制圖課程CAD技能考核探討

申小頌

摘要：對工程制圖課程中的計算機繪圖技能的考核，常存在不能很好體現實踐性、對制圖規則依賴過多和難以區分繪圖能力高低等問題。經研究，將計算機繪圖技能體系劃分為兩部分共8項技能，設計相應的通過上機操作才能完成的考題，故可實現對計算機繪圖技能的科學、全面考核。

關鍵詞：工程制圖；計算機繪圖；考核

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）08-0267-02

我國高等工程教育的目標是培養和造就一大批能夠適應和支撐產業發展的卓越工程師后備人才，這種人才應該具有較強的用計算機繪制工程圖樣的能力。現代工程制圖課程肩負培養學生這種能力的任務，需要探討在這門課程框架下如何考核，才有利辯識學生的計算機繪圖能力。

一、現代工程制圖課程教學需設置針對計算機繪圖技能的考核環節

在對工程制圖課程多年的教改實踐中，得到較高認同度的課程結構改革的作法是，將“畫法幾何”、原“工程制圖”（此處指未融入計算機繪圖內容的工程制圖課程，以下簡稱“制圖”）和“計算機繪圖”（CAD）整合成少學時的所謂現代工程制圖課程，使其成為既有幾何學理論，又有制圖規則，還有計算機繪圖實用技術的綜合型工程圖學新課程。鑒于“計算機繪圖”豐富的教學內容，宜對學生相關學習情況單獨采用合適的方式進行評價。然而平時繪圖表現并不一定是真實情況的反映。“計算機繪圖”由于課時少，學生多，故教師在平時的教學過程中難以對所有學生的學習情況準確掌握；學習是一個過程，一些入門慢和不善表達的學生，可能在最后階段才展示出較好的學習效果，終極結果與平時表現有差異；平時繪圖可借鑒資料或咨詢對象較多，故平時表現不一定能反映學生的獨立、快速完成繪圖任務的能力；此外，有的學生平時上機的繪圖成果有抄襲現象，使平時表現蒙上一些假象。在這種情況下，采用考試作為主要評價依據，更能體現評價的準確性和公正性。考試本身與學習知識和培養能力并不對立，科學地設計考核內容和方式，可引導學習方向、促進計算機繪圖能力的形成，因此是有利學習的良藥。

二、現代工程制圖課程對計算機繪圖的考核常存在的問題

在現代工程制圖課程中嵌入的計算機繪圖教學，首先需進行“純”計算機繪圖技術學習，例如掌握基本的繪圖、編輯命令，設置繪圖環境參數等。然后培養學生綜合應用這些“純”技術以及“制圖”知識來繪制出工程圖樣的能力。與此對應的考核，應既評價學生對計算機繪圖軟件的基本掌控情況，還要評價學生應用計算機繪圖軟件繪制工程圖樣的能力。然而一些考核常存在三種問題：①未很好體現計算機繪圖技能的實踐性，僅有筆試題；②過多依賴“制圖”，若“制圖”不過關則殃及計算機繪圖根本不能過關；③考核不全面，不利于區分學生之間的水平。現代工程制圖課程中的計算機繪圖，著眼于培養學生應用計算機繪圖軟件繪制工程圖樣的實際能力，對這種能力的考核只能通過學生上機操作來實現；計算機繪圖與“制圖”既有關聯，也有相互獨立的一面，不能將計算機繪圖與“制圖”完全捆綁在一起。計算機繪圖技能是由對繪圖軟件指令掌握情況、繪圖手段優化選配技巧、繪圖環境調控能力等方面構成的。若僅上機完成一兩道較繁雜的工程圖樣繪制試題，很可能因重復性繪圖動作多而導致涉及的繪圖技能面小。此外，若僅以最終繪制結果作為考核依據，則無法比較繪圖過程的優劣，這不利于區分學生的創新能力。由此看來，探討對現代工程制圖課程中的計算機繪圖技能的科學、全面考核很有必要。

