機械零部件測繪教學改革探索

任彩霞，牛紅賓，何文平

（河南工業(yè)大學，河南 鄭州 450007）

0 引言

隨著社會對工科大學生的要求不斷提高，原有的機械零部件測繪環(huán)節(jié)已不能與之相適應。 本文試以河南工業(yè)大學教學研究資助項目為依托，結(jié)合相關教學實踐，對機械零部件測繪教學改革進行探索。

1 課程教學發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 課程定位和功能

零部件測繪是工程圖學的一個教學內(nèi)容。 工程圖學是工科大學生進入大學接觸的一門專業(yè)基礎課，其主要任務是培養(yǎng)學生的繪圖、讀圖能力。 能力的培養(yǎng)離不開實踐，所以，對于機械類專業(yè)來說，往往在學生完成工程圖學理論學習任務之后，要安排零部件測繪這一實踐環(huán)節(jié)[1]。 所謂零部件測繪，就是對現(xiàn)有的機器（或部件）進行分析和研究，經(jīng)測量，畫出零件草圖、零件圖和裝配圖的全過程。 在生產(chǎn)實際中，零部件測繪是機電類工程技術人員必須掌握的基本技能之一，進行零部件測繪是技術改造、已有設備仿制和損壞零件修配的一個重要環(huán)節(jié)。 就測繪內(nèi)容而言，它是運用圖學知識、從工程角度進行實踐的過程，是綜合運用圖學知識的過程[2]。 它有利于學生將圖學理論知識融會貫通。

1.2 零部件測繪教學的發(fā)展及改革要求

零部件測繪原來的教學安排是：教師對測繪內(nèi)容進行詳細講解，測繪的每一步都由指導教師詳細布置和安排，因此，教師在教學過程中占主導地位，學生只需按要求完成任務即可，完全處于被動地位。 上世紀90 年代，計算機剛剛普及，能夠?qū)崿F(xiàn)計算機繪圖就已經(jīng)是很了不起的先進技術了。 但是，進入21 世紀以來，隨著科學技術的飛速發(fā)展，社會用人單位對工科大學畢業(yè)生的要求越來越高，要求他們具備較強的工程實踐能力、動手能力、創(chuàng)新能力等[3]，單純的繪圖已不再是測繪的主要任務了，提高學生的工程實踐能力成為測繪的主要任務。 因此，迫切需要對零部件測繪這一實踐環(huán)節(jié)進行一系列改革，以提高學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。

2 教學改革措施

鑒于原來零部件測繪教學中存在的問題，我們提出了這樣的改革思路：對學生的測繪任務進行項目化管理，指導教師的地位由原來的主導者變?yōu)檩o助、引導者，只在學生需要幫助的時候出現(xiàn)；學生的地位由原來的被動服從者變?yōu)榉e極主動的行為主體[4]。 據(jù)此，我們進行了多方面的改革，取得了明顯的效果。

2.1 測繪任務的改革

保留原來測繪中的拆卸、測量和計算機繪制零部件圖部分，去掉尺規(guī)繪圖部分，加強徒手繪制草圖部分，增加到工廠實習部分。 零部件拆卸、測量是測繪的基礎，是培養(yǎng)學生動手能力必不可少的環(huán)節(jié)。 而在實際工作中，具有徒手繪制草圖能力的設計人員可以迅速、快捷地表達自己的設計思想。 隨著計算機的普及，計算機繪圖也得到普及。 但是，由于徒手繪制零部件草圖在生產(chǎn)實際中應用很廣，而且現(xiàn)在也有許多企業(yè)不再使用尺規(guī)繪圖，而直接由徒手繪制草圖過渡到計算機繪圖。 根據(jù)這種變化我們刪除尺規(guī)繪圖部分，進一步加強徒手繪制草圖的訓練。 同時，增加學生到工廠參觀實習的時間，目的是讓學生對零件的加工和測量有初步的了解，增強他們的工程意識和工程能力。

