现代工程制图课程建设及改革的探索与实践

维普资讯 http://www.cqvip.com 第３卷第３期　陕西工业职业技术学院学报　Ｖｌ０】．３　Ｎｏ．３　２　００８年９月　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｈａａｎｘｉ　Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　Ｓｅｐ．２　０　０　８　现代工程制图课程建设及改革的探索与实践　高红英　（陕西工业职业技术学院基础部，陕西咸阳７１２０００）　摘要：现代工程图学教育应改变传统的教学方法和教学理念，构建新的课程体系，改革课程目标和教学手段，注重　培养学生的构形设计能力和计算机绘图能力，达到“由图及形”、“由形及图”的空间思维能力，还应重视学生的图学　精神和图学理念的养成教育，其目的是提高未来工程技术人才的综合素质。　关键词：工程制图；课程建设；构形设计；图学精神　中图分类号：Ｇ７１；ＴＨ１２　文献标识码：Ａ　文章编号：９４９２—２００８（３）一００６７—０３　Ｆｏｕｎｄｉｎｇ　Ｎｅｗ　Ｉｄｅａ　ａｎｄ　Ｎｅｗ　Ｍｏｄｅｌ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｇｒａｐｈｉｃｓ　ｔｓａｏ　ｔ－ｌｏｎｇ￣ｎｇ　（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　Ｃｏｕｒｓｅｓ，Ｓｈａａｎｘｉ　Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｘｉａｎｙａｎｇ　Ｓｈａａｎｘｉ　７１２０００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｔｈｅ　ｅｎｇ￣ｎｅｃｒｉｎｇ　ｇｒａｐｈｉｃｓ　ｓｈｏｕｌｄ　ｂｅ　ｃｈａｎｇｅｄ　ｉｎ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｔｅａｃ￣ｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ　ｉｄｅａｓ．Ｔｈｅ　ｎｅ、ｖ　ｐａｔｔｅｒｎ　ｏｆ　ｍｏｄｅｍ　ｅｎｇｉｎｅｅｒ－　ｉｎｇ　ｅｄｕｃａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇ　ｎｅｗ　ｃｕｒｒｉｃｕｌｕｍ　ｓｙｓｔｅｍ，Ｒｅｆｏｒｍｉｎｇ　ｕｃｒｒｉｃｕｌｕｍ　ｇｏａｌ　ａｎｄ　ｔ￣ｃＮｎｇ　ｍｅｔｔｘｘｔ，ｔｒａｉｎｉｎｇ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ　ｔｈｅ　ｏｃｎｆｉｇｕ—　ｒａｔｉｏｎ　ｄ￣ｉｇｎｅｄ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ａｎｄ　ｒａｉｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｇｒａｐｈｉｃｓ’Ｓ　ａｂｉｌｉｔｙ．ｒｅａｃｈ　ｔｈｅ　ｄｅｍａｎｄ　０ｆ　ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ　ｑｕａｌｉｔｙ　８８“ｄｒａｗｉｎｇ　ｔｏ　ｆｏｒｍ”　ｎａｄ“ｆｏｒｍ　ｔＯ　ｄｒａｗｉｇｎ”，ｄｅｖｏｔｅ　ｍｕｃｈ　ａｔｔｅｎｔｉｏｎ　ｔＯ　ｔｈｅ　ｔｒａｉｉｎｎｇ　ｏｆ　ｓｐｉｔｉｔ　ａｎｄ　ｉｄｅａ　ｏｆ　ｄｒａｗｉｇｎ　ｔＯ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ，ｉｍｐｍｖｅ　