、组合体模型等。学生的方法为自主学习和小组协作学习相结合的方法，学习的过程则为“接受任务思考讨论合作操练总结巩固”。

（6）制定清晰明确的教学过程。教学过程的整体内容包括教学环节、教师的教学活动和学生的学习活动、教学媒体的选择、设计意图和教学反馈评价。单纯从“组合体视图”知识模块的教学来讲，教学过程为：创设环境引入课前知识的引入引入新课分析组合体组合方式逐个绘制简单基本几何体的画法分析绘制几何体外部连接部分的画法分析绘制几何体内部衔接部分的画法想象组合体的空间立体形状通过组合体的空间立体性状并补画第三视图。

（7）作业评价。在课堂教学环节结束之后，教师应结合“组合体视图”教学的实际情况给学生布置合适的作业，作业的内容为补画第三视图。教师对学生作业的评价方式与工具为三角板等绘图仪，评价的内容包括学生的作业是否符合视图投影规律，绘制图线是否达到要求，视图补画是否正确，包括外形正确和细节补画完整与否。

2.机械制图教学改进设计与实践

由于机械制图课程需要较高的空间想象能力，其在教学中最好能够给学生展现立体形象，这样能够加深学生对机械绘图的理解和记忆。三维形式的组合体视图展示对学生的学习至关重要，而现代教育技术的引入对于实现这种教学要求具有极大的帮助。因此在引入现代教育技术时，组合体视图教学需要对传统教学设计进行修改和优化。

首先，教学目标需要结合现代教育技术进行修改和优化，补充学生空间思维能力培养、空间转化为平面作图能力、读图能力与计算机画图能力的培养。

其次，整合调整教学内容，包括投影基础、制图基础、机械图、计算机基础等几个部分。在组合体视图教学中，将抽象的组合体平面图转化为三维立体图借助多媒体展现出来，实现实物与图的转换。在线面切割、拉伸、并、差等造型三维体教学展示中，引入三维CAD/CAM软件，使学生能够更为直观的观察和理解。对于生产中常见的标准件画法和读图、装配图展示，引入多媒体进行教学演示，加深学生记忆。

其后，在“组合体视图”教学中引入建构主义理论，将教学过程分为五个环节，即进入知识情境、建立支架、独立自主探索、协作合作学习、总体效果评价。比如在“螺纹连接”教学环节，教师借助多媒体来演示螺栓结构，并用动画说明螺栓连接的工艺过程，然后让学生以小组的形式进行讨论交流，教师通过注释和演示细节来加深学生印象。

然后，在现代教育技术的支持下，创新空间想象能力的培养方式，比如点线面的投影、借助CAD/CAM软件展示组合体立体模型的形成，让学生找到易切削的材料进行三维空间思维能力培训。

最后，在多媒体的辅助下，教师将机械制图的教学理论和实践相结合，在教学中调整了实践性内容，加大徒手画草图的训练，并结合实际生产中的例子对学生进行讲解。

三、机械制图教学设计优化实践效果分析

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一、三维实体软件辅助教学法符合机械制图的教学规律

《机械制图》的教学实践证明:培养学生的空间思维能力和想象能力实质上是围绕三维实体与二维平面视图之间相互转换的思维活动，这个活动首先有从空间到平面的感性认识的积累，直接从二维平面到三维实体的抽象思维对初学的学生而言是比较困难的，不符合他们的学习规律。机械制图教学最好不要从抽象的点、线、面开始，因为点、线、面难以将实体形象建立起来。应从三维实体出发，这样不但可以增强学生的感性认识，还可以增加学生对投影知识的理解。对三维实体感受越深，理解就越深刻，形象储存就越丰富、越牢固，比较分析就越容易，对形体的加工、处理出现新形象就简单迅速，这就具备了良好的空间形体想象能力。

二、三维实体软件可以满足教学模型演示需求

根据教学的不同情况，采用方便的尺寸驱动功能，可随时选取其高级图素中的形体进行切割与叠加、截交与相贯，剖视图、剖面图、零件图等模型加以更新，还能使用零件实体进行模拟装配，它的设计功能、爆炸视图功能和运动仿真功能，使学生容易接受和掌握。例如，在组合体的教学中，基本体的组合方式、表面连接关系是教学的重点和难点，也是读图和作图的基础。在讲这一部分时，书中介绍的方法是线面分析法和形体分析法。学生的绘图速度和正确性取决于其头脑中对所给形体的理解程度，简单的形体容易很快反映出来，对于复杂的形体，使用切割、叠加的方法却很难制作出来。没有实体的对照，教师即使讲得口干舌燥，学生还是不能理解。利用CAXA实体设计2006软件中的拉伸、旋转、除料、倒角、抽壳等三维实体造型功能，课堂上可以很方便、快捷地创建任何复杂形状的三维实体。如果根据视图严格的尺寸要求，可以构造出十分精确的模型。这些形体可以清晰表达出组合体的组合形式，各部分的实际形状和连接关系，而且可以利用它的旋转功能让学生看清楚形体前后、左右、上下各个方位的连接关系。有了直观的形体，学生可以轻松地画出三视图或补齐视图中所缺的图线，提高教学质量。

