機械類工程制圖課程教學內容改革與實踐

摘要：本文對機械類制圖教學的現狀和存在的問題進行了探討，提出改進現有制圖教學的教學內容、教學思路和教學模式，以提高教學質量，適應人才培養需要。

關鍵詞：機械類；《機械工程制圖》；教學內容；教學方法

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）32-0047-02

工程圖樣是工程信息的載體，它準確地表達工程對象的形狀、尺寸、材料和技術要求等。工程圖樣是制造機器、工程施工的主要依據，被稱為“工程界的技術語言”。因此它是工科類本科生必修的一門重要的技術基礎課。

一、現有機械類專業制圖教學中存在的主要問題

1.機械大類包含專業內容廣泛，就我校而言就包含了機械設計制造及其自動化、農業機械化、交通運輸、工業設計等8個專業。課程由機械專業專任教師講授，因此教學過程中教學大綱的設置，教材及習題集的選用均以機械專業為主導，教學和實踐內容中缺乏與相關專業密切相關的教學內容，針對性較差。

2.制圖課程基本在大學一年級完成，學生缺乏基本的專業知識和實踐經驗，現有教材的教學內容設置直接從幾何元素開始，學生對投影基礎知識與工程制圖的關系不明了。

3.現有教材都沿用傳統的制圖教學內容，其中一些復雜的線面關系求解方法、復雜交線畫法等如果采用三維輔助設計的方法很容易即可完成，學生過多精力放在尺規作圖學習上，會導致學生注重畫圖過程而創造思維無法得到充分訓練和提高。

4.尺規繪圖逐漸被計算機繪圖所取代，學生在制圖中嚴謹認真的工作作風方面的培養力度不夠，學生工程素質下滑。

二、教學內容改革

對教學內容削枝強干、注重實用，精選和更新有利于學生能力培養的內容和知識，刪減不必要的重復和煩瑣的部分，增加反映當代科技發展的內容。課程內容改革側重“工程應用”，力求將畫法幾何、機械制圖、機械設計、計算機繪圖、三維實體設計、計算機輔助設計等相關課程有機地融合在一起，集圖學、設計為一體，以設計為主線，組成新的課程內容體系。提出以工程實例為基礎，以機械設計合理性為依據，以掌握學習機械制圖國家標準為前提，達到制圖與用圖一體化的目的，可有效克服學生學制圖而不知“圖”為何用的弊端。課程內容側重對學生工程技術應用和創新能力的培養。淡化了純理論分析，如直角投影定理，直角三角形法、軸測圖畫法等，增加了機械工程實例分析，組合體三維構形設計等內容。對制圖教學中原有的尺規繪圖部分進行削減，在課程中加二維和三維計算機輔助制圖內容。繪圖技能的培養改為手繪加機繪來完成。同時可以避免手繪圖與計算機繪圖脫節，導致學無所用。課程內容力求貫徹少而精、理論與實踐相結合的原則，緊密結合機械設計過程，應用實例從組合體到裝配圖貫徹一致，與機械設計制造方面的知識相結合，具有較強的針對性和實用性。整合、優化機械設計基礎課程內容，把后續如CAD基礎課程中的螺旋千斤頂、機械設計課程中的一級齒輪減速器等有關的內容選用其中典型零部件穿插到制圖各章學習實例中，突出知識的連貫性，每章后配有工程訓練題目，方便學生動手能力的培養。舊的課程體系講授完零件圖和裝配圖后進行金工實習，教師花很多精力講授零件圖的視圖選擇、表達方法，但由于學生缺乏生產實踐經驗，不了解零件加工、制造過程及測量方法，學生思路仍停留在組合體投影的基礎上，尤其是鑄造零件和加工零件的工藝結構、技術要求部分，學生更是不易掌握。新課程體系在第2章增加機械工程實例及典型表面的加工方法等工程實踐內容，先讓學生簡單了解典型加工過程，之后再從點、線、面、體、組合體、零件、裝配體以及對應的點的投影、線的投影、面的投影、體的投影、組合體投影、零件圖、裝配圖著手，逐步分層次的讓學生掌握制圖的最基本的知識。

