機械測繪與計算機繪圖課程教學(xué)模式探討

尚拴軍 吳偉中

摘要：機械測繪與計算機繪圖課程是工科機械類專業(yè)的一門基礎(chǔ)實踐課程，旨在提高學(xué)生繪制工程圖樣的能力。目前本科生在該實踐壞節(jié)表現(xiàn)出的問題較多，本研究針對測繪中出現(xiàn)的學(xué)生對機械草圖的認知存在誤區(qū)、不能較好掌握正式尺規(guī)作圖等問題進行分析討論，提出在機械草圖、正式尺規(guī)圖、計算機繪圖等方面的具體教學(xué)改進措施。

關(guān)鍵詞：機械測繪;教學(xué)探討;計算機繪圖

機械測繪與計算機繪圖課程是工科院校開設(shè)的一門基礎(chǔ)課程，是機械制圖課程的后續(xù)實踐環(huán)節(jié)。開設(shè)該課程的目的在于鞏固機械類專業(yè)學(xué)生在大學(xué)一年級期間所學(xué)的機械制圖及相關(guān)課程，并進一步提高學(xué)生測繪零部件的能力和使用不同方法表達工程圖樣的能力，培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作意識，讓學(xué)生養(yǎng)成遵守國家標準的習(xí)慣和嚴謹細致的工作作風(fēng)。目前，很多大二學(xué)生雖然在大一期間已修完機械制圖及相應(yīng)的上機課程，但對徒手繪圖和計算機繪圖的相關(guān)知識掌握仍不夠，致使繪制的機械草圖和計算機圖樣存在很多錯誤。因此，科學(xué)合理的機械測繪與計算機繪圖課程教學(xué)模式，對工科機械類專業(yè)學(xué)生的專業(yè)能力提升具有重要的意義。

一、機械測繪與計算機繪圖流程

一是準備工作。指導(dǎo)教師下達測繪任務(wù)書，明確測繪任務(wù)及具體要求;班級集體購買圖紙，班級負責(zé)人準備測繪教室、測繪部件及測繪工具;對學(xué)生進行分組，并由組員選出組長。二是了解測繪任務(wù)。在教師指導(dǎo)下，各組學(xué)生通過分析與交流，初步了解裝配體的用途、性能、裝配關(guān)系及工作原理。三是拆卸裝配體。在拆卸過程中，學(xué)生要認真觀察、思考與交流，深人理解裝配體的裝配連接關(guān)系、工作原理及裝配工藝，并做好零部件編號的記錄。四是繪制裝配草圖。各組成員通過分析與交流，制定表達方案，并獨立完成裝配草圖。五是繪制標準件以外的各個零件的草圖。學(xué)生根據(jù)自己的任務(wù)和要求，進行零件測繪、確定零件的表達方案并繪制草圖。六是繪制零件尺規(guī)圖。每個學(xué)生根據(jù)測繪的零件草圖，按任務(wù)書要求獨立完成主要零件的尺規(guī)圖。七是繪制裝配尺規(guī)圖。每個學(xué)生按任務(wù)書要求，獨立完成裝配尺規(guī)圖。八是繪制CAD圖。學(xué)生按任務(wù)書要求使用AutoCAD或其他CAD軟件繪制指定的零件圖和裝配圖，教師鼓勵學(xué)生采用三維CAD工具完成主要零部件的造型與裝配。

二、學(xué)生機械測繪與計算機繪圖的現(xiàn)狀分析

機械測繪與計算機繪圖課程的基礎(chǔ)是機械制圖課程和相應(yīng)的上機課程，針對測繪教學(xué)實踐，學(xué)生在測繪中出現(xiàn)的問題主要表現(xiàn)在以下幾方面。

（一）對機械草圖的認知存在誤區(qū)

機械草圖，是徒手繪制的機械工程圖樣。在方案設(shè)計、討論研究、現(xiàn)場參觀等場合，由于現(xiàn)場條件的限制，就需要快速繪制機械草圖，這種作圖方法是工程技術(shù)人員必須掌握的一門技能。學(xué)生在繪制機械草圖時，對草圖的認知存在很大的誤區(qū)，繪制的草圖圖樣存在的問題很多，歸納起來有：草圖圖線繪制不規(guī)范，草圖缺少圖框、標題欄和技術(shù)要求等內(nèi)容。

（二）不能較好掌握正式尺規(guī)作圖

尺規(guī)作圖，顧名思義，就是利用尺規(guī)等繪圖工具作圖，它要求作圖人員能熟練運用繪圖工具，按照國家標準繪制工程圖樣。這種作圖模式是比較傳統(tǒng)的作圖方法，也是學(xué)生比較熟悉的作圖模式，在平時的作業(yè)及練習(xí)中經(jīng)常用到，但是學(xué)生仍不能較好掌握，圖紙中普遍存在尺寸標注不完整、表面粗糙、圖標標注不合理、幾何公差不標注等問題。

