近機類機械制圖課程考試改革實踐
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作者: 戴恒震,李震,王丹虹
摘要：機械制圖的考試方式直接引導到學生的學習方向和教師的教學重點。為了適應面向工程實際創新型人才的培養目標，必須改革傳統考試內容和方式。本文介紹了我校近機類機械制圖課程考試改革方案及實施內容，將Autodesk Inventor三維設計軟件引入課堂，加大平時考核力度，強化動手能力及基礎知識的應用能力的培養。實踐結果表明這種考試改革有效地提高學生的學習能力、綜合應用知識的能力和創新能力。
關鍵詞：機械制圖；改革方案；實施要求
機械制圖課程是一門工科類學生學習的主要專業基礎課，它對于后繼相關設計類課程的學習至關重要，其主要任務是培養學生具有一定的空間想象和思維能力、繪制和閱讀工程圖樣的能力，其實踐性和操作性較強。作為檢驗教學效果的重要方法，考試是普遍采用的有效手段，考試的方式直接影響學生的學習和教師的教學。傳統的兩小時閉卷考試不能夠真實、全面地考核學生的綜合能力[1]，缺陷主要表現在：由于考試時間和試卷幅面的限制，考核結果往往帶有片面性，容易造成學生為得高分只注重對書本理論知識的學習，甚至去研究考試技巧，這也降低了學生學習書本外有用知識的積極性，忽視了學生動手能力、自學能力及創新意識的培養[2]。因此，有必要對傳統期末閉卷考試方式進行改革。
一、改革思路
為了克服傳統考試的弊端，更準確地評價學生的工程圖學能力，國內許多院校都進行了一系列考試改革試點，主要表現在加大平時學習中的考核力度，增加測繪及上機內容的考核，以練代考，考學結合，較多的考核頻度可以有效激發學生的認真學習態度，強化了學習效果，合理的考試方式可直接促進學生自主學習，促進教學方法的改革，充分調動教師和學生兩方面的主動性和積極性。有效地提高學生的學習能力、綜合應用知識的能力和創新能力[3]。我校的近機類機械制圖課分上下兩學期，各32學時，共64學時，我們從實際應用出發，對課程內容安排進行了調整，把前面的畫法幾何的點線面內容進行簡化，從平面立體出發，在組合體章節中簡單學習立體的截交線及相貫線內容，第一學期末將圖樣畫法的內容學完。第二學期完成標準件常用件、零件圖及裝配圖內容的學習，此外，還拿出12學時學習Autodesk Inventor三維設計軟件的基本使用方法，在整個學習的過程中都可以進行多方位考核實踐。
二、考試內容及具體操作步驟
新的考試模式在評定成績時考慮了平時成績、階段成績、上機操作成績、測繪實踐成績等幾方面。各部分成績所占比重分別為：第一學期的考核包括：平時作業（20％）+期中考核（30％）+期末考試（50％），第二學期的考核包括：平時作業（30％）+測繪（10%）+上機（10%）+期末考試（50％）。
1.第一學期考試介紹。第一學期主要是學習投影基礎、組合體及圖樣畫法內容。安排期中及期末考試，期中考試在學完組合體章節之后進行，考核組合體以前的內容。平時作業及出勤率也計入成績。每次課后作業都計入一定的分數，可以引起學生的重視，認真完成每一次作業，無故缺課會在總成績中扣除一定分數，對于課堂積極發言，提出個人見解的同學給予一定的加分。第一學期的作業占總成績20%。期末有兩學時的閉卷考試?？荚噧热莅ǎ孩偻队暗幕局R，主要是簡單的直線、平面和立體投影選擇或判斷題；②平面立體、回轉體及其截切體的投影，主要求立體的某個投影或求截平面為特殊位置平面的立體截交線；③回轉體相貫的投影，主要求兩圓柱體相交的相貫線；④組合體的題包括補第三視圖、改錯及標注尺寸等，要求運用形體分析和線面分析方法進行組合體畫圖、讀圖和尺寸標注。