淺談如何在制圖課中培養(yǎng)學生手繪立體草圖的能力

摘要：針對2012年全國大學生制圖大賽增加了手繪立體草圖內(nèi)容，考查我國高校培養(yǎng)學生手繪立體草圖能力的教學現(xiàn)狀，認為重視學生手繪立體草圖技能培養(yǎng)，是工科高校制圖課適應計算機三維技術(shù)發(fā)展必然趨勢，提出了培養(yǎng)學生手繪立體草圖能力的幾點思法，對今后制圖課教學改革有一定參考作用。

關(guān)鍵詞：工科院校；制圖課；教學改革；立體草圖；能力

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）24-0087-03

一、問題提出

制圖課是工科院校機械類各專業(yè)的一門必修課，主要培養(yǎng)學生的空間形象思維能力和繪制和閱讀工程圖樣的能力。隨著計算機二維和三維軟件技術(shù)提高和普及，高校制圖課教學內(nèi)容發(fā)生了變化，傳統(tǒng)的制圖教學內(nèi)容中增加了計算機二維繪圖和三維繪圖內(nèi)容。先進的制圖手段的出現(xiàn)使工程圖樣的表達更加方便，制圖課教學的重點已經(jīng)向培養(yǎng)機械設計方案對比表達能力轉(zhuǎn)移。2012年在上海東華大學舉行了第五屆“全國大學生先進成圖技術(shù)與產(chǎn)品作息建模大賽”（簡稱全國大學生制圖大賽），它是一次反映我國高校制圖課教學最高水平的賽事，與往屆相比，變化最大的特點是首次在“手工繪零件圖”中增加了手繪立體草圖專項考題，規(guī)定考生在30分鐘內(nèi)根據(jù)機械零件圖畫出立體草圖。這讓我們看到這樣一個信息，大賽主辦方中國圖學學會制圖技術(shù)委員會已經(jīng)將手繪立體草圖列入大學生必備的制圖基本能力了。為此，筆者針對開展手繪立體草圖教育談點個人想法。

二、機械專業(yè)大學生學習手繪立體草圖必要性分析

1.培養(yǎng)學生手繪立體草圖能力在藝術(shù)院校與工科院校的需求差異。手繪立體草圖就是根據(jù)心中構(gòu)思的立體形狀或已知二維平面視圖快速畫出立體形狀，圖線質(zhì)量要求不高，重點要求快速表達立體形狀，適合各種類型的設計草圖方案表達。其優(yōu)點是：直觀性好、出圖快，有助于對設計方案進行討論和修改。手繪立體草圖是藝術(shù)院校專業(yè)繪畫技能考核內(nèi)容之一，藝術(shù)院校非常重視手繪立體草圖能力培養(yǎng)，學生入校后有專門的課程來培養(yǎng)這方面的能力，規(guī)定大量的實踐作業(yè)，這也為什么是藝術(shù)專業(yè)學生比工科學生在形狀表達與構(gòu)思方面占有優(yōu)勢原因。而工科院校機械類各專業(yè)的設計方案由于技術(shù)限制，多年來比較重視傳動方案討論，手繪立體形狀較少。工科院校制圖課中很少講手繪立體草圖的內(nèi)容，相關(guān)的軸測圖立體表達方法在制圖課中處于次要地位。因此，工科院校大學生培養(yǎng)的制圖基本技能重點在繪制和閱讀工程圖樣的能力，基本沒有提出立體手繪草圖能力培養(yǎng)的要求。

2.隨著計算機三維技術(shù)成熟，國家對機械設計學生的立體草圖能力有了要求。隨著計算機三維技術(shù)成熟，機械產(chǎn)品虛擬建模達到了很高的水平，建模速度快、真實感強、修改方便，使人們在產(chǎn)品設計初級階段就能觀看到產(chǎn)品形狀。由于解決了復雜機件立體表達難的問題，因此，產(chǎn)品設計初期需要進行大量方案對比分析，設計師快速手繪產(chǎn)品立體草圖成了決定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及外觀效果的關(guān)鍵，因此，需要高校培養(yǎng)具備快速手繪方案立體草圖的能力機械設計師。在2012年全國大學生制圖大賽機械組考題中，國家專業(yè)制圖技術(shù)層面已對工科大學生手繪立體草圖的能力已經(jīng)提出了要求。從大賽結(jié)果看，傳達出中國圖學學會制圖技術(shù)委員的一個重要信息，即今后機械設計學生應將具備與藝術(shù)設計學生相當?shù)脑谑掷L立體草圖能力。