利用CAXA实体2006造型软件实现实体模型的演示，要充分发挥教师的主导作用，不能让学生仅仅停留在看实体模型演示，要采用互动式的教学方法，引导学生分析各部件之间的关系，建立解题的空间几何模型，确定空间解题步骤以及引导学生想象作图结果的空间情况等，使学生在空间――平面――空间这样一个反复的过程中，对教学内容加深理解，并培养学生空间想象能力和分析能力。

三、三维实体设计软件的引入，有利于激发学生学习的兴趣，有利于学生创新能力的培养

《机械制图》在传统的教学中往往采用模型和挂图等手段进行教学，在观察主要特征及各种形体之间联系时，对同一内容会重复演示，教学效果不明显。而将多媒体课件和CAXA实体设计2006教学这一辅助手段适时地穿插于教学之中，有利于激发学生的好奇心、求知欲。通过CAXA实体设计2006三维虚拟模型库和图样库，学生增加了表象积累，启发了思维，拓宽了想象力。另外由于三维设计直观、形象，CAXA实体设计软件操作方便，教学和实践中可以增加一些构形设计，让学生充分发挥自己的想象力、构造力，通过CAXA实体设计2006使这些构想、创造变成栩栩如生的产品造型，更加激发学生学习的积极性。

四、三维实体设计决定机械制图教学改革的任务和方向

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充分发挥多媒体CAI的生动活泼优势

传统的教学手段普遍采用模型和挂图配合进行直观教学，但许多模型不可拆卸，内部结构看不清楚；挂图虽然图形清晰、准确，但画面较少，且呆板，欠灵活，课堂张挂麻烦，费时，特别是组合体和零件图、装配图，难以讲解清楚。学生基础知识、理解能力、空间想象力、记忆力、观察力等普遍较差，陈旧的教学手段难以激发学生的学习积极性和主动性。而多媒体计算机辅助教学（CAI）是一种把文本、图形、图像、动画、声音等信息进行综合处理后，实现双向交流的教学方式，它可以给学生带来多感官、多种类型的刺激。因此，多媒体CAI课件的制作和应用，应首先考虑充分发挥其形象生动、表现力强的特点，依靠多种信息给学生不同感官以反复刺激，吸引学生的注意力，提高学生的学习兴趣，从而达到调动学生学习的积极性和主动性，大大提高课堂教学效率的目的。

突出《机械制图》多媒体CAI课件的空间表现力

《机械制图》教学首先要以培养学生的空间想象力为突破口，减轻学生的心理负担，树立学习自信心。《机制制图》多媒体CAI课件的制作和应用必须突出其空间形象的表达。由于计算机技术的发展，尤其是近几年来多媒体技术的发展，应用软件的不断开发，制图CAI课件大多应用二维与三维动画技术形成的动态画面，能够充分表达物体的空间立体形态，展示物体的内、外表面和细节结构。如组合体的切割和叠加、组合体的补视图和补缺线、剖视图的剖切等教学内容的动态演示，采用《机械制图》多媒体CAI课件配合教学，尤其合适。

充分利用《机械制图》多媒体CAI课件的动态模拟功能特点

《机制制图》多媒体CAI课件的应用，给我们提供了一种崭新的教学手段。多媒体CAI课件在讲解点、线、面的投影特征时，可以动态连贯地表现点、线、面的投影作图过程，使学生从动态画面中去理解点、线、面的投影过程，较容易地掌握各投影之间的关系的投影特性。在讲解截交线、相贯线的投影作图时，动态连续地放映描点作图过程，可以使学生得到生动、形象的概念，既看到结果，又看到过程，便于加深理解。通过动态模拟，学生可以通过最快的理解速度，建立起对陌生事物的感性认识，完成从空间到平面、从平面到空间的反复训练，从而有效地培养学生的形象思维能力。

充分认识多媒体CAI课件的局限性

并不是所有的《机械制图》课教学内容都需要制作成多媒体CAI课件，也不是所有的教学内容都适合使用CAI课件。因此多媒体CAI课件的选题显得格外重要。课件选题应首先考虑用于表达传统教学手段难以或不能表达的内容，要确保所选课题是当前教学或学生学习所急需的，这样制作的多媒体CAI课件才会有的放矢。

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关键词：机械制图 模具 课堂改革

模具工业作为应用领域最为广泛的工业技术近些年有了飞速发展，从而带来了对模具从业人员的模具设计与制造水平要求的提高，同时也带来了对于培养一线模具从业人员的高等职业院校要求的提高。《机械制图》课程是模具专业学生接触到的最早的一门专业基础课，也是后续课程的基础，为课程设计和毕业设计提供专业工具。而目前高等职业院校所开始的制图课程的课堂教学设计不能满足模具专业教学的需要，学生专业应用能力没有得到很好的训练，不能满足企业对模具人才的需求。主要体现在下面几个方面。[1]