畫圖要求投影正確、尺寸完整清晰，符合制圖國家標準，讀圖要求能正確想象出立體的結構形狀；⑤軸測圖，能根據給定的組合體正投影圖畫出其正等軸測圖；⑥剖視圖、斷面圖部分，要求掌握各種視圖、剖視圖和斷面圖的畫法及標注方式，能利用簡化畫法和其他規定的畫法，較好地選擇視圖，完整地表達形體。第一學期重點考查學生基本讀圖與作圖能力，規范標注尺寸能力，以及應用前面所學知識綜合表達形體的能力。通過這樣幾方面考核較好地檢驗了學生對機械制圖基本知識的掌握情況。
2.第二學期考試介紹。第二學期考核圍繞標準件、零件圖及裝配圖的閱讀及繪制能力進行。除了課后的作業，期末的閉卷考試外，還包括上機及測繪等實踐內容。期末閉卷考試內容包括：①螺紋及螺紋緊固件的規定畫法及標記，以補畫視圖及改錯題為主；②零件表達方法及尺寸標注：主要考查對典型零件的表達方法及合理標注尺寸的能力的掌握情況；③讀零件圖通過補畫某個視圖與填空形式來考查閱讀機械零件圖的能力以及對尺寸公差、表面粗糙度、形位公差等技術參數及概念的理解程度；④裝配圖部分題目包括讀裝配圖、拆畫裝配體中的一個零件圖或者根據給定的零件投影拼畫簡單的裝配圖，從而考查學生對零件連接方式、裝配圖尺寸標注以及讀裝配圖和畫裝配圖的能力。為了提高學生的圖學實際應用技能，在第二學期還安排16學時的上機內容，學習Autodesk Inventor軟件的造型、裝配及出工程圖的基本功能，同時安排課外兩學時的零部件測繪訓練。我們將上機與測繪結合起來，以被測繪的零部件對象作為造型及出圖的對象，通過學生的上機表現及測繪大作業來評定這部分成績。通過這樣實踐環節，學生可以把所學的基本理論、基本知識、基本技能，應用到實際測繪和上機中去，從而進一步提高學生的分析能力、圖示能力、空間想象能力及繪圖的實際技能。進一步培養其獨立分析和解決實際問題的能力、為后繼課程學習及今后工作打下基礎。
3.部件測繪與上機的考核。學生測繪的對象是我們實驗室擁有的減速器、閥門及油泵等實物，根據減速器、閥門及油泵等實物的種類及數量，可滿足兩個班約60人的測繪需要，將每次上課的學生分組，每組5人，每組一部件。對應一個裝配圖，每個學生應完成裝配圖中一至兩個重要零件的零件徒手軸測圖、徒手零件草圖及對應的Autodesk Inventor工程圖。并由本組人員完成最終的Autodesk Inventor裝配圖。通過測繪環節要求學生首先能夠根據被測繪對象，了解其用途、性能、工作原理、結構特點，熟悉裝配體的拆裝順序，其次要學會使用常用測繪工具測量零部件的方法，繪制裝配示意圖，確定標準件與其他零件種類及數目。最后要繪制相關零件的草圖，零件草圖應表達方案合理、尺寸標注完整，還包括技術要求、簡單的標題欄及圖框。學生以實驗報告的形式完成這部分工作。學習Autodesk Inventor軟件是在機房中進行的，教師用4學時講軟件的草圖功能和基本造型方法，用2學時講零件的裝配基礎，用2學時講生成和處理工程圖的基本方法。剩下的學時留給學生，要求學生根據測繪草圖及自選對象進行零件造型、裝配及出圖練習。最后提交零件模型、裝配結構模型及生成的零件圖和裝配圖等文件，學生的作業的質量及出勤率用于評定這部分成績。
三、考試改革的實施要點