三、教學方法改革

現行工程制圖教學是以我國工科教學模式為主，課程內容以機械專業為藍本講授。但不同的專業人才培養需求不同，專業特點各異，完全照搬機械專業的教學內容和教學模式不利于后期專業的需求，也無法調動學生學習課程的積極性。因材施教，改善傳統教學模式與專業教學要求的不適應性勢在必行。

1.增強徒手繪圖，以美學教育激發學生學習興趣。隨著計算機二維和三維建模技術的發展，越來越多的將計算機制圖的內容融入到制圖課程中，造成學生空間建模想象能力不足，三維以二維圖形為基礎進行拉伸、旋轉、掃掠等形成，生成三維產品模型的前提是二維解構，徒手繪圖尤其是徒手繪制軸側效果圖變得越來越重要。增加軸測圖等具有立體效果圖形的手繪練習，在樹立空間想象力的同時也增加了手繪的體驗，有利于培養學生的形象思維和靈感思維等發散性思維能力。工程制圖是一門首先作用于視覺感觀的科學，工程師必須具有一定的美學素質才能使其設計的產品即實用又美觀，在教學各環節中滲入美學意識，注意把握圖面上的各種視覺因素，如線條、符號、圖形、字體、尺寸等細節的審美標準，增強學生的美學意識，以適應現代工業生產建設的需要。

2.實踐教學注重專業性，培養學生創新思維。根據專業特點機械類工程制圖主要存在兩種類型，一類是純工科類，如機械、農機；一類是側重藝術類，如工業設計。每個專業后續專業課程不同，對制圖的要求也不同。純工科類注重邏輯推理與抽象思維，側重藝術類注重形象思維和靈感思維等發散性思維能力。現行機械制圖的圖例多取自機械部件，如發動機、齒輪油泵等，對機械以外的專業大多復雜難懂。因此在“機器測繪”、“工程制圖綜合訓練”等實踐環節增加專業性強的對象，工程應用實例也選取專業性強的典型實例。如針對農機專業的特點，與農業機械教研人員協作，將農機中的犁體曲面測繪、谷物聯合收割機的切割裝置裝配、鏈輪的測繪等引入到制圖實踐教學中，增強學生的動手能力，不僅圖樣表達能力和讀圖能力有了明顯提高，真正體驗到了學以致用，而且還增加了對本專業的學習興趣和信心，為培養學生真正成為“知識、能力、素質”型具有創新精神的高素質人才摸索了一條道路。又如，針對工業設計基礎課程的工程制圖教學，與產品設計專業課相結合，補充與日常生活緊密相關的物品宿舍小家電、工具手柄、手機殼體等造型和功能相對簡單的產品為基礎展開作圖訓練，對應制圖方法即按照箱體類零件、軸套類零件、指支架類零件的制圖規則來繪制。

3.課內課外相結合，培養學生自主動手能力。目前制圖主要采用教師課內精講細練，課外加強輔導，學生課內認真聽講，課外完成教師布置的習題為主的方式。學生既沒有積極性課業負擔又重。針對這種現狀，提出一種以賽代練，以賽代學的學習方式。具體做法是將學生分成若干個小組，每個小組模擬“大學生先進成圖技術與產品信息建模創新大賽”主題內容，根據完成的情況給每組進行打分，選拔優秀的隊伍代表學校參加全國的比賽，其主要目的是鼓勵學生在掌握課堂教學內容的同時，積極參與各類重大賽事，并通過參賽，開拓學生的視野，因材施教，增強團隊合作意識，促進創新性人才的培養。大學生先進成圖技術與產品信息建模創新大賽包含尺規繪圖（根據軸測圖繪制零件工程圖）和計算機繪圖（根據給出的零件圖、軸測圖和文字說明繪制零件的三維模型、按要求裝配成裝配體并繪制零件圖和裝配圖）兩部分組成，可全面的鍛煉學生的讀圖、看圖、設計等綜合能力。

參考文獻：

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基金項目：浙江農林大學工程制圖教學團隊項目資助（TD1203）