機(jī)類學(xué)生工程制圖實(shí)現(xiàn)“甩圖板”的改革與實(shí)踐

孫巖 李紅雙 陳偉

摘 要：隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的發(fā)展和普及，計(jì)算機(jī)繪圖已被廣泛應(yīng)用到各個(gè)工程領(lǐng)域，如機(jī)械、電子、汽車等各行各業(yè)，國內(nèi)基本所有的大、中型企業(yè)已經(jīng)完全甩掉了圖板，實(shí)現(xiàn)了無紙化設(shè)計(jì)與繪圖。該文論述了機(jī)類學(xué)生工程制圖“甩圖板”的重要性及迫切性，結(jié)合我校工程制圖教學(xué)探討了新的“甩圖板”教學(xué)模式的研究，并通過實(shí)踐證明其可行性。

關(guān)鍵詞：甩圖板 工程制圖 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G804.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）11（a）-0169-02

恩格斯曾經(jīng)說過“社會(huì)一旦有技術(shù)上需要，則這種需要就會(huì)比10所大學(xué)更能把科學(xué)推向前進(jìn)”，恩格斯的精辟理論在計(jì)算機(jī)繪圖的應(yīng)用上體現(xiàn)的淋漓盡致?，F(xiàn)代教育是“以培養(yǎng)的人才受到社會(huì)好評為準(zhǔn)則”，社會(huì)的需要就是高等教育者培養(yǎng)的目標(biāo)，由此可見“甩掉圖板作圖”是工程制圖的發(fā)展必然。因此加快工程制圖教學(xué)方法、體系的改革已經(jīng)刻不容緩，甩圖板教學(xué)模式改革與應(yīng)用已是當(dāng)務(wù)之急。

1 “甩圖板”教學(xué)模式的研究

“甩圖板”教學(xué)模式就是在圖學(xué)知識(shí)的教育、培養(yǎng)過程中，拋棄圖板繪圖工具，取而代之采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（以下簡稱CAD）軟件作為工具及手段，優(yōu)化課程內(nèi)容及體系，將傳統(tǒng)的圖學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)繪圖知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來，以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展要求的一種新型的工程制圖教學(xué)模式。工程制圖教學(xué)體系深化改革不是對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡單的增減，而是必須打破傳統(tǒng)的課程內(nèi)容和界限，與相關(guān)課程協(xié)調(diào)和融合，將相關(guān)的學(xué)科知識(shí)重新組合形成新的課程體系。

現(xiàn)有的工程制圖（也有稱機(jī)械制圖）教學(xué)，以我校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)為例，相關(guān)理論課程包括畫法幾何及機(jī)械制圖、CAD繪圖、機(jī)械CAD/CAM，具體安排如表1所示。

這里存在兩個(gè)問題，一是機(jī)械制圖與CAD繪圖分離教學(xué)，這樣機(jī)械制圖部分就勢必得圖板繪圖，而且CAD繪圖教學(xué)又會(huì)脫離機(jī)械制圖理論知識(shí)，致使兩門課程無法有機(jī)的結(jié)合，學(xué)習(xí)效果不理想；二是機(jī)械CAD/CAM課程安排在第7學(xué)期，與機(jī)械制圖、CAD繪圖相隔3個(gè)學(xué)期，不利于貫通學(xué)習(xí)，而且第5、6學(xué)期的課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)因還未開機(jī)械CAD/CAM課程無法進(jìn)行三維建模，會(huì)略顯課程設(shè)計(jì)中的軟件應(yīng)用不夠完整。

