工程圖學實踐教學環節及工程意識培養探討

陳家能，呂中亮，陳華江

一、工程圖學課程特點

工程圖學是一門實用性很強的課程，不管是在學校、科研院所還是在工廠，能夠看圖和畫圖是對工科類畢業生的基本要求。工程圖學課程教學要求具有很強的實踐性，使教學與實踐結合起來，學生能夠做到邊學邊用、學用結合，以便收到事半功倍的效果。在繪制工程圖的過程中，對學生的工程意識培養也是在實踐教學環節中實現的。組織學生到工廠參觀實習可以增加學生對機器或零件的感性認識，但更重要的是學生要坐下來分析這些機器或零件的結構并繪制出工程圖。工程圖學的實踐教學環節不一定要到工廠里去進行，也不僅僅限制在制圖測繪1周或2周的時間，在教學過程的各個階段都應安排適當的實踐性教學學時。

根據工程圖學課程的知識特點，認真分析和研究制圖教學過程的實踐教學環節，針對課程的不同階段和內容進行實踐環節的教學設計，對于培養學生的讀圖、畫圖能力和工程意識就顯得十分重要[1]。

二、制圖測繪的實踐教學環節

工程圖學作為一門專業基礎課，它的實踐教學環節是課堂教學內容的補充和深化，實踐過程也有其自身的特點，如：學生根據零件或模型繪圖的過程都屬于實踐教學環節。與工程圖學相關的工程意識培養包括常見零件形體的空間概念、各種形體的表達方法、零件的尺寸標注及技術要求、裝配體的表達及標注等。因此，實踐性教學環節始終貫穿在工程圖學教學的各個階段。根據實物來畫圖的感覺和效果是不一樣的：一個真實的零件擺在學生面前，通過仔細觀察，學生可以分析零件的外部形狀和內部結構，思考通過哪種表達方法來繪制零件的工程圖，制定兩種或兩種以上的表達方法來進行比較，從中選擇較為恰當的一種表達方法來繪制零件的工程圖。

制圖教學過程有以下4個階段具有實踐性教學環節（如圖1所示）。這4個階段的實踐教學環節有各自不同重點的教學目的。前面2個階段主要解決形體的表達問題，采用適當的方法正確地表達出形體的外部形狀和內部結構，掌握這些表達方法是工程圖學的基礎。后面的2個階段主要通過測繪零件、繪制零件圖和裝配圖來培養學生的工程意識，全面掌握工程圖的繪制方法。

圖1 工程圖學的實踐教學環節

（1）第1個實踐環節是在學完組合體一章后，專門在繪圖室用2～4個學時來進行。這個實踐環節主要要求學生通過對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，培養學生對各種形體的表達能力，并正確標注組合體尺寸。

（2）第2個實踐環節的主要目的是要學生靈活掌握各種表達方法的具體應用，針對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形體的內部結構和外部形狀。

（3）零件測繪是制圖實踐環節的第3個環節，這一環節是培養學生工程意識的重要步驟。有關零件的工程意識包括零件的設計、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，才能制造出一個合格的機器零件。零件需要用零件圖來表達，制圖課程的任務就是要用平面圖形來完整地表達零件的內外形狀，用尺寸標注來表達零件各部分結構形狀的大小，用零件圖上的各種符號和文字正確地表達對零件的技術要求。

如圖2所示，零件圖的技術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要求。要增強學生的工程意識，就是要增強學生對尺寸公差、表面粗糙度、幾何公差及零件的熱處理等技術要求的認識和理解。要合理地選定一個參數，只能在實踐環節中去認識和理解。有些參數所涉及到的知識是在后續課程中講，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課程中講，在工程圖學的教學過程中，并不要求學生在圖紙上標注的技術要求各種參數完全正確，而是要求符號標注的格式要正確，各種參數標注做到基本合理就行了。

圖2 零件圖

（4）制圖測繪專周是學完制圖課程后的一個綜合性實踐教學環節，也是最重要的一個實踐教學環節。學生在這一周的時間里要測繪出一個裝配體的所有非標零件圖，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。通過測繪達到的要求是，學生能基本合理地表達各個零件的內部結構和外部形狀，能獨立繪制出零件草圖并合理地標注尺寸，根據草圖繪制出的裝配圖和零件工作圖基本符合要求。工程圖學的重點是零件圖和裝配圖的正確表達、尺寸和各種技術要求符號的正確標注。

三、結語

在實踐教學環節中注重培養學生的工程意識是工程圖學課程教學改革的重要方向。在工程圖學教學過程的4個階段均可穿插實踐性教學環節，分析各個環節要求掌握的重點內容，學生通過自己動手確定零件表達方案、標注零件尺寸和技術要求、根據零件圖繪制出裝配圖等，這些教學過程是培養學生工程意識的重要手段。

[1]吳佩年，唐艷麗，龔建軍.在工程圖學課程中引入創新設計環節的教學與實踐[J].中國科教創新導刊，2010（1）.

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