面向表達力培養的機械制圖測繪實踐教學改革

何澤銀 羅召霞 向陽 方軼琉 楊鋼 王正倫

摘 要：機械制圖是機械卓越工程師培養計劃中重要的專業技術課，是學生進校后最先涉足工程領域的一門課，具有系統的理論和較強的實踐性。針對目前機械制圖測繪課程在教學方面存在的問題，圍繞交通院校的培養特色，以軌道交通中的典型關鍵零部件為例，運用手繪、二維CAD及三維CAD等技術，完成零件圖與裝配圖的繪制，提出面向工程、寬基礎、強能力、重應用的機械制圖測繪實踐課程的教學方法與改革思路，提升學生的表達能力與思維能力，實現卓越工程師培養的目的。

關鍵詞：卓越工程師 機械制圖 測繪實踐 教學改革

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）01（b）-0151-02

機械制圖是研究機械圖樣的繪制和識圖規律與方法的一門學科，課程中既包含理論又注重實踐，是工科類學生必修的一門技術基礎課。它研究繪制和閱讀機械圖樣的原理和方法，為培養學生的空間思維能力和繪圖技能打下必要的基礎。測繪是機械制圖課程中的一個重要環節，在測繪中，根據對所畫部件的作用和要求進行分析，合理運用各種圖樣表達方法，將所測繪的對象，繪制成部件裝配圖及零件圖[1-3]。此外，測繪實踐課程也是學生進入大學后第一次較全面的、綜合性的理論聯系實際的實踐環節。通過測繪實踐培養，使得學生的空間思維能力、表達能力及繪圖技能得到提升。

該文首先分析目前機械制圖測繪課程在教學方面存在的問題；而后緊密圍繞交通院校的培養特色，提出面向工程、寬基礎、強能力、重應用的機械制圖測繪實踐課程的教學方法與改革思路，達到培養學生的表達能力與思維能力的目的。

1 機械制圖測繪教學存在的問題

目前機械制圖測繪實踐教學課程建設存在的問題，主要包括如下3個方面。

1.1 實踐教學環節薄弱

目前機械制圖課程包括畫法幾何、制圖基礎、零件圖與裝配圖、公差配合與技術測量基礎及計算機輔助設計等課程的模塊式教學，內容較多，教學過程中，主要是以教師講授為主，學生被動接受。在學時安排上，理論課學時為96學時（包括上下學期），實踐教學僅為16學時，而實踐學時主要用于二維CAD技術的掌握及對零件的表達方面。相比之下，實踐教學環節較為薄弱。

測繪作為機械制圖中的重要環節，任存在上述問題。學生對測繪對象的加工、裝備、工藝及要求均比較模糊，對測繪的目的與過程不明確，這些均由教師單方面講授，這將嚴重影響學生學習制圖的積極性。

1.2 測繪教學內容不具特色

目前測繪實踐教學通常是以一級直齒減速器為例，根據對減速器部件的分析，運用各種圖樣表達方法，手繪出減速器的零件圖與裝配圖。往往這臺所測繪的減速器并沒有明確的工程應用背景，也未基于面向工程的原則依據專業特色來選擇測繪對象。學生在測繪過程中不清楚被測對象的應用價值及學習目的，因此，學生可能表現出積極性不高、厭煩等情緒。

1.3 實踐教學環境單一

由于實驗室教學資源或教學學時的限制，一些高校未開設機械制圖測繪這個實踐教學課程，僅在老師的指導下學習了二維CAD，并以此為工具繪制了一些已有的零件圖或裝配圖。

對于已開設了機械制圖測繪實踐教學課程的高校，也是運用手繪、二維CAD技術繪制出測繪對象的零件圖與裝配圖，并未將手繪、二維CAD技術、三維CAD技術結合起來，幫助學生提高對零件的表達能力，實現學生的寬基礎、強能力、重應用的培養。

