面向表達力培養(yǎng)的機械制圖測繪實踐教學(xué)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(yǎng)計劃中重要的專業(yè)技術(shù)課，是學(xué)生進校后最先涉足工程領(lǐng)域的一門課，具有系統(tǒng)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(xué)方面存在的問題，圍繞交通院校的培養(yǎng)特色，以軌道交通中的典型關(guān)鍵零部件為例，運用手繪、二維CAD及三維CAD等技術(shù)，完成零件圖與裝配圖的繪制，提出面向工程、寬基礎(chǔ)、強能力、重應(yīng)用的機械制圖測繪實踐課程的教學(xué)方法與改革思路，提升學(xué)生的表達能力與思維能力，實現(xiàn)卓越工程師培養(yǎng)的目的。

關(guān)鍵詞：卓越工程師 機械制圖 測繪實踐 教學(xué)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(guī)律與方法的一門學(xué)科，課程中既包含理論又注重實踐，是工科類學(xué)生必修的一門技術(shù)基礎(chǔ)課。它研究繪制和閱讀機械圖樣的原理和方法，為培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力和繪圖技能打下必要的基礎(chǔ)。測繪是機械制圖課程中的一個重要環(huán)節(jié)，在測繪中，根據(jù)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(xué)生進入大學(xué)后第一次較全面的、綜合性的理論聯(lián)系實際的實踐環(huán)節(jié)。通過測繪實踐培養(yǎng)，使得學(xué)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(xué)方面存在的問題；而后緊密圍繞交通院校的培養(yǎng)特色，提出面向工程、寬基礎(chǔ)、強能力、重應(yīng)用的機械制圖測繪實踐課程的教學(xué)方法與改革思路，達到培養(yǎng)學(xué)生的表達能力與思維能力的目的。

1 機械制圖測繪教學(xué)存在的問題

目前機械制圖測繪實踐教學(xué)課程建設(shè)存在的問題，主要包括如下3個方面。

1.1 實踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱

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

測繪作為機械制圖中的重要環(huán)節(jié)，任存在上述問題。學(xué)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(xué)生學(xué)習(xí)制圖的積極性。

1.2 測繪教學(xué)內(nèi)容不具特色

目前測繪實踐教學(xué)通常是以一級直齒減速器為例，根據(jù)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(yīng)用背景，也未基于面向工程的原則依據(jù)專業(yè)特色來選擇測繪對象。學(xué)生在測繪過程中不清楚被測對象的應(yīng)用價值及學(xué)習(xí)目的，因此，學(xué)生可能表現(xiàn)出積極性不高、厭煩等情緒。

1.3 實踐教學(xué)環(huán)境單一

由于實驗室教學(xué)資源或教學(xué)學(xué)時的限制，一些高校未開設(shè)機械制圖測繪這個實踐教學(xué)課程，僅在老師的指導(dǎo)下學(xué)習(xí)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(shè)了機械制圖測繪實踐教學(xué)課程的高校，也是運用手繪、二維CAD技術(shù)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(shù)、三維CAD技術(shù)結(jié)合起來，幫助學(xué)生提高對零件的表達能力，實現(xiàn)學(xué)生的寬基礎(chǔ)、強能力、重應(yīng)用的培養(yǎng)。

2 測繪實踐教學(xué)改革

針對上述問題筆者將緊密結(jié)合交通院校的培養(yǎng)特色，圍繞卓越工程師“面向工程、寬基礎(chǔ)、強能力、重應(yīng)用”的培養(yǎng)要求，提出如下測繪實踐教學(xué)改革思路。

2.1 優(yōu)化測繪實踐教學(xué)內(nèi)容

測繪是機械制圖課程中的一個重要實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。測繪的目的是希望學(xué)生通過測繪全過程的工程訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)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(xué)內(nèi)容應(yīng)根據(jù)所處學(xué)校的背景與特色，優(yōu)化與調(diào)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(shè)計要求，拓寬學(xué)生視野，強化其圖樣表達能力。

以筆者所在單位為例，該校發(fā)展是以交通裝備為背景。那么，在測繪實踐教學(xué)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(xué)時，按照分組完成一套完整圖紙的方式培養(yǎng)。選擇該齒輪箱作為學(xué)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(xué)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(nèi)容均包含在內(nèi)，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(yǎng)交通院校的學(xué)生具有非常好的代表性。實際教學(xué)表明，以面向工程的角度出發(fā)對學(xué)生進行培養(yǎng)可使學(xué)生對交通類零件非常感興趣，積極性也非常高。

2.2 調(diào)整教學(xué)方法

以軌道交通中的驅(qū)動齒輪箱為例，要求學(xué)生運用手繪、二維CAD及三維CAD技術(shù)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(yǎng)目的也不同。目前手繪制圖在各個院校中基本都有開設(shè)，主要培養(yǎng)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(shù)可實現(xiàn)模擬現(xiàn)實裝配、剖視、斷面的三維表達。總體來說3種方法均可使學(xué)生練習(xí)常用件（齒輪、滾動軸承）、聯(lián)接件（螺栓連接、銷連接、鍵連接）繪制；練習(xí)零件圖與裝配圖的尺寸標注方法，培養(yǎng)了學(xué)生的應(yīng)用能力。

2.3 多樣化考核方式

由于測繪實踐教學(xué)學(xué)時的限制，若要求每個學(xué)生獨立繪制一套完成的圖紙，那么學(xué)生工作量勢必過大，影響學(xué)生的繪圖質(zhì)量。若將學(xué)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(xué)生濫竽充數(shù)的情況。因此，將學(xué)生分成不同組別，每位同學(xué)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(xué)生熟悉測繪的每個環(huán)節(jié)，又可以讓學(xué)生在某個方面做得非常精細。在成績記錄方面，根據(jù)培養(yǎng)方式主要分成3個層面：平時表現(xiàn)得分10%；個人負責(zé)部分得分，權(quán)重40%；該組的綜合得分，權(quán)重為50%。因此，采用這種方式不僅可以多樣化考核學(xué)生，還能夠培養(yǎng)學(xué)生在團隊之間的協(xié)調(diào)能力。

3 結(jié)語

該文分析了目前機械制圖測繪課程在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱、測繪教學(xué)內(nèi)容不具特色、實踐教學(xué)環(huán)境單一等教學(xué)方面存在的問題，給出了圍繞交通院校的培養(yǎng)特色運用手繪、二維CAD及三維CAD技術(shù)，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(xué)表明，該方法可提升了學(xué)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(fā)，2011（3）：188-189.

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

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

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