首先，《机械制图》课程的课堂教学设计与模具专业没有紧密结合。目前大多数高等职业院校的模具专业所开设的制图课程以机械制图为主，课程内容已有一套完整系统的理论，在教学上也形成了一套传统的教学方法。由于模具行业对模具零件图、装配图有着独特的绘图表达习惯.而学生学习制图时没有机会接触到模具的零件图及装配图，进入企业后无法读懂模具零件图及装配图。

其次，课堂教学过程传统，按照教材的顺序死板的讲授制图的标准，学生面对这些内容提不起兴趣，学习没有成就感，不能调动学生的积极性和创造性。与此同时，学生的兴趣爱好不同，对于制造和设计的偏向度也不同，按照传统的机械制图课程的课堂教学方法，没有能够进行差异化教学，使得教学效果严重下降，严重影响后续课程教学的开展，未能体现学生的主观能动性，也未能达到创新创意能力的培养。[2]

再次，《机械制图》课程的评价考核方式也过于单一，以期末考核为主，一张试卷考核学生的制图和识图能力，未能突出学生的平时学习效果，未能很好的调动学生的学习兴趣。

通过每年的毕业生回访及走访用人单位，企业普遍觉得学生专业基础课程底子薄弱，识图能力较差。因此，我们必须对现有的机械制图课程的课堂教学进行改革，寻找提高教学水平及教学质量的有效途径，引导学生主动参与、独立思考，培养学生的自主学习、钻研问题、探究创新的兴趣和能力。《机械制图》课程的课堂教学改革主要针对几个方面进行。

（1）进行课堂教学内容调整，选取生产实际中典型的模具零部件进行案例教学，将制图基本知识融汇在多个零部件实例的图纸绘制及装配图测绘过程中。针对模具专业可以进行课程内容的调整，选取生产实际中典型的模具零部件进行案例教学，将制图基本知识融汇在多个零部件实例的图纸绘制及装配图测绘过程中。每一个章节以一个类型的典型零件为内容，将相关的知识点融入讲解，并进行实践练习，这样学生每次课堂上都是在进行实例学习和练习，学生的学习兴趣和积极性都高涨起来。学生在课堂教学过程中自主学习，整个学习过程就是系统地完成整个模具设计的零件图和装配图，同时为以后的课程设计和毕业设计服务。[3]

（2）课堂教学手段丰富化

课堂教学过程中采用小班教学，小组协作的方式，在进行制图的学习和实践过程中小组之间互相学习，互提意见。课堂教学实现差异化，学生对于产品设计和模具设计或者制造的兴趣点不同，有针对性的进行不同的项目安排和小组分工，充分调动学生的积极性和创造性，从而释放他们的创新创意潜能。[4]

（3）多样化评价考核

在课程评价中，探索一条与教学方法相适宜的考试综合评价体系，体现能力考核，过程性考核。在案例教学设计过程中，针对每个案例过程老师进行考核，作为过程技能考核的成绩。同时每次案例结束，小组成员相互评分，作为过程能力考核的成绩。

面向模具专业进行的《机械制图与公差》课程的课堂教学改革项目的实施大大提高教学效果和质量，增强学生的学习兴趣，提高模具专业学生的专业知识技能和自主学习能力与创造力，同时培养学生良好的职业素养和工作作风。

参考文献：

[1]同济大学，上海交通大学，等.机械制图.6版.北京：高等教育出版社，2010.

[2]王槐德.机械制图课教学参考书.北京：中国劳动社会保障出版社，2007.

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在机械制图教学过程中，必须注重二维制图教学。三维造型是先从二维草图开始，进行各种处理形成三维造型，根据需要再转变到二维工程图。二维制图在三维建模中仍起着重要的作用。第一，三维建模是依靠二维视图进行的。三维建模一般都是从二维作图开始，绘制出草图轮廓，再经过拉伸、旋转等操作创建三维模型。第二，二维视图能帮助检验建模的正确性，有时从三维模型上很难确定点、线、面之间精确的几何关系，而从二维视图上则很容易得到。第三，在三维建模过程所需要的空间形象思维能力和形体分析技能只有通过大量的二维制图训练才能获得。经过走访企业得出，从企业应用的实际需要和市场分析来看，技术上还不能做到完全无纸化。二维工程制图仍有着三维产品模型所不能替代的作用，二维图纸仍是设计、交流、指导加工的不可缺少的手段。二维制图仍将广泛用于零部件及其一般装配的设计和分析。因此，二维制图能力仍足当今工程技术人员必备的基本功之一，学校仍要十分重视二维制图的教学。

在机械制图教学过程中，必须建立新的课程体系。建立机械制图二维三维一体化新课程体系，新课程体系包括二维教学和三维教学两个阶段。二维教学的目标重在基础，培养学生识图和画图的技能，训练空问思维能力，掌握国家制图标准和作图规则；三维教学的目标重在实用，培养学生软件操作的技能。课程内容构成不应是《机械制图》、《二维计算机绘图》、《三维CAD》的简单叠加，特别是《机械制图》，要根据职业教育的特点，对有的内容进行增加和强化，有的则进行弱化或删除，力求简明有效地达到课程教学目标。

