基于畢業設計的食品工程CAD制圖教學思考

李海旺+田少君+郭興鳳

[摘 要]食品工程CAD制圖是食品類專業的一門重要課程。通過認證專業的畢業生在相關國家申請工程師認證時，將享有與本國畢業生的同等待遇。我院的食品科學與工程專業已經通過工程教育認證。食品工程CAD制圖作為該專業的主要課程之一，對學生具有重要的作用。學生只有具有良好的繪圖基礎，才能做好畢業設計，才能為將來的進一步發展打下堅實的基礎。

[關鍵詞]食品工程；CAD；制圖；畢業設計

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）04-0061-02

工程圖樣在工業生產中起著表達和交流技術思想的作用，它被認為是工程界的技術語言。[1]傳統的工程制圖以手工畫圖為主，現在以CAD軟件畫圖為主。CAD軟件畫圖具有精確度高、速度快、整潔易讀等特點。

食品工程CAD制圖是我校食品科學與工程、食品質量與安全、食品營養與檢驗教育專業的一門專業基礎課，也是一門實踐性很強的課程。通過學習本課程，學生能熟練掌握計算機繪圖技術，掌握糧油食品工業工程圖的內容、畫法及一般性的規定，了解建筑制圖的基本知識，并能夠利用計算機繪制各類工藝圖，能適應糧油食品工程的設計、施工等方面的技術要求，為今后進入實際工作打下良好的基礎。由于本課程的選課對象為大三學生，他們接下來要面臨大四的畢業設計問題，所以食品工程CAD制圖學習對于他們的畢業設計來說具有重要的意義。

一、學生在畢業設計中存在的問題

（一）計算機繪圖能力不強

從學生畢業設計圖紙情況看，大部分學生采用的是AutoCAD繪圖軟件，但大部分學生對軟件基本功能的使用不熟練，對一些新功能不夠了解，這致使學生的繪圖效率低下，圖紙中的錯誤多。從學生圖紙中反映出來的問題主要有以下幾個方面。

1.圖層設置不合理，表現在圖層設置混亂、隨意，這導致后期圖紙修改不方便；2.樣式設置不規范，表現在樣式設置方法不合理，設置類型隨意；3.繪圖方法不合理，不會利用高效的繪圖指令，導致繪圖效率較低。

以上問題導致圖紙出現后期修改不方便，無法批量修改等問題，修改效率比畫圖更低。

（二）圖紙中尺寸標注不規范

尺寸標注是工程制圖中的重點，也是難點。從畢業設計圖紙看，標注方面學生反映出來的問題主要有以下幾方面。

1.標注不完全，表現在該標注的尺寸沒有標注；2.標注不規范，表現在標注樣式不規范，標注字體、大小、線型、顏色等隨意、混亂，視覺效果差；3.標注方法不合理，表現在不會建立和利用合理的標注樣式，導致標注效率低下，修改不方便。

（三）形體投影分析不認真

在畢業設計中，部分學生存在一種錯誤的思想，即認為設計計算做好了，畫圖是很簡單的事情。具體表現在：一是對形體分析不認真，繪制不正確；二是直接借鑒專業書籍或他人圖紙中的圖形，導致相同設備和建筑的表達形式不同，繪制錯誤或不合適。

（四）繪圖國家標準不熟悉

圖紙的規范與否決定了設計者是否能把自己的設計思想和設計理念向他人有效傳達。而制圖標準對設計思想和設計理念的有效傳達起著重要的作用。由于制圖課程是在大二上學期開設的，到大四畢業時，有關制圖的知識學生已經記不清了。加之中間課程設計中教師沒有對國家標準要求做過多要求，這導致學生最后很難畫出一套完全合乎國家標準的圖紙。畢業設計中學生反映出來的問題不是大問題，但綜合起來會影響到圖樣的質量和信息的傳達。工程圖樣是工程界的技術語言，不遵守國家標準的工程圖樣會影響工程技術人員的溝通和交流。

二、針對上述問題的教學改革方法

（一）增強學生的計算機繪圖能力

食品工程CAD制圖是一門實踐性很強的課程。計算機繪圖具有高效性、簡潔性、一致性等特點，現在計算機繪圖基本取代了傳統的手工繪圖。因此，只有經過扎實的繪圖練習，才能有效地提高學生自身的繪圖能力。可以通過以下措施來提高學生的計算機繪圖能力。

1.增加上機實踐的學時安排。通過增加上機實踐學時，多給學生實踐的機會，讓學生在實踐中提高自己。上機實踐，能使學生將在課堂上學到的知識及時消化。同時，可以布置能力提高練習題，供學有余力和興趣更大的學生課下進一步進行練習。

2.加強上機過程中的指導。在上機實踐過程中，應多鼓勵學生通過自己的實踐來掌握所學內容，而不是機械地按照教師的方法來進行繪制。在基本圖形繪制練習中，對同一圖形，在學生完成畫圖后，教師可以提供參考畫法，同時讓不同畫法的學生進行演示直播，最后學生討論各種畫法的優劣，并從中選擇更高效或更適合自己的畫法。