為解決以上兩個(gè)主要問題，實(shí)現(xiàn)真正意義是的“甩圖板”，將畫法幾何及機(jī)械制圖、CAD繪圖、機(jī)械CAD課程進(jìn)行整合，三門課程內(nèi)容穿插進(jìn)行教學(xué)，在理論教學(xué)的同時(shí)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)、實(shí)踐CAD軟件。學(xué)生可以自己使用CAD軟件進(jìn)行三維建模、創(chuàng)建二維圖紙，既增加了課程的趣味性，又提高了學(xué)生空間想象能力。其中課程名稱延續(xù)畫法幾何及機(jī)械制圖，分兩個(gè)學(xué)期共160學(xué)時(shí)，將CAD軟件（原CAD繪圖、機(jī)械CAD）教學(xué)融入到課程中去。這里補(bǔ)充說明一下，原機(jī)械CAM部分與相應(yīng)的專業(yè)課合并講授。新的教學(xué)安排如表2所示。

2 “甩圖板”的實(shí)踐應(yīng)用研究

系統(tǒng)的理論教學(xué)模式改革，使學(xué)生具備了工程圖樣的讀圖與繪圖能力、計(jì)算機(jī)繪制工程圖紙的能力和計(jì)算機(jī)創(chuàng)建三維模型、裝配體的能力。而如何在后續(xù)的課程設(shè)計(jì)、綜合實(shí)驗(yàn)及畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)熟練應(yīng)用CAD軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)、繪圖，如何教學(xué)到應(yīng)用全面貫徹甩圖板才是重中之重。

機(jī)類學(xué)生基本所有實(shí)踐環(huán)節(jié)都與工程制圖密不可分。如機(jī)器測繪的工程圖紙、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)簡圖、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)的減速器的零件圖和裝配圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)的工裝等，包括綜合性環(huán)節(jié)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，都要甩掉圖板，科學(xué)地使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件。以開設(shè)在第3學(xué)期的為期2周的機(jī)器測繪為例，就是對工程制圖能力的一個(gè)綜合應(yīng)用，是全面提高學(xué)生制圖能力和計(jì)算機(jī)繪圖能力的綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié)。按原教學(xué)安排，2周的機(jī)器測繪，學(xué)生要分組對一小型儀表車床進(jìn)行拆裝、對零件進(jìn)行測繪、繪制零件草圖、繪制零件工作圖、匯總數(shù)據(jù)繪制裝配圖，其中手工繪制零件工作圖和機(jī)器裝配圖，繪圖量大、耗時(shí)多，多數(shù)同學(xué)繪圖質(zhì)量不高。如果甩掉圖板，繪制草圖后，計(jì)算機(jī)繪制零件二維工程圖紙和裝配圖，不但繪圖質(zhì)量大大提高，效率也會(huì)有很大提高，這樣學(xué)生就可以有剩余的時(shí)間完成部分零件的三維建模，甚至可以完成三維裝配及動(dòng)畫演示，甩圖板后學(xué)生在機(jī)器測繪環(huán)節(jié)完成的儀表車床裝配體如圖1所示，可見甩圖板教學(xué)模式的教學(xué)改革成果顯著。

3 機(jī)類學(xué)生工程制圖實(shí)現(xiàn)“甩圖板”的實(shí)踐結(jié)果分析

以我校2011級機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)機(jī)械電子工程方向B142121班為例，對其機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件使用情況做一統(tǒng)計(jì)及分析，具體數(shù)據(jù)如表3所示（該課程設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)容包括2張零件圖和1張裝配圖）。31名學(xué)生自愿選擇是否使用CAD軟件，結(jié)果顯示，大部分學(xué)生都會(huì)選擇CAD軟件進(jìn)行輔助繪圖工具，并成績較好。學(xué)生普遍反映，使用CAD軟件完成課程設(shè)計(jì)收獲很大，不但提高效率和圖紙質(zhì)量，又有機(jī)會(huì)熟悉和練習(xí)CAD軟件，為后續(xù)的其他課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)乃至工作都打下了良好的基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

與傳統(tǒng)意義上“甩圖板”項(xiàng)目不同，本項(xiàng)目不局限于畫法幾何及機(jī)械制圖、計(jì)算機(jī)繪圖這兩門課程的教學(xué)改革，而是整個(gè)課程體系的教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的改革，最終實(shí)現(xiàn)全面的“甩圖板”，進(jìn)而提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)繪圖能力。

參考文獻(xiàn)

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