2.2 測繪前的準備工作

主要是指導教師在零部件測繪前的準備工作。它包括3 個方面的內(nèi)容：需要測繪的零部件、檢測使用的量具、工程技術應用手冊。 原來進行零部件測繪所使用的木質(zhì)、鋁質(zhì)模型，尺寸沒有公差，表面沒有粗糙度要求，零部件測繪的真實感不強。 因此，在以往的零部件測繪中，不少學生態(tài)度不夠端正，想當然地認為這只是模型，不是真正的零部件。 有鑒于此，學生測繪用的零部件，尤其測繪的零件，應盡量到機械加工廠、實習車間等處去收集，即采用工廠實際使用的、或已經(jīng)報廢的零部件。 這樣，學生在測繪時對零部件的尺寸公差、粗糙度、技術要求等就會有一定的認識和了解。 學生檢測零部件使用的工具和量具，主要包括螺絲刀、鉗子、游標卡尺、量規(guī)、內(nèi)外徑卡尺、千分尺、圓角規(guī)、倒角規(guī)等。 學生所使用的手冊主要包括機械制造手冊、國家有關標準、金屬材料及熱處理手冊和金屬工藝手冊等。

2.3 教學時間的安排

整個測繪時間為兩周，安排在工程圖學理論課和計算機繪圖課結(jié)束之后（一般在第二學期末或第三學期初）。 具體安排如下：

第1 天：發(fā)放測繪任務書，講授測繪的概念、目的，工具的基本使用方法；拆卸零部件，了解零件及部件的工作原理。 第2 天：測量、徒手繪制零件草圖。 第3 天：參觀工廠，了解部分零件或典型零件制造工藝。 第4～5 天： 徒手繪制部件裝配草圖。 第6天：機繪零件圖。第7～8 天：機繪裝配圖。第9 天：撰寫實習報告。 第10 天：答辯，完成測繪任務。

2.4 測繪環(huán)節(jié)的項目化管理

我們對學生的整個測繪過程進行項目化管理。首先，對全體學生進行分組，原則上4～6 人一組，以充分保證學生都有拆裝、 測量零部件的動手機會，培養(yǎng)學生的動手能力。 依據(jù)對圖學理論知識的掌握程度進行優(yōu)差搭配，確保小組能夠順利完成任務[5]。對于優(yōu)秀學生，可安排擔任他們測繪小組的臨時“學術帶頭人”，讓其多承擔一些難度較大的測繪任務，速度也可以快一點。 對于基礎不好、程度較差的學生，可適當放慢速度，安排的任務少一些，使他們有時間補習所缺知識。 指導教師對較差的學生可采用跟蹤輔導、口頭提問的方式，隨時向他們提出問題，這對促進他們的學習大有幫助。 在這兩周內(nèi)，學生固定在繪圖室里，以小組的形式工作，組內(nèi)成員既分工又合作，有特定的任務需要完成，更接近實際工程狀態(tài)。

2.5 測繪過程中的工程能力、工程意識的培養(yǎng)

在測繪過程中，我們注重對學生的分析能力、動手能力、創(chuàng)新能力等工程能力和工程意識的培養(yǎng)，具體安排如下：

（1）設計表達方案階段的安排。 在對零件、部件進行表達時，我們啟發(fā)學生充分考慮、大膽設想，設計出表達方案，然后與同組成員進行比較和討論，最終確定較為合理的表達方案，從而培養(yǎng)了學生的分析能力。 在徒手繪制零部件草圖時，我們動員學生開動腦筋，想出多種繪制草圖的方法，如，將直線畫直的方法、畫圓的方法等。 學生積極性很高，學習效果顯著。 尤其是在繪制零件外形和尋找某些零件曲線輪廓時，學生找到了多種拓印法。 通過運用這些靈活的方法繪制草圖，使學生在整個學習過程中感覺不再枯燥，提高了學習興趣，同時也培養(yǎng)了動手能力和創(chuàng)新能力。