3.靈活安排上課方式。對于上機指導性比較強的理論課程，除了采用動畫、視頻、實例操作等靈活多變的授課方式，要求學生認真聽講，做好筆記外，還應實行以“學生為主，教師為輔”的理念。理論課允許有條件的學生上課帶筆記本電腦，教師講到相關操作或實例時，可以當堂進行實踐。

（二）強調國家標準的作用

國家標準在圖幅、文字、標注、符號、圖線等方面都做了詳盡的描述。教師在軟件講解過程中，比如繪圖環境的設置、尺寸標注、圖線設置等方面應結合國家標準進行講解，讓學生掌握國家標準，然后再通過上機實踐、課下練習等環節加深其對國家標準的理解和掌握。

良好的繪圖習慣對學生將來的繪圖具有重要的作用。教師在平時的講課過程中，應該重視國家標準的地位，讓學生認識到國家標準的重要性，不斷加深和強化國家標準的應用，讓學生養成良好的繪圖習慣。

（三）注意形體投影分析的正確性

基本形體投影知識學生在工程制圖相關課程中已經學習過，但是學生在設計過程中沒有認識到其重要性，或者是為了趕進度而忽略了對其進行認真的分析。[2]針對這種情況，教師首先要在平時的教學中，讓學生認識到形體投影的重要性。其次，在平時的作圖訓練中，教師不但要要求學生進行原圖的抄繪，也要要求學生根據食品工程CAD制圖的特點，以建筑或設備作為訓練目標，增加練習的目標性和專業性。在教學過程中，教師要引導學生進行邏輯思維和形象思維的有機結合，提高學生的主觀能動性，注重其創新能力的培養。在教學過程中，教師應利用3D工具進行演示，使學生對圖形有更直觀的認識，這有助于學生對投影圖形的正確繪制。利用三維CAD輔助教學[3]，可以使學生對圖形的了解更加清晰透徹，這是傳統板書替代不了的。

（四）通過多種措施提高學生對課程的興趣

興趣是最好的老師。如果學生對課程有興趣，自然就會花更多的時間和精力去學習。因此，通過多種途徑提高學生的學習興趣，讓學生發揮自己的主觀能動性是關鍵。學生興趣的提高和主觀能動性的調動，需要從課內和課外兩個方面下功夫。

1.通過多種教學手段來提高學生的興趣和積極性。目前，課堂教學已經由傳統的板書教學發展到目前的多媒體教學，但單純的多媒體教學已經滿足不了當前的課堂教學的需求。除了邊講邊操作的實踐教學法外，還可以采用動畫教學法。動畫教學是當前發展起來的一種動態教學方法，已經在課堂教學中實施多年，且得到了良好的教學效果。[4]另外，可以利用CAD軟件的三維功能，利用三維動態建模進行輔助教學。[5]通過動畫和三維教學不但可以直觀、動態地演示操作過程，而且能激發學生的學習熱情，緩解學生的疲勞情緒，提高教學質量和教學效果。

2.采用分段檢驗的方法，加強和鞏固學生的知識。CAD食品工程制圖是一門實踐性很強的課程，學生只有通過扎實的繪圖練習，才能真正掌握知識。因此，在平時授課過程中，教師應注意繪圖技巧的講解，并輔以課堂和課下作業的不間斷練習對學生進行分段式的檢驗。不間斷的練習一方面可以鞏固學生學習的知識，不至于將來到應用時出現眼高手低的情況；另一方面，教師也可以通過這及時發現學生繪圖中的問題，并進行糾正和總結，不至于讓學生養成錯誤的或不恰當的繪圖習慣。

三、結語

隨著我國加入《華盛頓協議》，我國工程教育成果將得到其他成員國的認可。通過認證專業的畢業生在相關國家申請工程師認證時，將享有與本國畢業生同等的待遇。我院的食品科學與工程專業已經通過工程教育認證，食品工程CAD制圖作為該專業的主要課程之一，對于學生而言具有重要的作用。學生只有具有良好的繪圖基礎，才能做好畢業設計，才能為將來的進一步發展打下堅實的基礎。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 楊裕根，諸世敏.現代工程圖學（第3版）[M].北京：北京郵電大學出版社，2008.

[2] 張捷，李占群.從畢業設計看工程制圖教學中存在的問題[J]. 新課程研究（中旬刊），2012（6）：111-112.

[3] 張淑艷，雷光明，成彬，張青.三維CAD輔助工程制圖教學的方法[J].圖學學報，2014（3）：464-468.

[4] 李靖，黃軍輝.《電子CAD》課程“教、學、做”一體化的教學方法實踐[J].廣東輕工職業技術學院學報，2010（2）：23-25.

[5] 吳擎，楊揚，夏俊芳，劉梅英.三維CAD動態建模輔助工程制圖教學的方法[J].大學教育，2015（9）：161-162.

[責任編輯：陳 明]