第一，强化投影作图，弱化画法几何。采用二维CAD或者三维造型进行产品设计，需要根据设计要求和有关数据运用空间想象能力，想象出产品的三维模型，建立总体形象并确定产品的零件组成，因此空间想象能力的训练和养成非常重要。传统的制图课程内容含画法几何、投影作图、机械制图三块，其中投影作图，提供了形体分析方法、视图表达方式，是培养空间想象能力的直接训练。因此重视投影作图是教授，大幅度删减工程实践中应用得少的画法几何，贯彻机械制图部分的于制图标准和作图规则。

第二，增加徒手画教学，弱化手工精确绘图训练。徒手绘制二维图速度快，有助于形体分析，在三维设计开始阶段和方案选择上作用很大，而且在测绘、参观、讨论时徒手画也是一门不可或缺的技能。因此，徒手画宜作为一个专项技能在二维教学中加以经常性地训练，可始于基本体之前，贯穿于投影作图和零件图之间。随着计算机绘图功能的日益强大，精确制图完全可在计算机上完成，学生绘图能力的训练应从手工绘图转向计算机绘图，特别是机械图样。

机械制图二维三维一体化教学，应从全局和整体角度出发，优化重组教学内容，处理好理论知识讲授与技能培训指导之间的关系，二、三维教学相互渗透、相互融合，教学手段形式多样，讲求实效，在二维、三维教学设计软件使用、手工设计绘图之间找到适当的匹配，发掘学生的创新意识和设计能力。（本文作者：商义叶、赵磊 单位：济南职业学院、山东天宇建设机械股份有限公司）

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关键词：机械制图；化工制图；课程整合；整合的必要性；策略

随着我国社会不断变化和发展，社会企事业单位对人才的要求越来越高，很多学生不仅要学习专业知识，更要学习多种与专业相关的知识。机械制图与化工制图的整合就是为了培养学生全面的技能，全面掌握各种制图软件，能面对未来工作岗位上的各种挑战。只有学生掌握更加丰富的制图软件，提升学生自身的技能水平，学生才能满足社会对技能型人才的需求，才能更好的为社会做贡献，同时教师也实现了教学的伟大目标。

1 机械制图与化工制图课程整合的必要性

1.1 教育信息化实施的必然结果

机械制图与化工制图课程整合是我国教育体制不断变革和创新发展的必然结果。社会信息时代的到来，人们很多工作都离不开计算机以及互联网技术的发展。尤其是机械和化工两个专业的，涉及面比较广，学生不仅要掌握专业内的制图软件，同时还要掌握相关专业的制图软件，只有这样才能在工作中更加游刃有余，顺利完成工作任务。教育信息化要求教师必须让学生掌握基本的计算机操作技能，而作为机械专业或者是化工专业的学生，不仅只能掌握基本的计算机技术，同时还要具有很强的操作水平。因此，加强机械制图与化工制图课程整合是社会发展以及教师信息化的必然结果。

1.2 职业教育实施的必然选择

职业教育的重要任务就是培养学生的实践能力，机械或者化工专业都是实践性和操作性比较强的专业，进行课程整合的目的就是要培养学生更加全面的知识面，促进学生发展。

2 机械制图与化工制图课程整合的策略

2.1 循序渐进，培养学生良好的学习习惯

课程整合给学生学习带来压力，学生对化工制图比较陌生，对于陌生的软件，学生一时之间比较难以接受。因此，教师要帮助学生树立正确的态度，逐步培养学生良好的学习习惯。机械制图注重培养学生的空间思维能力，教师要注重激发学生的想象力，在课堂上要坚持以“学生为中心”的教育教学思想和理念，发挥教师的引导作用。在实践教学之前，教师仍然要坚持以理论教学为先导，发挥传统教学的优势，将CAD以及机械制图软件的基础知识点教授给学生。学生在了解基本的理论知识后，教师再利用多媒体教室，进行一对一的指导教学，让学生能感觉到软件学习其实很轻松。学生在轻松、没有压力的情况下，学习质量和效果都会有比较明显的提升，并且随着知识学习的不断深入，学生会感觉软件学习的有趣性，最后学生就会投入到机械制图与化工制图的学习过程中。教师要在学生学习的过程中，发现学生存在的问题，及时帮助学生改正，让学生能树立正确的作风和学风。

2.2 重视教学设计，整合知识点

课程整合之后，教学任务和内容都会有所变化，教师要抓住CAD以及机械制图教学重点，并且科学合理的设计教学方案。由于初步接触化工制图，教师要考虑学生的排斥和接受能力，要分层次进行教学，首先要从简单的三视图学起，然后学生有了一定基础之后，再带着学生进入简单组合图的三视图阶段。这种层层递进的教学方法，能给学生提供一段适应的时间，以便学生能慢慢进入学习的状态。

2.3 突出教学重点

CAD以及机械制图课程教学的重点就是要求学生掌握基本软件的操作方法，尤其是要注重开发学生的思维能力，以能应对百变的工作内容和要求。学生学习机械制图和化工制图软件的目的就是要全面掌握各种操作技能，并且能将知识运用到实际生活中，应对未来工作中的问题。首先教师要教学生识别软件上的菜单栏，然后就是视图和尺寸方面的教学。例如在讲解标题栏过程中，教师可以引入CAD样板文件的概念以及其它设置和调试等方面的功能，让学生在脑海中能将机械制图与化工制图结合起来，从而增强学生对CAD的接受能力。

