非機械專業工程制圖課程教學問題分析與教學改革探索

王班　周茂瑛

[摘 要] 當前非機械專業的工程制圖課程教學存在課程內容偏多、教學過程偏離專業方向、教學方式單一及實踐教學不足等問題。針對上述問題，提出了精簡課程內容、開展結合專業的教學過程、采用多元化的教學方式及探索計算機輔助實踐教學等系列教學改革措施。通過這些教改措施幫助學生掌握基本理論的同時，提高利用知識能力和動手實踐能力。

[關鍵詞] 非機械專業;工程制圖;教學問題;教學改革

[作者簡介] 王 班（1988—），男，博士，杭州電子科技大學機械工程學院講師，主要從事機器人技術及機電一體化研究與教學工作。

[中圖分類號] G642.0? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）25-0255-02? ? [收稿日期] 2020-02-18

一、引言

圖樣是產品設計表達和技術交流的重要手段，是產品設計及制造部門的一項重要技術文件。工程制圖課程是本科類工科專業必修的基礎課，該課程的教學目標是教授學生遵照國家制圖標準，掌握零部件的工程圖樣表達、繪制和閱讀方法，培養學生的空間思維和想象能力及一定的設計創新能力，使學生樹立正確的工程意識和科學思維方法，養成嚴謹細致、一絲不茍的工作態度和學習作風，培養學生的創新意識，引領學生走上科學研究之路[1，2]。電子信息、工業工程、材料科學、環境工程、自動化、計算機等非機械類專業，工程制圖課程一般被壓縮至32學時（包含實踐教學），但由于實際課程內容較多，導致教學效果不佳。此外，課程教學過程中往往采取千篇一律的大類課程教學，沒有結合具體專業方向，導致非機械類專業學生認為工程制圖課程與所學專業關聯較少，學習興趣不強。基于此，本文對非機械專業工程制圖課程教學問題進行了梳理與分析，并針對性地給出了相應的教學改革措施。

二、教學問題分析

1.課程內容偏多。工程制圖課程內容主要包括畫法幾何、工程制圖和計算機輔助繪圖三大部分。畫法幾何部分主要講述工程制圖的基礎知識和圖樣繪制的基本理論及方法，它應用投影的方法研究多面正投影圖、軸測圖、透視圖和標高投影圖的繪制原理，內容包含投影變換、截交線、相貫線和展開圖等。工程制圖部分主要包括常見零部件（包括標準件、常用件）、零件圖和裝配圖的圖樣表達方法，培養學生閱讀工程圖樣和繪制工程圖樣的基本能力。計算機輔助繪圖部分主要讓學生至少掌握一種CAD三維造型軟件（如AUTOCAD、PRO/E、SolidWorks及UG等）的使用方法，能進行復雜形體的三維建模，培養學生的三維構型能力及科學思維方法。如此多的教學內容要在32學時內讓學生完全掌握十分困難。

2.教學過程偏離專業方向。如前所述，本科工科類專業必修的基礎課，如電子信息、工業工程、材料科學、環境工程、自動化、計算機等工科專業的學生認為他們是非機械專業，將來不繪制機械圖，且與后續專業課的學習聯系較少，沒有必要學好。針對這些非機械類專業，工程制圖課程通常采取大類課程教學模式，因此工程制圖作為上述非機械專業的基礎課，對不同專業的作用不同，因此，教學模式也應有所不同。

3.教學方式單一。為了在較少的課時內完成工程制圖教學內容，該課程大多采用以教師講授為主的單一授課方式，但該課程教學過程中不但涵蓋大量原理性、概念性內容，且對學生的空間想象能力要求較高，單純的教師講授方式，使得學生課堂參與度較低，嚴重影響了課堂教學效果。

4.實踐教學不足。當前工程制圖多采用教師講授的單一的教學方式，導致教學過程主要集中在理論教學方面，實踐教學環節則相對薄弱，導致教學內容和目標與目前企業的技術需求和應用存在嚴重偏離。實踐能力決定了學生將來解決工程項目中復雜問題的能力，對學生將來就業及深造時的競爭力具有很大的影響。既有扎實的理論知識，又具備較強的實踐能力的人才能得到社會的青睞。

