新工科背景下民族类院校机械制图课程体系建设探索

摘  要：机械制图是机械专业的核心专业基础课程，在分析图学类课程的共性问题和民族类院校的个性问题的基础上，针对机械制图教学内容多、学生课后学习积极性不高、实践学习效果不理想等问题，结合民族类院校特性和新工科建设的要求，从教学方法、理论教学内容、实验教学内容、实践教学内容、教学方式和课程评价体系六个方面，探讨民族类院校机械制图课程的教学实践措施，以增强学生学习的积极性和主动性，提高学生学习效果及专业兴趣，探索符合民族院校特性的机械制图课程教学体系。

关键词：机械制图；实践教学；民族院校；教学改革；课程体系

中图分类号：G640        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）05-0021-05

Abstract： Mechanical Drawing is one of the core professional basic courses of mechanical major. Based on the analysis of the common problems of graphics courses and the personality problems of nationalities colleges and universities， this paper focused on the problems of heavy Mechanical Drawing teaching contents， students' low enthusiasm for after-class learning and unsatisfactory practical learning effect. The teaching practice measures of Mechanical Drawing course in nationalities colleges and universities are discussed combined with the characteristics of nationalities colleges and universities and the requirements of new engineering education. The teaching practice measures， which aim at enhancing students' enthusiasm and initiative in learning， as well as improving students' learning effect and professional interest， containing six aspects， thus the teaching methods， theoretical teaching contents， experimental teaching contents， practical teaching contents， teaching methods and course evaluation system. The study aims to explore a suitable way for Mechanical Drawing course in nationalities colleges and universities， which can enhance students' enthusiasm and initiative in learning and improve students' learning effect and professional interest.

Keywords： Mechanical Drawing; practice teaching; nationalities colleges and universities; teaching reform; course system

图学类课程（包括机械制图、画法几何、工程图学等）旨在培养学生读图、绘图及形象思维能力，是工程技术人员借以表达设计思想、组织生产、加工及装配的工程技术语言。机械制图是机械类专业学生最重要的学科基础课之一，授课内容包括图形尺寸等制图国家标准、投影基本理论、点线面影等画法几何知识，基本体组合体等制图基础、标准件常用件的表达方法，零件图装配图的绘制、尺寸标注、手工绘图及常用CAD软件使用等相关内容。然而，课程投影理论部分相对抽象，对学生的空间想象能力要求比较高；实践绘图部分涉及知识面广，学习难度较大。课程存在典型的内容多、任务重、难点多和易出错等特点[1]。在新工科建设背景下，如何创新图学教育理论是图学类课程改革面临的重要问题[2]。

民族类院校担负着执行党和国家的民族教育政策的重任，学校少数民族生源比重高，学生个体差异性较大[3-4]。这种差异在刚入校时尤为显著，而作为专业基础课课程的机械制图安排在大一讲授。由于专业学生人数相对较少，无法完全参照数学英语等公共课程，实行分层分级的教学模式。因此，在新工科背景下，探索一条适合民族类院校的图学类课程教学方法，对落实党和国家的民族教育政策，培养高素质的应用型人才有着重要作用。

一  制图类课程的共性问题与民族类院校的个性问题

（一）  制图类课程的共性问题

在课程设置方面，随着高等教育总学分的减少，专业课程课时压缩明显，在教学方案的制定过程中只能减少课时。由于课程任务重课时少，教学过程中不得不加快授课进度，老师与学生课堂讨论时间非常少，不利于学生知识的消化[5-7]。

在学习方法方面，学生刚从高中迈入大学，对大学的学习方式不够了解。相当一部分学生课前不预习，课后也不复习总结，只寄希望于老师课堂理论教学与习题讲解，缺乏学习的主动性[8-9]。而画法几何部分内容比较抽象，特别是空间想象能力的锻炼，需要在消化理解的基础上反复练习以巩固提高。据调研，此部分内容常出现课堂上好似听懂了，但课后作业时无从下手的情况。而且，投影基础部分从点线面的投影到基本体组合体的投影，前后逻辑性强，前期基础不牢后续学习会非常吃力，很快会丧失学习的信心。

在实践教学方面，实验实践课时普遍偏少，上机过程中只讲授基本软件的操作及使用，并未将软件操作与专业知识紧密结合，知识点相对碎片化，学生实践不全面，难以激发学生的学习兴趣[10]。部分学校授课是没有讲授CAD软件使用，也有的学校将制图的实践类课程纳入课外学习的模式，制图软件使用部分采用自学的形式完成，学生难以系统性地学习软件的使用方法，绘图习惯差[11]。

在课程评价方面，评价手段较为单一且期末考试成绩在总评中占比过高，学生通常将过多的精力放在期末考试上而忽视了平时的学习[12-13]。而制图的学习特别是严谨细致的绘图习惯的养成，更需要学生课后进行大量的练习。这种以期末考试为主的成绩评价体系，无法激发学生平时学习的积极性，不利于培养学生的工程素养。