2.4 加强教师队伍建设

教师队伍建设是提升课程整合质量和效果的重要途径，课程整合给教师教学水平和教学方式、方法都提出了新的挑战。教师要不断学习化工和机械制图软件，才能更好的将知识教给学生。师资力量和水平是开展课程整合的前提和基础，也是重要的保障。首先学校要为教师提供学习的机会，组织教师参与培训，进行集体学习，与学生相互学习，实现教学相长的目标。同时，教师要抓住学习机会，并且要自己创造学习机会，可以通过自身学习，不断提升教学水平。CAD以及机械制图都是实践性很强的教学内容，教师只有具备了很强的操作水平，才能更好的开展教学活动。

综上所述，为了让学生掌握更加全面的制图软件，将机械制图与化工制图相结合具有重要的意义和作用，教师要不满适应新的教学内容要求，创新教学方式和方法，实现机械制图与化工制图课程的完美整合。

[参考文献]

[1]欧阳曙光，王世杰，韩军.机械制图与化工制图课程整合[J].广州化工，2012（02）.

[2]王桃芬，焦亨余.对高职《机械制图》与《CAD》课程整合的探索[J].职教论坛，2012（23）.

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关键词 计算机辅助技术；三维设计；机械制图；多媒体

中图分类号：G434 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2013）33-0129-02

机械制图是机械工程师必备的技术语言，是表达思想和行业交流的重要工具。在机械产品设计、制造、安装中都离不开机械制图。它是机械设计制造及其自动化专业必修的一门关键性专业基础课程，主要研究运用正投影原理绘制、阅读机械图样和解决空间几何问题，培养学生识图与读图能力、逻辑思维能力以及空间想象能力等专业技能；也是机械专业学生学习后续的机械原理、计算机辅助设计、机械设计和互换性与技术测量以及课程设计、毕业设计等课程的基础。

随着现代设计制造技术的发展与社会应用型人才的需求趋势不断扩大，机械制图课程教学面临着重大改革与改进，融合了计算机辅助技术的机械制图课程教学方法应运而生。计算机辅助技术是以计算机作为辅助工具，将计算机应用于产品的研发设计、工艺制造和测试等过程的技术，包括计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助教学（CAI）等领域。针对机械工程专业的人才定位，对课程教学内容、教学方法与教学手段进行逐一完善，以三维建模表达为主，三维设计和工程图并重的教学知识改革体系不断深入，机械制图课程改革取得良好的教学效果。

1 基于应用型创新人才培养目标的教学内容改革

现阶段各高校教学课程体系课程逐渐增加，导致机械制图课程教学学时数明显压缩。先进制造技术飞速发展，制图技术与方法不断演变，如何在保证教学质量的前提下，激发学生兴趣，提高学生绘图、识图能力，是机械制图教学亟待解决的突出问题。众多从事机械制图教学的专家、学者进行了大量科学探索与实践，并取得一定成效。

经过广泛调研与借鉴，结合本校学生实际情况，逐步进行教学内容实质性改革，体现了教学内容改革的实用性、有效性、针对性与先进性。在学生掌握扎实绘图基本功前提下，为学生提供拓展空间，掌握计算机辅助设计，提高就业竞争力。将课程教学内容模块化划分为四大模块：专业基础模块、投影绘图模块、计算机辅助绘图模块和专业制图模块。针对本课程各章节内容进行精简化。首先，保留了机械制图课程的基础性知识，如制图国标、制图基本技能、几何体的基本投影、立体表面间相互位置关系、组合体、机件常用表达方法、标准件与常用件画法、零件图与装配图等，精简了换面法投影、立体表面的展开等使用频率低、理论性强的内容。其次，增加机械制造企业常用的焊接图等内容。再对课程具体内容划分重、难点，把握课堂教学循序渐进。

如图1所示，专业基础模块学习国家标准，重点学习基本作图、绘图工具使用等基本技能训练；投影绘图模块是机械制图课程的核心内容，也是难点之所在，主要学习制图与读图的基本方法，掌握空间实体模型与投影之间的相互转换；计算机辅助绘图模块着重训练采用计算机绘图软件制图的能力，提高制图效率；专业制图模块重点考察投影模块与计算机辅助绘图模块相结合，机械制图知识和互换性与技术测量专业知识熟练运用的综合能力。

2 嵌入计算机辅助技术的教学手段

根据企业对人才需求，以提高机械专业学生空间形体意识与计算机绘图能力为出发点，将计算机辅助技术引入机械制图课程教学中，有效提高学生观察能力、形体分析能力、空间思维能力，激发了学习的主观能动性，解决了学习该课程的最大障碍。