三、現代工程制圖課程中的計算機繪圖技能體系構成

為了使現代工程制圖課程中的計算機繪圖技能的考核內容合理化，需界定這個技能體系。在繪圖軟件為AutoCAD且學時少的條件下，可認為該體系由兩部分共8項技能構成。該體系可表述為：第一部分，繪圖軟件操控技能：①繪圖環境的調控：用戶界面設置、視圖控制、圖層設置、創建布局等；②基礎操作的掌控：各種坐標輸入、選擇集的構造與使用、特征點捕捉、極軸追蹤等；③二維繪圖與編輯：基本二維繪圖和編輯命令的應用、多段線編輯、特性匹配等；④尺寸標注與文本書寫：樣式的設置、尺寸的標注與編輯、文字的輸入與編輯等；⑤塊與面域的應用：塊的創建與使用、面域創建及作圖；⑥三維繪圖與編輯：基本三維繪圖和編輯命令的應用。第二部分，繪制工程圖樣的綜合能力：⑦繪圖軟件的綜合操控能力（第一部分各項技能的全面掌握、異常的原因判斷與狀態恢復、繪制對象時方法和步驟的優化選擇等）；⑧工程圖樣的出圖能力：圖樣的布局與調節、“制圖”規范的實現、視圖的快速繪制等。第一部分以涉及“純”繪圖技能為特征，第二部分則是對各“純”繪圖技能以及對整個現代工程課程知識的綜合應用能力的體現。教師設計的一套考題，應是這個技術體系的濃縮版。考題應確保：唯有真正具備上機操作能力，才能正確完成；對“純”計算機繪圖技能也能作出評價；評價計算機繪制工程圖樣的綜合能力不能缺失。

四、計算機繪圖技能考核試題的組織與設計

如前所述，計算機繪圖技能體系是由8項技能構成的，要實現全面考核，8項技能缺一不可。通過分析可以發現，對有些技能的考核可以隱含在對其他技能的考核中，對第3、4、5、6和第8項技能的考核不可避免地要涉及第1、2和第7項技能，因此不必對這三項技能單獨設題。再對第3、4、5、6和第8項技能的特點進行分析，可知對前4項考核能細分學生“純”計算機繪圖技能水平的高低，而對后1項技能考核能直接檢驗學生繪制工程圖樣的綜合能力。設計的考題，無論是要求繪制圖樣還是筆答，都必須通過上機實際操作才能完成。

對第8項技能的考核，可以通過要求繪制一個簡單零件的零件圖來好檢測學生的綜合繪圖能力。學生需要考慮視圖的選擇、排布，需要調動、搭配繪圖指令，當然還得考慮繪出的零件圖要符合制圖規范。對第3、4、5、6項的考核，則應注意體現繪圖技能的獨立性。下面給出兩道與“制圖”知識關聯小的試題范例，雖然是筆答的填空題，但需要上機繪出圖形才能填出正確數據。例題1：圖1（a）所示齒輪狀圖形的面積平方毫米。例題2：圖1（b）所示碗的材料體積是立方毫米。碗的總高40毫米，內表面為半徑37毫米的球面，碗殼厚3毫米，底座為直徑40毫米的圓柱。例題1主要考核陣列命令及面域作圖，例題2主要考核三維建模。兩題均涉及AutoCAD查詢工具的使用。這樣的試題可實現考“純”計算機繪圖技能的目的。設計和組織這樣的針對計算機繪圖技能體系各項技能的試題，達到了對現代工程制圖課程中的計算機繪圖技能的科學、全面考核的目的。

現代工程制圖中的計算機繪圖教學內容十分豐富。通過制定合適的考核方式和設計科學、全面的考題，可以正確評價學生對這部分教學內容的掌握情況，還能促進學生重視計算機繪圖學習的每一個環節，取得提高繪制工程圖樣綜合能力的效果。