（三）對計算機繪圖比較生疏

計算機繪圖是利用計算機輸入、存儲、處理和輸出圖形的方法與技術(shù)，具有繪圖精度高、繪圖快捷和圖樣方便修改等優(yōu)點。因此，計算機繪圖在一些大中型企業(yè)中應(yīng)用比較普遍，并逐漸替代尺規(guī)作圖，進而實現(xiàn)CAD、CAM、CG一體化。然而，在校學(xué)生比較熟悉AutoCAD二維繪圖，對利用計算機三維軟件進行繪圖比較生疏。這一方面是由于高校教學(xué)在三維繪圖部分設(shè)置的課程學(xué)時較少，另一方面是學(xué)生平時缺乏練習(xí)，這兩方面原因?qū)е聦W(xué)生不能熟練運用三維軟件繪圖，與企業(yè)實際生產(chǎn)相脫離。

三、機械測繪與計算機繪圖課程教學(xué)探討

（一）了解機械草圖的繪圖要求

學(xué)生要能夠正確繪制機械草圖，就必須先了解機械草圖的繪圖要求。機械草圖，不是潦草的圖樣，它要求畫圖時目測準確、比例勻稱、畫線清晰、尺寸無誤、字體工整，除此之外，還要求一定的繪圖速度。畫機械草圖時，一般使用坐標紙，以保證作圖質(zhì)量。繪制草圖要定出零件總體尺寸，選用比例，定圖幅，繪制粗實線圖框、簡化的標題欄;以零件的對稱中心線、重要輪廓線作為畫圖的基準，確定視圖布局;采用正確的視圖表達方法繪制圖樣，注意線型的使用要規(guī)范;完整、準確標注尺寸;書寫零件的技術(shù)要求;填寫標題欄等?？梢?，機械草圖與正式尺規(guī)圖繪制所包含的內(nèi)容一樣，不同之處就是不采用尺規(guī)等繪圖工具。

（二）加強正式尺規(guī)圖的練習(xí)

繪制正式尺規(guī)圖是工程技術(shù)人員的一項基本功，能考驗出學(xué)生利用工具并根據(jù)國家標準繪制工程圖樣的能力，因此，學(xué)生在平時需加強尺規(guī)圖的練習(xí)。在學(xué)生繪制的尺規(guī)圖中，比較好的是繪制視圖和標注尺寸，但比較普遍的問題是表面結(jié)構(gòu)、尺寸公差、幾何公差標注不規(guī)范，主要原因是這部分內(nèi)容比較抽象，學(xué)生對這些內(nèi)容不理解，更不知道如何利用該部分原理。

因此，在制圖教學(xué)過程中，教師對表面結(jié)構(gòu)、尺寸公差、幾何公差標注這些內(nèi)容應(yīng)以專題形式結(jié)合工程圖例詳細講解，這樣有助于學(xué)生去攻克這些難點。教師在講完理論內(nèi)容后，一定要給學(xué)生布置相關(guān)的練習(xí)題，讓學(xué)生動手練習(xí)標注表面結(jié)構(gòu)、尺寸公差、幾何公差，在練習(xí)中檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。另外，教師在講授制圖時，應(yīng)注重平時教學(xué)過程中的教學(xué)反饋，根據(jù)學(xué)生的反饋，及時制定相應(yīng)的改進措施，通過持續(xù)改進最終達到提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果的目的，這也與目前的工程教育認證理念“以學(xué)生為中心”相符合。

（三）重點學(xué)習(xí)計算機繪圖

計算機繪圖在實際生產(chǎn)中應(yīng)用范圍很廣，尤其是三維CAD軟件，立體性、可視性強，因此，利用計算機繪圖比較符合工程專業(yè)技術(shù)人員的設(shè)計繪圖習(xí)慣。利用三維CAD軟件繪制完成三維立體圖后，三維立體圖可直接投影生成工程圖樣，非常方便，比傳統(tǒng)尺規(guī)繪圖速度提高了很多，大大提高了繪圖效率。此外，三維立體模型和二維工程圖樣是相關(guān)聯(lián)的，即在三維CAD軟件中若改變二維工程圖樣的視圖表達或尺寸標注，相應(yīng)地立體模型也會發(fā)生直接改變，因此，工程圖樣在修改時也比較方便?；诖?，三維繪圖軟件吸引了越來越多工程技術(shù)人員的關(guān)注，已逐漸成為工程技術(shù)人員必備的專業(yè)技能之一。

針對社會及企業(yè)的生產(chǎn)需求，教師在講解計算機制圖時，要重點講解三維繪圖軟件的使用方法，這能極大地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動性，并且能在利用三維繪圖軟件繪圖的過程中培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和創(chuàng)新思維能力，同時提高學(xué)生的空間想象能力和二維思維能力的轉(zhuǎn)換能力，對學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)有很大的幫助。教師在講解前，要對三維繪圖軟件教學(xué)內(nèi)容做精心設(shè)計，并且在講解的過程中要加強實踐環(huán)節(jié)。一個專題講完后，教師要給學(xué)生布置專題作業(yè)，讓學(xué)生利用三維繪圖軟件加強練習(xí)，在練習(xí)過程中熟悉軟件及操作，遇到問題及時解決，最終達到提高學(xué)生計算機三維繪圖能力的目標。

四、結(jié)論

機械測繪與計算機繪圖是工科院校機類及近機類專業(yè)開設(shè)的一門基礎(chǔ)實踐課程。通過對這門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能掌握基本零部件的測繪方法，能熟練運用徒手繪圖、尺規(guī)繪圖及繪圖軟件繪圖等各種方法繪制機械圖樣，提高學(xué)生繪制工程圖樣的能力，為學(xué)生將來走上工程技術(shù)工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)。

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