為了做好此次考試改革，在申報的校教改立項批準后，制訂了考試改革方案，在上課開始階段就向試點班級的同學宣布，以便引起學生高度重視。由于考核方案評分方法多樣全面，促使所有同學既重視階段考試，又要注重平時作業，既注重理論學習，更注意實際技能的訓練，改變以往只重視理論學習和期末考試的局面。平時作業在批改之后每次都記錄并量化為A、B、C、D四個等級，每次上課都對上一次作業的要點進行講評。為鼓勵學生和老師之間的課堂互動，對積極參與課堂回答問題及畫圖的學生可以計分獎勵。階段測驗應從培養能力，抓基礎出發，把組合體和零件的表達方法作為階段測驗的重點，設法使學生們適應從立體三維空間到三視圖，從零件內部和外部結構到零件視圖表達方式學習主線。在分組測繪時，指導教師既要解答問題，更要鼓勵學生同學多查閱相關資料，同時要組織好各組學生共同討論測繪方法，研究工程圖的視圖表達方案。使學生在完成自己分配的零件圖時，又能獨立思考，獨立操作，這樣每組同學間形成共同討論，共同操作，獨立思考，獨立操作的良好氛圍。
四、考試改革的效果
本次機械制圖課程考試改革，強化了學生實際繪圖能力的檢驗，充分體現了制圖課程的實踐性，大大調動了學生學習的積極性，全面地考查了學生應該掌握的機械制圖基本知識、讀圖與繪圖能力、計算機軟件的應用能力以及實際動手能力。學生們經過投影基礎、零部件表達，計算機三維軟件應用、零件測繪等環節訓練和考核，深深感到學有所成。從結束課程后學生提交的的期末教學評議上看，教改班的同學獨立思考能力和學習主動性較普通班的學生要明顯強些。教師通過實踐性教學，注意引導學生，讓學生積極主動地參與教學的全過程，同學們對機械制圖課授課老師的的教學滿意度非常高，認為這項教學及考試改革成功，很有必要。教改班級學生的空間想象能力明顯比普通教學班級的學生強，在解答題目的時候反應快了不少，較容易想象出零件的空間造型。對于制圖學習中比較難理解及掌握的組合體的補視圖，補漏線，剖視圖，斷面圖等部分，學生可通過徒手軸測圖以及運用Inventor軟件，將平面圖形轉化為具體的三維立體，提高了他們的空間想象力和創新設計能力。將機械制圖知識與Inventor軟件學習以及測繪實踐結合起來，對培養學生的自學能力，創新設計能力，實際動手能力等方面有很大的幫助。通過這種全方位考試的改革，改變了以教師為中心的傳統教學模式，構建了以學生為主體的新型教學模式，培養了學生的動手能力和獨立思考能力，從而提高學生的學習主動性及成就感。這種改革同時也提高了教師的綜合素質。
通過兩個學期的機械制圖考試改革實踐，大大改變了過去傳統考試的簡單性及片面性局面，提高了學生的綜合圖學能力及學習積極性，為后續課程的學習奠定了堅實基礎。當然，考試改革是一個不斷探索的過程，對于近機類機械制圖課，如何高效利用相對較少的學時數把口頭答辯、寫小論文、自我測試等考試形式的引入課堂，需要根據實際情況進一步研究確定。此外由于考試的多樣性會加重教師的工作負擔，如何解決好這種矛盾也有待探討。
參考文獻：
[1]宋琦，對傳統考試的反思及關于工程制圖課考試方法改革的探索[J]中國高教研究，2006（6）：84-85.
[2]滕華駒.“機械制圖”課程考試改革方案及實施要求[J].科技信息，2008，（5）：212．
[3]陸國棟，施岳定，費少梅.工程圖學考試方法改革[J].工程圖學學報，2004，（3）：111-115.
作者簡介：戴恒震，男，大連理工大學，機械工程學院副教授，從事機械設計及工程圖教學研究。
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