ｔｈｅ　ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ　ｔｉｃ—　ｃｏｍｐｌｉｓｈｍｅｎｔ　ｏｆ　ｓｔｕｄｅｎｔｓｉｎ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｇｎ　ｇｒａｐｈｉｃｓ，ｔｈｅ　ｐｕｒｐｏｓｅｉｓｉｍｐｒｏｖｉｇｎｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆｆｕｔｕｒｅ　ｅｎ＃ｎ￣ｅｒ．　ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｇｎｇｒａｐｈｉｃｓ；ｃｕｒｒｉｃｕｌｍｕ　ｂｕｉｌｄｉｇｎ；ｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎ　ｄｅｓｉｇｎ；ｓｐｉｉｒｔｏｆ￣ａｗｉｎｇ　作为一门学科，工程图学经历了一个较长的发　出适应企业要求的人才，学校教育应以市场需求为　展阶段，陕工职院的工程图学教育经过不懈努力和　导向，及时调整并改革教学目标，对学生进行养成教　探索，课程改革、课程内涵、内容、教学方法和教学手　育，使他们在分析问题的过程中形成严谨、细致的思　段等方面均发生了巨大的变化，由《画法几何及机械　维习惯，提高学生的专业素质。　制图》发展到《工程制图》、《第三角画法》和《计算机　为了使学生从思想上真正重视本课程的培养目　绘图》等课程，从单一课程发展到系列课程，形成了　标，在学习初期对学生介绍中国工程图学的发展史，　独具特色的现代工程图学教学体系。　渗透“至详至悉，毫发不爽”的图学理念。我国古代　１现代工程制图课程的新思想、新目标　工程制图对绘图比例、尺寸的标注、图线的样式都有　严格的要求，要求图样“至详至息”、“无亏”、“无差”，　１．１培养学生“至详至悉。毫发不爽”的图学精神　“图样界画，不爽毫发”。这都反映了我国古代工程　严谨、细致、科学的思维习惯是工程技术人员应　图学工作者严谨、认真的制图作风和求实的精神。　具备的基本素质，工程技术人员如果缺乏这种精神，　无论是古代还是现代，都要求工程制图人员树立良　会对工程制造会带来严重的损失。近年来在学院历　好的图学精神【ｌｌ。　届的招聘会上企业对模具、材料成型、机械制造等专　为了培养学生树立这种图学精神和理念，要求　业的学生制图能力和专业素质要求极高。为了培养　学生学习时一定要有“细心、耐心、恒心”。所谓“细　收稿日期：２００８—０４—２３　作者简介：高红英（１９６７一），女，陕西礼泉人，讲师，研究方向：工程图学教育及计算机绘图。　维普资讯 http://www.cqvip.com ６８　陕西工业职业技术学院学报　２００８盔　心”就是要求学生在画图时不能粗心大意，思维要细　多向的互为主动、相互作用的交流平台，培养学生的　致，要让学生养成这样一种学习习惯，即“只要是会　空间思维和想象能力　：　的就要是对的”，尽量避免出现图线和尺寸不完整、　借助ＣＡＤ技术，将理论、抽象、静态内容转换为　不准确的现象。这样的要求对高职学生来说难度是　生动形象的知识，从而可化解教学难点，学生主动　相当大的，但是若在教学中逐步渗透这一思想，并且　地、创造性地学习，使原来较难的教学活动变得充满　坚持不懈，细致的思维习惯会逐渐养成，会达到良好　魅力，使学生逐步形成“由图及形”“由形及图”的空　的效果的。另外在学习中还要有耐心、恒心，对自己　间思维能力。例如组合体读图要求学生有较强的空　认为的难题不能轻易说“我不会”，而应该找出难点，　间思维分析能力，利用ＣＡＤ多视窗演示技术，在学　然后攻破难点。这种学习精神的养成会使学生在以　生读图过程中适时显示某部分的三维图形，并利用　后的工作中敢于面对各种挑战。　