2 測繪實踐教學改革

針對上述問題筆者將緊密結合交通院校的培養特色，圍繞卓越工程師“面向工程、寬基礎、強能力、重應用”的培養要求，提出如下測繪實踐教學改革思路。

2.1 優化測繪實踐教學內容

測繪是機械制圖課程中的一個重要實踐教學環節。測繪的目的是希望學生通過測繪全過程的工程訓練，培養學生的機械制圖的綜合表達能力[4]。各大高校的測繪實踐教學內容應根據所處學校的背景與特色，優化與調整測繪對象，以實際工程部件為測繪對象，講解其功能、加工設計要求，拓寬學生視野，強化其圖樣表達能力。

以筆者所在單位為例，該校發展是以交通裝備為背景。那么，在測繪實踐教學時選擇了具有濃厚特色的地鐵齒輪箱作為測繪對象，并增加實踐測繪的教學時，按照分組完成一套完整圖紙的方式培養。選擇該齒輪箱作為學生測繪對象的原因是，地鐵齒輪箱跟交通類院校非常貼切，且是我們學校一直從事研究的對象；地鐵齒輪箱通常采用一級斜齒輪傳動，傳動形式與箱體均較為簡單，但該箱體將機械制圖課程中所講的所有內容均包含在內，比如齒輪類零件、箱體類零件、盤蓋類零件、肋板類零件、標準件（螺栓、螺釘、鍵等），對培養交通院校的學生具有非常好的代表性。實際教學表明，以面向工程的角度出發對學生進行培養可使學生對交通類零件非常感興趣，積極性也非常高。

2.2 調整教學方法

以軌道交通中的驅動齒輪箱為例，要求學生運用手繪、二維CAD及三維CAD技術3種方法分別完成零件圖與裝配圖的繪制，其中零件圖主要包括傳動軸、齒輪、箱體等。3種圖樣表達方法各有好處，培養目的也不同。目前手繪制圖在各個院校中基本都有開設，主要培養其手工繪圖的表達能力；二維CAD表達方式在一定程度上可以代替手繪，主要用來繪制二維圖形；3維CAD技術可實現模擬現實裝配、剖視、斷面的三維表達?？傮w來說3種方法均可使學生練習常用件（齒輪、滾動軸承）、聯接件（螺栓連接、銷連接、鍵連接）繪制；練習零件圖與裝配圖的尺寸標注方法，培養了學生的應用能力。

2.3 多樣化考核方式

由于測繪實踐教學學時的限制，若要求每個學生獨立繪制一套完成的圖紙，那么學生工作量勢必過大，影響學生的繪圖質量。若將學生分成不同組，每組分別繪制一套完整圖紙，那么可能存在部分學生濫竽充數的情況。因此，將學生分成不同組別，每位同學都繪制所有圖紙，但分工有明確的偏重，每組僅上交一套完整圖紙，這樣即可用讓學生熟悉測繪的每個環節，又可以讓學生在某個方面做得非常精細。在成績記錄方面，根據培養方式主要分成3個層面：平時表現得分10%；個人負責部分得分，權重40%；該組的綜合得分，權重為50%。因此，采用這種方式不僅可以多樣化考核學生，還能夠培養學生在團隊之間的協調能力。

3 結語

該文分析了目前機械制圖測繪課程在實踐教學環節薄弱、測繪教學內容不具特色、實踐教學環境單一等教學方面存在的問題，給出了圍繞交通院校的培養特色運用手繪、二維CAD及三維CAD技術，繪制零件圖與裝配圖的測繪實踐課程的教改思路。實際教學表明，該方法可提升了學生的表達能力與思維能力。

參考文獻

[1] 許良元，劉徽，江慶，等.三維建模與機械制圖課程測繪改革探索[J].機械管理開發，2011（3）：188-189.

[2] 賀健琪.關于本科機械制圖測繪教學方法的思考[J].西安航空學院學報，2013，31（5）：75-77.

[3] 趙軍，商躍進，張慧.機械制圖測繪課程教學改革與卓越工程師能力培養[J].中國農機化學報，2016，37（1）：277-280.

[4] 田福潤，程曉新.機械制圖測繪教學研究與實踐[J].長春工程學院：社會科學版，2008，9（4）：66-68.