利用计算机三维设计技术提升课程质量 在机械制图教学过程中，利用三维设计技术制作大量教学模型，特别是在组合体章节中，通过基本体叠加与挖切的方式构建组合体，是读图、绘图的基础，同时也是本课程的教学难点之一。主要依靠每个人的空间形体意识，使学生准确迅速地对图形做出判断。简单形体一般都能够读懂，而对于复杂形体，对于大一新生，理解力与想象力仍停留于高中阶段，严重缺乏对形体的认识与理解。教师仅仅根据展示的组合体二维图纸作详尽讲解，效果不佳，学生不能理解透彻。由此，采用计算机三维设计技术，根据视图尺寸快速建立实体模型，与组合体二维图形对比，可清晰地表达出组合体各基本体之间关系、各表面间连接关系。

如图2所示组合体读图，根据三视图构想空间实体结构，运用投影规律与特性分析，采用三维软件建立实体模型，有助于学生对视图理解。通过计算机三维设计基本操作功能，可旋转、剖切，使得组合体内外表面更直观化、立体化，帮助学生轻松学习机械制图，不再留困惑。三维设计技术创建的实体模型经后期制作渲染效果，色彩鲜明，更贴近工程实际，更加真实形象。

在后续零件图与装配图等章节，图形结构逐渐复杂化，运用计算机三维设计技术分别建立零件模型，通过分解动画、装配动画、运动仿真视频等教学手段，便于学生理解。通过图3伸缩式螺旋千斤顶实体模型的分解动画，零件颜色迥异，其形状以及之间连接关系一目了然。期间有意识强化零件图与装配图如何表达，尺寸标注、公差配合等基本知识，通过教师潜移默化的引导，教学效果显著增强。

课程融入技能考证、产品设计与技能竞赛 课程教学过程中，鼓励学生积极参与国家相关职业技能鉴定与竞赛，通过自学或者参加培训班的形式进行训练。如可参加CAD技能鉴定及其他三维软件如Solidwork技能鉴定等，培养职业技能，提高自身就业竞争力。动员学生踊跃参加机械工程实践活动进行产品设计与创新，注重培养学生实践应用能力与创新思维能力。或可参加全国性制图大赛与三维设计大赛，促进学习主动性，以赛促教。掌握二维绘图、三维建模技术，在课程学习中遇到难题，自己动手画，课前解决疑问，提高自学能力。

有机融合多媒体计算机辅助教学 多媒体计算机辅助教学是将授课内容文本、图片、动画、声音等多媒体信息经过计算机数字化采集、压缩、编辑等加工处理，再以合成或单独形式表现出来的一体化教学技术，具有人机交互、即时反馈等特点。

多媒体计算机辅助教学在教学方面有以下优势。

1）教学设计优势。机械制图教学内容视觉、听觉信息通过多媒体与计算机有机结合与处理，调动学生的感官协同作用，以学生为主体，有序展开教学活动。

2）教学资源优势。制图课程教学过程中不再局限于传统生硬的挂图、模型，教学资源更丰富，图文并茂、静动结合、形象直观、形式多样，教学过程因材施教，激发学习动机，气氛活跃，学生易于接受。

3）双向互动优势。教学信息传递与接受，强化人机双向交流，以交互式学习方式学习，锻炼学生的逻辑思维能力。

4）教学改革优势。从传统单一徒手绘图教学模式过渡到协调统一的现代多媒体计算机辅助教学模式，由教师“填鸭式”教学转向学生为主体、师生合作模式，这一转折性的改革提高了教学效率、教学质量。

3 小结

在机械制图教学改革探索与实践中，有效融合计算机三维设计与多媒体技术的教学资源与优势，重视实践教学，鼓励参与竞赛、实践创新活动，充分发挥学生的主体作用，提高学生自学、动手能力与协作精神。同时教师应注重自身引导作用，丰富教学手段，提升教学质量。

参考文献

[1]何秋梅，孙立君.基于Pro/E三维技术的机械基础类课程教学改革与实践[J].中国教育技术装备，2013（3）：99-101.

[2]冯冬菊，宋洪侠，虹，等.机械制图教学改革与学生综合能力培养[J].中国教育技术装备，2012（27）：88-89.

[3]毛文武.机制专业机械制图课程教学改革与实践[J].装备制造技术，2009（8）：176-178.

[4]咸丽.机械制图课程教学改革的探索与实践[J].装备制造技术，2009（3）：193-194.

[5]付成龙，杨小庆，田凌.机械制图研究型小课题的探索与实践[J].工程图学学报，2010（4）：156-160.

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《机械制图》、《AutoCAD》等图学相关课程是研究工程与产品的图形信息的二维和三维表达、图形理解和图样绘制的技术基础课。如何通过各项措施充分调动师生参与积极性，以“成图大赛”等比赛作为交流、检验、学习的平台，将传统工程图学与竞赛、工程实际需要、国内外工程图学先进教学理念紧密连接起来[1-2]，本文以我院机械图学课程为例，对目前图学课程及竞赛的现状进行分析，就如何在竞赛激励下，对图学课程进行一体化教学进行研究，对提升工程制图教学质量，具有一定的理论意义与研究意义。

1 我院机械图学课程和相关竞赛的现状分析

1.1 图学课程授课情况简介

以我院机械专业图学课程为例，《机械制图》、《互换性与技术测量》等5门课，其中《机械制图》和《互换性与技术测量》为图学基础知识和国标，实训部分主要为《机械零件测绘》；《CAD软件及应用》，《机械建模与仿真》，《先进成图技术》为选修课。目前教学过程中存在问题