三、我國機械專業(yè)學生手繪立體草圖能力培養(yǎng)現(xiàn)狀

1.我國大學制圖課程教材關(guān)于手繪立體草圖的內(nèi)容少。目前，我國高校公認的一些優(yōu)秀制圖教材如：劉朝儒主編的《機械制圖》[1]、何銘新主編的《機械制圖》[2]等，這些教材都基于二維計算機繪圖技術(shù)編寫的，在“軸測圖”、“透視圖”等章節(jié)編寫了立體圖畫法的基本原理，部分教材編寫了一些手繪立體草圖內(nèi)容，但內(nèi)容較少，不夠深入。而（美）吉塞克著，焦永和翻譯的《技術(shù)制圖》（第12版）[3]，是基于三維計算機繪圖技術(shù)編寫的國外優(yōu)秀大學制圖教材，對手繪立體草圖的敘述更全面和深入，值得我們學習。

2.教學內(nèi)容安排不夠重視。我國工科高校機械類制圖課教學學時多數(shù)都在100以下，近年來隨著計算機繪圖內(nèi)容的加入，傳統(tǒng)制圖課內(nèi)容刪減不少，有關(guān)立體圖畫法的理論知識一般安排2~4學時，視為一般知識點。立體草圖手繪練習一般不安排學時。

3.多數(shù)教師、學生手繪立體草圖能力很低。多年來，由于制圖課教學大綱沒有規(guī)定手繪立體草圖內(nèi)容，手繪立體草圖能力只是少數(shù)教師為上好制圖課自學的技能。各高校引入的青年制圖課教師對手繪立體草圖無要求，也對學生手繪立體草圖能力無要求，也是導致學生手繪立體草圖能力很低的原因。

四、制圖課中加強培養(yǎng)學生手繪立體草圖能力的幾點思法

綜上所述，在工科高校制圖課中加強手學生手繪立體草圖能力，是計算機三維繪圖時代對機械設計師的一項新要求，是制圖課教學改革的新方向，為了能落實這一能力培養(yǎng)，筆者提出了幾點想法。

1.修改課程教學大綱。根據(jù)新時代的變化特點，應在制圖課教學大綱中制定配合計算機三維造型與工程圖樣表達內(nèi)容，制定學生具掌握手繪立體草圖畫法與達到水平的基本要求，讓教師們在制圖課教學中能夠有效地組織教學。

2.編寫基于培養(yǎng)學生手繪立體草圖能力教材。有條件和能力的學校應對原教材和內(nèi)容進行修改，以適應三維計算機繪圖技術(shù)環(huán)境下的制圖課教學發(fā)展，突出學生手繪立體草圖能力培養(yǎng)。

3.加強教師的手繪立體草圖水平。教師的手繪立體草圖水平直接影響學生手繪立體草圖能力的提高，可以采用教師到藝術(shù)院校進修或自學等方式進行提高。應鼓勵現(xiàn)有手繪基礎較好的老教師在教學中發(fā)揮示范作用，引導青年教師努力提高自已。

4.在考試中引入手繪立體草圖題目。在考試中規(guī)定加入考核手繪立體草圖考題，可以促使學生和教師們都向這個方面努力，保證一輪教學目標完成后多數(shù)學生能對手繪立體草圖有一定了解。

5.課堂教學中進行手繪立體草圖練習的技巧。在制圖課教學中如何進行學生手繪立體草圖能力培養(yǎng)，筆者有幾點想法：①加強學生立體感的培養(yǎng)。如多看立體實物模型、盡早進行三維立體建模訓練，讓學生在頭腦中建立牢固的立體結(jié)構(gòu)形狀關(guān)系。②加強立體草圖畫圖方法和原理的學習。機械專業(yè)制圖課主要簡介了正等軸測圖和斜二等軸測圖畫法。這些內(nèi)容是立體草圖的理論基礎，應該提早講，內(nèi)容還可以再深一些，讓學生能根據(jù)立體形狀和方位不同，能靈活選擇繪制立體草圖表達方法。③加強手繪立體草圖的課外練習。工科學生沒有藝術(shù)生那種從小就開始寫生的“童子功”，但由于機械結(jié)構(gòu)形狀相對簡單，只要教師能合理安排課外作業(yè)，循序漸進，認真輔導，達到中國圖學學會制圖技術(shù)委員會對大學生手繪立體草圖要求還是可以實現(xiàn)的。

隨著計算機三維造型技術(shù)的普及，在設計方案討論時要求機械設計師手繪草圖方面的水平與藝術(shù)設計師越來越接近，手繪立體草圖能力正在成為機械設計師必備的能力之一，工科大學制圖課教學應該早日開展這方面的能力培養(yǎng)。

參考文獻：

[1]劉朝儒，等.清華大學工程制圖教研室，編.機械制圖（第五版）[M].高等教育出版社，2006.

[2]何銘新，錢可強.機械制圖（第四版）[M].高等教育出版社，2002.

[3]（美）吉塞克，著.焦永和，編.技術(shù)制圖（第12版）（影印版）[M].清華大學出版社，2009.

作者簡介：杜鐮（1956-），男，浙江省東陽市，碩士，副教授，研究方向：工程圖學課程的教學與研究。