动画功能多方位演示实物模型（图ｌ所示），使学生　１．２培养学生“由图及形”“由形及图”的空间思维　头脑中的思维信息得以反馈。这样，教师和学生共　能力　同参与和讨论，将读图这种抽象的空间想象过程直　培养学生把空间思维变成图形的能力、把图形　观化，使学生的思维过程动态化，大大降低了认知负　变成模型的能力、徒手绘图及计算机绘图的能力，是　担，便于学生同化和接受。　工程图学课程教学的新思想。利用ＣＡＤ技术形成　一一一　图１组合体不同方位的模型　从设计角度看，制图是设计思想的一种表达手　部分，为适应现代工程制图培养目标的要求，本课程　段，只有介入设计概念才能真正掌握制图。为此，在　的实践环节应达到两个目的：　工程制图教育中应注重现代设计理论和理念的渗　１）强化基本绘图能力　透，在不影响基本内容教学的前提下，适当扩大知识　通过木模测绘，读图构思及零件、装配体测绘，　范围，结合不同专业的特殊需求，在本门课中讲授和　训练学生的空间思维能力、综合绘图能力及运用国　引用更多的设计、生产知识。　标的能力。测绘实践教学环节中不断进行改革和创　按现代设计方法的观点，概念设计是非常重要　新。注重运用实物、模型，甚至去工厂参观零件、部　的组成部分。故机械类学生第二学期的图学课程，　件、机器等，让学生在头脑中形成零件的感性认识，　在形体构思方面（仿形设计、一面视图的构形、组合　引导学生进行研究性学习，使其自主分析零件的构　构形、凹凸构形和分向穿孔构形等）训练的基础上，　成、工艺结构、制造材料、制造工艺等，形成测绘的实　可进行零件的构形设计，各种立体形状的构思、多答　案等发散性的练习。根据功能要求构思简单机械装　践基础，同时把手工绘图和计算机绘图紧密结合，运　置，让学生明确功能才是设计的根本，培养学生的联　用到测绘中去，锻炼学生的操作技能，学会了综合　想、创造、发散思维，训练学生的创造性思维，锻炼学　表达零件和部件的方法，为后续的课程设计和毕业　生的设计能力【２ｌ。　设计打下了坚实的专业基础，具有很强的图形表达　以直齿圆柱齿轮为例分析其构形设计思路，如　和图形交流能力，以适应当今社会对人才的技能需　图２所示。设计一圆柱体，然后切齿一设计轮毂，增　求［４ｌ。　加强度一为了减轻重量、节省材料、降低成本，设计　２）培养创新能力　轮辐一为了安装及传递运动在轮毂上钻孔、切键槽　运用所学到的知识进行构形设计，即在不考虑　一考虑工艺性要求设计倒角及圆角ｌ３Ｊ。　材料和加工的条件下，让学生根据所学机械制图的　１．３强化“手工与计算机绘图结合”的图学应用　知识把自己熟悉的实物加以改进，并用三维和二维　能力　的形式表达出来。一些学生利用业余时间设计减速　本课程的实践性环节是教学中的一个重要组成　器、齿轮泵的虚拟三维模型，以帮助教师解决测绘实　维普资讯 http://www.cqvip.com 第３期　高红英：现代工程制图课程建设及改革的探索与实践　６９　讲授内容　为学生在以后学习材料成型等专业课程　圆圈■　打下坚实的基础。　２．３以“实用性”为原则。合理设置课程内容　为了适应不同专业的教学，合理的调整或删减　课程内容，不仅可以提高教学效率，而且可以达到良　好的培养目标。　图２直齿圆柱齿轮构形过程　针对《机械制图》课时减少１／３的实际情况，对　习中模型紧缺的困难。初步培养起学生们的工程意　教材中的内容进行适当的删减是十分必要的。删减　识和创新能力。　教学内容应按照“删繁从简、注重实用”的原则。如　可根据实际需要将“直线与直线的关系”、“空间直　２现代工程制图的课程改革及建设方案　线与平面的关系”、“换面法”等很难理解、又实用性　２．１拓宽机械制图课程的范畴　不强的内容删掉。