（1）传统课程教学中案例教学的缺乏，实践课程的相对滞后，导致学生无法保持学习兴趣的延续性。

（2）不同图学课程间隔较大导致知识的遗忘。不同课授课时间间隔长达5～8个月，如果不建立内部关联，好多理论知识在软件时基本全忘记了，许多同学可能学会了AutoCAD和SolidWorks，但是却连基本的绘图常识都不清楚。

（3）图学课程之间的教学延续性不够。课程之间的联系太弱，导致学生在学习中缺乏一条主线，例如学习CAD不强化国标和专业知识，那么学习完你记住的无非是一些命令和操作。

1.2 图学类竞赛与获奖情况

从2015年起，我院学子在校赛中获奖逐年增长，近两年的国赛中，我院共获得9项国家一等奖，4项国家二等奖。但是也存在一些不足。

（1）比赛参与面不够广，参与比赛的始终是那些学生，这对于提高该专业学生的整体制图能力显然是不够好的。

（2）比赛的形式比较单一，主要为如表所示三个比赛，比赛内容为平面手绘和计算机绘图，使学生的新鲜感不足。

（3）比赛与实际教学脱钩

由于指导教师人数较少，因此无法大范围地及时将制图比赛中所体现的现代先进制图技术与理念带入课堂，影响了先进制图教学思想的传播。

（4）竞赛对于教学的促进不够。

对于参加比赛的热情很高，但由于经费、院系协调、教师数量等原因，实际参与人数一直较少，影响了比赛成绩与影响力。

（5）由于指导教师的投入有限，人员时常变化，对于参赛队员的选拔、训练方法、培养模式、淘汰机制、比赛心理辅导的探索、总结较少，影响了之后比赛的延续。

2 竞赛激励下的图学课程项目驱动一体化教学

鉴于以上的图类教学过程和相关竞赛的现状分析，主要问题无非两个：（1）竞赛与教学、图类课程间关联不够；（2）项目案例教学的缺乏。项目驱动法主要是指将实践性应用作为其根本性的目标，坚持以学生为主体，以教师的教学为主导作用，围绕着整个项目设计教学内容来进行。竞赛激励机制来源于英国教育家斯宾塞提出的“快乐教育”的思想，通过给学生以一定的精神上和物质上的满足和刺激，使其??现自主学习、自愿学习[3]。

2.1 基于专业课程大类划分的“项目、学生、竞赛”的中心架构

根据图学课程中存在的课程间联系太弱的问题，以机械专业为例，可将机械专业课程分为几大类：如图学类、设计类、控制类等等。

图学类的相关课程有“《机械制图》《AutoCAD》《机械建模与仿真》等，相关竞赛有“高教杯全国先进成图与技术创新大赛”；设计类的课程有“《机械原理》《机械设计》等”，相关竞赛有“全国机械创新设计大赛”；控制类的课程有“《机电传动控制》《PLC》等”，相关竞赛有“全国西门子杯先进制造大赛”

根据大类的特点，以图学类为例，此类课程的教学目标都围绕着“画一幅机械专业图纸”，其课程教学设计中可以市场调研和全国大赛的大纲相结合，再结合我院学生的特点，将大类的课程整合为若干教学项目，将原来的以“课堂、老师、书本”为中心的架构变为“项目、学生、竞赛”为中心的架构，可以更好提高教学质量。

2.2 竞赛激励下的图学课程项目的教学设计

（1）图学课程教学中的多层次竞赛激励。

如表1所示，结合教学设计，在图学课程中可以通过单项竞赛和各级综合赛来逐步提高学生的制图能力。比如在《机械制图》讲授期间可以通过大作业比赛或趣味绘图结合教学项目考核来完成。教学中以项目为驱动、以竞赛为导向，让学生在教学中围绕项目作业充分进行实践学习、并结合竞赛大胆创新，勇于实践。

（2）基于项目和竞赛的教学内容优化。

从教学内容上，将图类课程内容进行整合，项目驱动和竞赛激励相结合，可以通过项目教学及时掌握学生学习动态，改革传统考核方式，优化教学质量，并且可以促进图类课程间、大类课程之间的相互融合。

3 结语

竞赛激励下的图学课程项目驱动一体化教学创新研究，对促进教学工作、提高教学质量的作用和意义。

（1）图学课程的教学过程一体化，从二维到三维，从手绘到机绘，对促进学生的就业率也有着积极意义

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关键词： 《机械制图》 信息技术 融合策略

现代信息技术贯穿于我们社会的各个角落，无论生活和工作都离不开信息技术的发展与交融，信息技术已不仅仅是生活的帮手，还是课程教学必不可少的辅助工具，它贯穿于课程教学全过程，改变着我们的课堂教学方式和学习方式。传统《机械制图》课程教学方法存在许多不足，促使我们开发适应新的教学理念的课堂教学方式，这就是信息化技术应用于课堂的初衷，但如何实现信息技术与《机械制图》的有机融合以达到优化教学的目的，这就需要我们去寻找两者的融合点，探寻一种既能发挥教师的主导作用，又能充分体现学生主体地位的以“自主、探究、合作”为特征的教与学方式，把学生的学习兴趣、学习的主动性、积极性和创造性充分发挥出来，使以教师为中心的传统的教学模式发生根本性的改变，让学生的创造精神和实践能力的培养真正落到实处。为此，我有以下教学浅见：