（2）測量階段的安排。 測量是測繪工作中的一個重要環(huán)節(jié)，測量數(shù)據(jù)準確與否，直接影響圖形的尺寸。 在測繪時，指導教師只對所用的測量工具的功能、原理、檢測方法及注意事項進行講解，要求學生對精度要求不同零部件使用不同的工具、對不同的表面采用不同的方法（如，對外螺紋外徑的測量應選擇千分尺，但對中徑測量應采用三針法）。 要求學生選擇合理的尺寸基準，學會數(shù)據(jù)處理；測量數(shù)據(jù)記錄要及時、清晰、規(guī)范。 從而提高學生的動手能力和檢測能力。

（3）標注尺寸和技術要求部分的安排。 從某種意義上說，工程圖學只包含兩部分內(nèi)容：圖和尺寸。對于尺寸部分，工程圖學理論知識中有如下幾部分涉及：機械制圖的國家標準（即如何正確標注），組合體部分（即如何清晰、完整地標注），零件圖和裝配圖部分（即如何合理地標注）。 從整個理論課程來看，標注尺寸是貫穿始終的。 對于尺寸標注，教師花費了大量的時間講授，學生花費了大量的時間學習，但最終的學習效果卻并不理想。 究其原因，是因為學生的工程經(jīng)驗太少。 尺寸的標注與零部件的加工和裝配有密切的關系，而這正是學生缺乏實踐的環(huán)節(jié)。所以，作為指導教師，一方面應指導學生通過查閱一些制造工藝類的手冊，獲得一些間接的經(jīng)驗；另一方面，應帶領學生直接到工廠或制造車間，實地參觀考察一些零件的加工過程。 如果條件允許的話，還可以讓學生跟工廠師傅一起加工以兩個典型零件（其中也包括一些零件的測量）。 通過這些實踐環(huán)節(jié)，可以使學生增加一些具體的實際經(jīng)驗，從而在標注尺寸時不再隨意和盲目，同時也使學生具備一些初步的工程意識。

（4）考核方法的安排。 以往的考核只是要求學生交圖紙，學生只要繪制好圖紙，就算完成任務了。而現(xiàn)在不僅要求學生交圖紙，還要求學生就測繪任務進行答辯，使學生對測繪理解更為深刻。 此外，學生還需要提交一份報告，總結(jié)自己在整個零部件測繪學習過程中的收獲和不足，讓學生對自己做出評價。 最后，讓小組成員互作評價，以此作為教師對每一個學生進行綜合評價的一個參考。 這樣，不僅考核了學生進行零部件測繪的結(jié)果，也考核了學生進行零部件測繪的過程，因而更為全面、客觀。

3 結(jié)語

綜上所述，我們在零部件測繪教學改革中對學生進行了項目化管理。 在實施過程中，明確了學生的主體地位，加強了實踐環(huán)節(jié)，改革了考核方式，收到了良好的效果，有效地培養(yǎng)了學生的工程意識，提高了學生的動手能力，增長了學生的工程經(jīng)驗，并培養(yǎng)了學生的合作意識和創(chuàng)新精神。

[1] 富國亮.機械零部件測繪課程教學改革初探[J].現(xiàn)代教育2011(5):188-189.

[2] 李月琴.機械零部件測繪教學環(huán)節(jié)的改革與實踐[J].中國輕工教育,2007(2):67-68.

[3] 楊叔子.創(chuàng)新之根在實踐[J].高等工程教育研究,2001(2):9-12.

[4] 吳迎春.緊密結(jié)合模具專業(yè)的"機械制圖"課程改革[J].工程圖學學報，2010(4):161-165.

[5] 酈銀花.“機械制圖”課程“項目化”改革的實踐探索[J].無錫職業(yè)技術學院學報，2007(6):71-72.