工程圖學(xué)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)及工程意識(shí)培養(yǎng)探討

陳家能，呂中亮，陳華江

一、工程圖學(xué)課程特點(diǎn)

工程圖學(xué)是一門實(shí)用性很強(qiáng)的課程，不管是在學(xué)校、科研院所還是在工廠，能夠看圖和畫圖是對(duì)工科類畢業(yè)生的基本要求。工程圖學(xué)課程教學(xué)要求具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，使教學(xué)與實(shí)踐結(jié)合起來，學(xué)生能夠做到邊學(xué)邊用、學(xué)用結(jié)合，以便收到事半功倍的效果。在繪制工程圖的過程中，對(duì)學(xué)生的工程意識(shí)培養(yǎng)也是在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中實(shí)現(xiàn)的。組織學(xué)生到工廠參觀實(shí)習(xí)可以增加學(xué)生對(duì)機(jī)器或零件的感性認(rèn)識(shí)，但更重要的是學(xué)生要坐下來分析這些機(jī)器或零件的結(jié)構(gòu)并繪制出工程圖。工程圖學(xué)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)不一定要到工廠里去進(jìn)行，也不僅僅限制在制圖測繪1周或2周的時(shí)間，在教學(xué)過程的各個(gè)階段都應(yīng)安排適當(dāng)?shù)膶?shí)踐性教學(xué)學(xué)時(shí)。

根據(jù)工程圖學(xué)課程的知識(shí)特點(diǎn)，認(rèn)真分析和研究制圖教學(xué)過程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，針對(duì)課程的不同階段和內(nèi)容進(jìn)行實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的讀圖、畫圖能力和工程意識(shí)就顯得十分重要[1]。

二、制圖測繪的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

工程圖學(xué)作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，它的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是課堂教學(xué)內(nèi)容的補(bǔ)充和深化，實(shí)踐過程也有其自身的特點(diǎn)，如：學(xué)生根據(jù)零件或模型繪圖的過程都屬于實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。與工程圖學(xué)相關(guān)的工程意識(shí)培養(yǎng)包括常見零件形體的空間概念、各種形體的表達(dá)方法、零件的尺寸標(biāo)注及技術(shù)要求、裝配體的表達(dá)及標(biāo)注等。因此，實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)始終貫穿在工程圖學(xué)教學(xué)的各個(gè)階段。根據(jù)實(shí)物來畫圖的感覺和效果是不一樣的：一個(gè)真實(shí)的零件擺在學(xué)生面前，通過仔細(xì)觀察，學(xué)生可以分析零件的外部形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，思考通過哪種表達(dá)方法來繪制零件的工程圖，制定兩種或兩種以上的表達(dá)方法來進(jìn)行比較，從中選擇較為恰當(dāng)?shù)囊环N表達(dá)方法來繪制零件的工程圖。

制圖教學(xué)過程有以下4個(gè)階段具有實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)（如圖1所示）。這4個(gè)階段的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)有各自不同重點(diǎn)的教學(xué)目的。前面2個(gè)階段主要解決形體的表達(dá)問題，采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄕ_地表達(dá)出形體的外部形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，掌握這些表達(dá)方法是工程圖學(xué)的基礎(chǔ)。后面的2個(gè)階段主要通過測繪零件、繪制零件圖和裝配圖來培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)，全面掌握工程圖的繪制方法。

圖1 工程圖學(xué)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

（1）第1個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)是在學(xué)完組合體一章后，專門在繪圖室用2～4個(gè)學(xué)時(shí)來進(jìn)行。這個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)主要要求學(xué)生通過對(duì)各種組合體的觀察和分析來繪制組合體三視圖，建立形體概念，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)各種形體的表達(dá)能力，并正確標(biāo)注組合體尺寸。

（2）第2個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的主要目的是要學(xué)生靈活掌握各種表達(dá)方法的具體應(yīng)用，針對(duì)不同的形體采用各種視圖、剖視圖、各種剖切方法、斷面圖或簡化畫法等來表達(dá)形體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部形狀。

（3）零件測繪是制圖實(shí)踐環(huán)節(jié)的第3個(gè)環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)的重要步驟。有關(guān)零件的工程意識(shí)包括零件的設(shè)計(jì)、零件的材料、成型、加工工序、熱處理工序、零件的裝配以及零件在裝配體中的作用等，只有通過一系列完整的工序，才能制造出一個(gè)合格的機(jī)器零件。零件需要用零件圖來表達(dá)，制圖課程的任務(wù)就是要用平面圖形來完整地表達(dá)零件的內(nèi)外形狀，用尺寸標(biāo)注來表達(dá)零件各部分結(jié)構(gòu)形狀的大小，用零件圖上的各種符號(hào)和文字正確地表達(dá)對(duì)零件的技術(shù)要求。

如圖2所示，零件圖的技術(shù)要求包括零件的尺寸公差、表面粗糙度、幾何公差及文字所描述的技術(shù)要求。要增強(qiáng)學(xué)生的工程意識(shí)，就是要增強(qiáng)學(xué)生對(duì)尺寸公差、表面粗糙度、幾何公差及零件的熱處理等技術(shù)要求的認(rèn)識(shí)和理解。要合理地選定一個(gè)參數(shù)，只能在實(shí)踐環(huán)節(jié)中去認(rèn)識(shí)和理解。有些參數(shù)所涉及到的知識(shí)是在后續(xù)課程中講，如尺寸的公差要在零件互換性中講、材料的熱處理要求要在熱處理相關(guān)課程中講，在工程圖學(xué)的教學(xué)過程中，并不要求學(xué)生在圖紙上標(biāo)注的技術(shù)要求各種參數(shù)完全正確，而是要求符號(hào)標(biāo)注的格式要正確，各種參數(shù)標(biāo)注做到基本合理就行了。

圖2 零件圖

（4）制圖測繪專周是學(xué)完制圖課程后的一個(gè)綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，也是最重要的一個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。學(xué)生在這一周的時(shí)間里要測繪出一個(gè)裝配體的所有非標(biāo)零件圖，完成的工作包括一整套零件草圖、裝配圖和零件工作圖。較常見的裝配體有齒輪泵、安全閥、虎鉗等。通過測繪達(dá)到的要求是，學(xué)生能基本合理地表達(dá)各個(gè)零件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部形狀，能獨(dú)立繪制出零件草圖并合理地標(biāo)注尺寸，根據(jù)草圖繪制出的裝配圖和零件工作圖基本符合要求。工程圖學(xué)的重點(diǎn)是零件圖和裝配圖的正確表達(dá)、尺寸和各種技術(shù)要求符號(hào)的正確標(biāo)注。

三、結(jié)語

在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中注重培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)是工程圖學(xué)課程教學(xué)改革的重要方向。在工程圖學(xué)教學(xué)過程的4個(gè)階段均可穿插實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，分析各個(gè)環(huán)節(jié)要求掌握的重點(diǎn)內(nèi)容，學(xué)生通過自己動(dòng)手確定零件表達(dá)方案、標(biāo)注零件尺寸和技術(shù)要求、根據(jù)零件圖繪制出裝配圖等，這些教學(xué)過程是培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)的重要手段。

[1]吳佩年，唐艷麗，龔建軍.在工程圖學(xué)課程中引入創(chuàng)新設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的教學(xué)與實(shí)踐[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2010（1）.

[2]莊殿錚，朱玉華，邱天.制圖課程“多元化”教學(xué)改革與實(shí)踐[J].化工高等教育，2008（1）.