（二）  民族类院校的个性问题

一方面，民族类院校生源大多来自民族地区，以中南民族大学为例，少数民族学生占比超过60%[14]。学校学生生源基础薄弱且参层不齐，根据笔者班级学生入校成绩调研结果，同一班级学生成绩差距显著，部分学生高考相对成绩差异高达80分[15]。而且，班级中还有一部分预科班的学生，其高考成绩相对更低。机械制图课程一般安排在大一讲授，此时学生学习基础差异最为显著，授课过程中如何兼顾不同学习基础学生的需求，课程评价时如何考虑不同基础学生的实际情况，均是教学实施时的重要考量因素。

另一方面，民院院校在理工科尤其工科教育上，普遍偏重基础理论的教学和培养方式，缺乏对学生应用实践能力培养，导致理论教育和应用实践能力发展不协调[3]。而机械制图又是一门注重实践应用的课程，在构建实验实践类课程体系时，如何激发学生的学习兴趣，特别是基础薄弱学生的兴趣，也尤其值得关注。

二  民族类院校机械制图的实践措施探讨

结合民族类院校的特性和新工科建设的要求，本文从教学方法、理论教学内容、实验教学内容、实践教学内容、教学方式和评价体系六个方面，探讨民族类院校机械制图课程的教学实践措施。

（一）  基于类比思想的机械制图课程学习方法

机械制图（以下简称“本课程”）教学以投影理论为基础，通过理论讲解点线面的投影、基本体投影及组合体的画法，过渡到常用的表达方法、常用件、零件图及装配图的画法，核心内容多、知识点分散且抽象，学生学习较为困难。鉴于机械制图课程的“语言属性”，通过与英语学习类比的方法，构建学生关于本课程的基本学习方法及基本知识框架，具体见表1。

通过构建这样的一种类比体系，将点线面的投影、基本体、组合体、零件图、装配图与英语学习中的字母、单词、词组、句子和文章相对应，学生可以将已有的多年英语学习的经验迁移到机械制图的学习中，快速地理解机械制图的学习内容及学习方法。

（二）  基于专业课程体系的机械制图理论教学内容设计

机械制图的教学内容中的画法几何部分非常抽象，也是培养学生空间想象能力的关键。然而，学生在刚开始接触投影理论时，还不习惯将投影体系与空间物体联系起来。在此阶段，采用实物模型、三维建模软件等方式，将物体具象化及形象化，提高学生的理解力。同时，具体授课中以学生日常生活中常见的零件为例，将本课程的知识与机械设计类及机械制造类的课程相结合。例如，以管道接头为例讲解相贯线的知识；以齿轮箱零件及装配为例，将画图的知识与机械设计课程联系起来；以发动机中气缸和活塞配合、轴承与轴的配合为例，将画图中的尺寸、精度标注和互换性与测量技术课程要求联系起来。通过机械制图课程，不断强化知识体系的概念，构造成体系的机械类专业课程知识。为进一步规范教学内容，避免授课教师对教学内容的调整及缩减，每学期初提交授课计划时，授课教师需同时提交教学大纲、教学日历安排、考核方式及相关比例，由专业负责人及教研室主任审核后，报送教学副院长审核并存档。

枯燥的理论学生最容易丧失学习兴趣，根据笔者的调研，大部分学习成绩靠后的学生在投影理论这一块接受较差，很快就失去了学习的动力。因此，在理论教学刚开始时就需要给学生推荐三维建模软件，并利用课间时间讲授简单基本体的绘制，引导学生进行软件使用学习，并以三维图像辅助二维投影的学习，帮助学生构建投影理论和锻炼空间想象能力。相当一部分学生表示接触三维软件后，学习的动力显著增加，对投影理论及点线面体的投影接受也更容易。

（三）  基于装配图为核心的机械制图实验教学内容设计

机械制图课程传统实验课程主要是通用软件AutoCAD的应用，分别介绍AutoCAD的基础知识、绘图基本命令、图块创建、尺寸标注、零件图及装配图的绘制等内容。由于学生学习及训练的图形及例子选择不成体系，学生通过实验课仅仅学了软件的操作命令，而且常常学完就忘，印象不深刻。为提高实验课程学习的效果，在实验课程设计中，以铣刀头为例子，围绕装配图绘制这一核心，精心设计实验的具体内容，并将软件操作学习与机械设计查表、机械制造技术基础及互换性与测量技术的基本知识相联系。详细的实验设计方案如图1所示。

在学习AutoCAD的基本绘图命令及图形编辑时，要求学生通过基本命令绘制螺钉、垫圈、销等机械设计中常用的标准件。其中，标准件的相关尺寸通过查询《机械设计手册》获得，将CAD绘图命名的学习与机械设计查表的能力联系起来，培养学生的查表能力，为后续机械设计的学习打下基础。