另外，对“相贯线”的内容进行合　为了凸显高职教育的特点，结合学院的办学宗　理的变更；对‘相贯线投影’的求法只讲‘积聚性法’　旨，培养“一专多能”型人才，结合本课程的要求在拓　和‘辅助平面法’的应用，而将较复杂的‘辅助球面　宽学生的知识范围和应用能力方面进行不断探索，　法’作为选学内容，对习题的要求也要做相应的调　增设选修课程。将ＣＡＸＡ、ＡｕｔｏＣＡＤ绘图等计算机　整，降低其难度，使学生了解相贯线的基本特点和投　绘图知识作为限定选修课，其目的使学生掌握计算　影的基本求法即可。　机绘图这一现代化手段。要求学生在ＡｕｔｏＣＡＤ、　２．４利用现代多媒体技术。改革工程制图教学方法　ＣＡＸＡ几种绘图软件中必须选修一种以上的绘图方　随着近年来高校的学生人数的急剧增加，教学　法，以提高自己的绘图能力。为了使学生的绘图能　资源匮乏已成为影响教学的突出问题，开发适合本　力得到社会的承认，鼓励学生参加《全国制图员资格　院校的多媒体课件已经成为教学一线教师共同研究　证》考试，以取得相应的等级证书。　的课题，几年里教师制作了《机械制图》ＣＡＩ课件，并　将《机械制图》教材中的“第三角投影”单独设置　建立了《机械制图》精品课程网站。开发多媒体ＣＡＩ　为一门选修课。美国、日本等国的工程制图采用的　课件、建立精品课程网站，进行网络教学和校园网络　是第三角投影，而我国采用的是第一角投影，教材中　学习，是现代工程制图课程改革的突出成果。ＣＡＩ　重点介绍的是第一角投影，而第三角投影的内容介　课件具有信息量大，直观性强、效率高等优点。教师　绍的较简单，学生对第三角投影的画法领会的不深　可以从单纯的图板教学解脱出来，省时、省力，在教　刻，很难适应外资企业的要求。将“第三角投影”单　学中通过虚拟模型启发和引导学生积极、主动的进　独开设为公共选修课，可以深化学生对第三角投影　行形象思维，培养了学生的空间想象能力。学生可　的认识和掌握，拓宽学生的知识面和适应能力【５５。ｊ　以在校园网上方便的登录精品课程网站，随时针对　开设Ｐｒｏ／Ｅ、Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋ等三维立体绘图技术的　自己学习中遇到的难点问题进行反复学习，任意选　任意选修课，加强三维模型的创造能力。实现二维　择学习内容。这点充分体现了职业教育以学生为主　与三维图形的转换，引入了建模及加强三维图形的　体的教学特点，学生自主学习、自主探索的精神随之　表达，三维图形是未来发展的趋势，在相当长的一段　得到培养。　时间内二维图形尚有较大的存在空间，因此二维与　参考文献　三维的转换将具有较大的意义。　２．２针对不同专业制定不同的授课计划　［１］刘克明．《中国工程图学史》［Ｍ］．武汉：华中科技大学　出版社，２００３．　本课程是所有工科专业学生的一门必修课，针　［２］　费少梅、陆国栋．工程图学中创新思维训练和构形设计　对不同的专业制定不同的授课计划，讲授不同的内　能力培养的探索工程图学学报［Ｊ］．２００２，（５）（增）．　容，能够体现出不同专业的特征，从而实现不同的培　［３］　高红英．基于ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ的变位齿轮的分析与设计　养目标。如结合焊接专业的特点，将“金属焊接图”　［Ｊ］．工程图学学报，２００７，（４）．　作为重点讲授内容，介绍各种金属焊接符号的含义，　［４］　陕西工业职业技术学院精品课程网站［ＥＢ／ＯＬ］．　掌握各种焊接方法，而其他专业可将其作为选学内　ｈｔｔｐ：／／２２１．１１．７０．１３３／Ｃ５／ｚｅｒ一１．ｈｕｎ．　容；针对模具和材料成型专业应将‘铸造件的工艺结　［５］高红英．对两年制高职院校《机械制图》课程改革的思　构’和‘展开图’等与专业密切联系的内容设为重点　考［Ｊ］．成都电子高专学报，２００５，（９）．