三、教學改革措施

1.調整課程內容。針對非機械專業，機械工程圖繪制更強調學生在掌握基本繪圖知識的前提下，能正確讀圖及簡單形體的計算機輔助繪圖，基于此，工程制圖課程內容需要調整，做到重點突出，學以致用。針對畫法幾何、工程制圖和計算機輔助繪圖三大部分課程內容，畫法幾何是本門課程的基礎和重點，但內容需要精簡。課程內容應著重講解投影體系的建立以及點、線、面的投影規律，簡單體的投影及體投影涉及到的截交線和相貫線等對于其他投影變換以及線面關系及面面關系等可以適當簡化;工程制圖部分相對比較專業，諸如零件圖、標準件及裝配圖等，對于非機械專業學生，讓學生了解即可，無需詳細展開;計算機輔助繪圖需要加強，必須讓學生熟練掌握一種三維繪圖軟件的使用方法，因為目前很多企業逐步采用全三維無紙化生產。

2.專業化的教學過程。針對不同工科專業，工程制圖的教學要強調因材施教。需要針對不同專業的特色和培養目標，找到工程制圖與各個專業的結合點，實現結合專業的個性化教學過程。如針對材料專業可適當增加零件設計及加工時的材料特性;計算機專業可增加計算機造型軟件的編程二次開發等教學內容;工業設計專業可增加計算機繪圖中產品的渲染與設計環節。

3.多元化的教學方式。為了提高學生學習興趣和課堂教學效果，工程制圖的教學過程可以融入道具演示法、研討法等，形成多元化的教學方式。道具演示法：工程制圖的課程內容相對抽象，需要較強的空間想象能力，可結合制圖教學道具將教學內容通過具體實物的演示提高教學效果。例如，在講解投影體系展開時，將V、H、W面展開到一個平面上時，結合可展開投影道具進行演示，演示過程完美展示了投影體系展開的過程及展開后的對應關系，學生再去了解投影體系中的投影規律就容易多了。研討法：將研討教學法應用到教學過程中可以調動學生學習的積極性，提高學生的參與度。例如，將班級學生分成3～5人一組，每組給出一個和課程相關的研討課題，現場討論，并推選一人進行分享匯報，最終由教師和其他同學進行點評與總結。

4.計算機輔助實踐教學。隨著當代計算機技術的發展，掌握計算機輔助繪圖已成為工程技術人員必須具備的基本技能。可將計算機輔助實踐教學貫穿于工程制圖的教學過程之中。學生在用繪圖工具完成每章課后習題后，可利用計算機輔助繪圖驗證答案的正確性，從而使學生掌握基本理論的同時，又提高了計算機輔助繪圖能力。另外，在期中或期末前可增加計算機輔助繪圖專項訓練，給出專項訓練評分。

四、總結

針對非機械工程專業工程制圖教學中存在的問題，筆者結合多年教學經驗進行了分析，給出了具有針對性的教學改革措施。這些改革措施有一定的參考價值，可望改變當前教學過程中存在的問題。

參考文獻

[1]于兵川，吳洪特，曲寶龍.工科類非機械專業工程制圖課程教學改革探討[J].中國科技信息，2006，（09）：259-260.

[2]李雅莉.非機械專業工程制圖課程的教學改革研究[J].課程教育研究，2014，（04）：67-69.

Abstract：At present，there are many teaching problems in the teaching of Engineering Drawing course for non-mechanical majors，such as too much course content，deviation of teaching content from professional direction，single teaching method and insufficient practical teaching.Aiming at above problems，this paper puts forward a series of teaching reform measures，such as simplifying the course content，carrying out the teaching process combining with majors，adopting diversified teaching methods and exploring computer-aided practical teaching，which can help students master basic theories while improving their practical ability.

Key words：non-mechanical majors;Engineering Drawing;teaching problems;teaching reform