一、信息技术与教学的融合，改变了传统的教学方式，使《机械制图》教学变得直观而又简单，增强了教学效果。

《机械制图》是机械专业的基础课程，其学习直接关系着其他专业课的学习，其中的点、线、面的关系，三视图的形成，以及零件的剖视图、断面图、零件图的表示方法，特别是零件的三面视图理解，需要学生具有较强的感知能力和空间想象力。职高学生刚开始学起来比较枯燥费力，信息化技术可以非常直观地帮学生建立起空间概念，使复杂的零件视图关系及装配关系非常清晰地展示在学生面前，使教学变得直观而又简单，增强教学效果。比如，在讲解一面视图、二面视图再扩展到三面视图，从光的一点入射到三面视图的形成和展开，应用信息技术可以非常形象地展示他们之间的关系，教师也便于讲解和引导，学生也可以轻松地理解概念，建立起初步的空间思维，为以后的学习打下坚实的基础。

二、信息技术与教学的融合，激发了学生的学习机械制图的兴趣，使课堂变得生动而富有创造力。

“兴趣是一切创造的源泉”，信息技术应用使课堂教学环节发生着质的变化，以前的教学是老师“教”学生“学”，学生的主动性和创造性没有充分发挥出来，而新的教学模式是以学生为主体，以“自主、探究、合作”为特征的教学方式，这就给教师提供了较大的施展平台，在课堂教学中融入了信息技术，无疑是锦上添花。比如：在《机械制图》的装配图学习中，通过信息技术对装配图每一个零件的装配过程的形象、直观的展示，可以让学生直观体验、感知物体在机器中的具置，以及装配顺序和装配方法，这样教师就可以轻松地完成教学任务，达到教学目的，使老师的引导教学如鱼得水，如虎添翼。

三、信息技术与教学的融合，使课堂时间得以充分的优化应用，扩大了学生的知识量。

信息化技术的优势在于：形象、直观、量大、快速、有效，可以“居小屋而晓天下”，信息技术无疑给我们教师资源共享提供了很好的帮助，教师的知识水平提高了，学生是最大的受益者。

传统的《机械制图》教学是用粉笔和直尺在黑板上画图形，用教学模具给学生进行展示，学生学起来和老师教起来都费时又费力，一堂课因为画图占据了不少时间。比如：在讲解三视图的形成时，如果画图，老师会非常麻烦，学生在老师画图的过程中，无所事事，影响课堂的连贯性和课堂的教学质量，学生理解起来也非常空洞、抽象，不易理解。信息技术可以非常生动地再现三视图的形成过程，有利于学生建立空间概念，使学生从知识的获取中受到启发，提出自己新的探索和理解，促使他们创造性地学习。教师也可以利用有限的课堂时间，更加合理地利用广泛的教学资源，扩大学生的信息量，给学生讲授更多的知识，使课堂时间得以充分优化应用。

四、信息技术与教学的融合，可以加速培养学生的空间想象能力，使学生的创造力得以充分的释放。

信息技术是教学过程中不可缺少的资源、手段和环境，教师应运用信息技术的最新成果、最新理念来设计教学，组织教学，使枯燥的《机械制图》教学变得生动和直观，无疑给学生学习的主动性、创造性搭建充分发挥的舞台，让学生的创造精神和实践能力的培养真正落到实处。《机械制图》给学生展示零件的实体，以前的《机械制图》教学，包括现在有些教学课堂还在应用的木制的零件模型展示，再配合教师的手势来讲解零件的组成，特别是组合体和装配图，学生理解非常有难度，尤其是零件组合比较多的时候，教师好比哑巴说话，难于理解，教与学都是困难的事。信息技术恰好弥补了这一缺陷，运用信息技术的三维模拟来进行动态的零件组合及组装展示，这种技术使书中静态的零件变得与现实中的零件感觉一样，克服了木制教具的缺点，有些三维软件可以将零件在电脑上拆卸、翻转、拼接、组合，使平面的点、线、面和零件在学生的头脑中形成清晰的概念，有利于学生对零件的组成和结构的理解、加深，使学生的空间想象力得以延伸，这样创造力才有可能得到最大限度的发挥。

总而言之，随着现代社会的不断进步，信息技术将越来越广泛地应用于《机械制图》课堂教学中，因此，促使信息技术与课堂教学更加深度地融合，打造学生自主学习的平台，创建教师良好的教学环境，提高课堂教学效率，最大限度地激发教师和学生的能动性和创造性，势必成为课堂教学的一种必然的趋势。只有这样，才能使新时期以“学生为本”的教育教学理念得以充分贯彻和落实，才会给《机械制图》课堂教学带来新的活力。

参考文献：

[1]胡建生主编.机械制图.人民邮电出版社，2010.