機類學生工程制圖實現“甩圖板”的改革與實踐

孫巖 李紅雙 陳偉

摘 要：隨著計算機軟硬件的發展和普及，計算機繪圖已被廣泛應用到各個工程領域，如機械、電子、汽車等各行各業，國內基本所有的大、中型企業已經完全甩掉了圖板，實現了無紙化設計與繪圖。該文論述了機類學生工程制圖“甩圖板”的重要性及迫切性，結合我校工程制圖教學探討了新的“甩圖板”教學模式的研究，并通過實踐證明其可行性。

關鍵詞：甩圖板 工程制圖 教學改革

中圖分類號：G804.8 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）11（a）-0169-02

恩格斯曾經說過“社會一旦有技術上需要，則這種需要就會比10所大學更能把科學推向前進”，恩格斯的精辟理論在計算機繪圖的應用上體現的淋漓盡致。現代教育是“以培養的人才受到社會好評為準則”，社會的需要就是高等教育者培養的目標，由此可見“甩掉圖板作圖”是工程制圖的發展必然。因此加快工程制圖教學方法、體系的改革已經刻不容緩，甩圖板教學模式改革與應用已是當務之急。

1 “甩圖板”教學模式的研究

“甩圖板”教學模式就是在圖學知識的教育、培養過程中，拋棄圖板繪圖工具，取而代之采用先進的計算機輔助設計（以下簡稱CAD）軟件作為工具及手段，優化課程內容及體系，將傳統的圖學內容與現代的計算機繪圖知識有機地結合起來，以適應社會發展要求的一種新型的工程制圖教學模式。工程制圖教學體系深化改革不是對教學內容進行簡單的增減，而是必須打破傳統的課程內容和界限，與相關課程協調和融合，將相關的學科知識重新組合形成新的課程體系。

現有的工程制圖（也有稱機械制圖）教學，以我校機械設計制造及其自動化專業為例，相關理論課程包括畫法幾何及機械制圖、CAD繪圖、機械CAD/CAM，具體安排如表1所示。

這里存在兩個問題，一是機械制圖與CAD繪圖分離教學，這樣機械制圖部分就勢必得圖板繪圖，而且CAD繪圖教學又會脫離機械制圖理論知識，致使兩門課程無法有機的結合，學習效果不理想；二是機械CAD/CAM課程安排在第7學期，與機械制圖、CAD繪圖相隔3個學期，不利于貫通學習，而且第5、6學期的課程設計環節因還未開機械CAD/CAM課程無法進行三維建模，會略顯課程設計中的軟件應用不夠完整。

為解決以上兩個主要問題，實現真正意義是的“甩圖板”，將畫法幾何及機械制圖、CAD繪圖、機械CAD課程進行整合，三門課程內容穿插進行教學，在理論教學的同時，讓學生學習、實踐CAD軟件。學生可以自己使用CAD軟件進行三維建模、創建二維圖紙，既增加了課程的趣味性，又提高了學生空間想象能力。其中課程名稱延續畫法幾何及機械制圖，分兩個學期共160學時，將CAD軟件（原CAD繪圖、機械CAD）教學融入到課程中去。這里補充說明一下，原機械CAM部分與相應的專業課合并講授。新的教學安排如表2所示。

2 “甩圖板”的實踐應用研究

系統的理論教學模式改革，使學生具備了工程圖樣的讀圖與繪圖能力、計算機繪制工程圖紙的能力和計算機創建三維模型、裝配體的能力。而如何在后續的課程設計、綜合實驗及畢業設計環節熟練應用CAD軟件進行設計、繪圖，如何教學到應用全面貫徹甩圖板才是重中之重。

機類學生基本所有實踐環節都與工程制圖密不可分。如機器測繪的工程圖紙、機械原理課程設計的機構簡圖、機械設計課程設計環節設計的減速器的零件圖和裝配圖、機械制造技術基礎的工裝等，包括綜合性環節的畢業設計，都要甩掉圖板，科學地使用計算機輔助設計軟件。以開設在第3學期的為期2周的機器測繪為例，就是對工程制圖能力的一個綜合應用，是全面提高學生制圖能力和計算機繪圖能力的綜合性實踐環節。按原教學安排，2周的機器測繪，學生要分組對一小型儀表車床進行拆裝、對零件進行測繪、繪制零件草圖、繪制零件工作圖、匯總數據繪制裝配圖，其中手工繪制零件工作圖和機器裝配圖，繪圖量大、耗時多，多數同學繪圖質量不高。如果甩掉圖板，繪制草圖后，計算機繪制零件二維工程圖紙和裝配圖，不但繪圖質量大大提高，效率也會有很大提高，這樣學生就可以有剩余的時間完成部分零件的三維建模，甚至可以完成三維裝配及動畫演示，甩圖板后學生在機器測繪環節完成的儀表車床裝配體如圖1所示，可見甩圖板教學模式的教學改革成果顯著。

3 機類學生工程制圖實現“甩圖板”的實踐結果分析

以我校2011級機械設計制造及其自動化專業機械電子工程方向B142121班為例，對其機械設計課程設計環節計算機輔助設計軟件使用情況做一統計及分析，具體數據如表3所示（該課程設計圖紙內容包括2張零件圖和1張裝配圖）。31名學生自愿選擇是否使用CAD軟件，結果顯示，大部分學生都會選擇CAD軟件進行輔助繪圖工具，并成績較好。學生普遍反映，使用CAD軟件完成課程設計收獲很大，不但提高效率和圖紙質量，又有機會熟悉和練習CAD軟件，為后續的其他課程設計、畢業設計乃至工作都打下了良好的基礎。

4 結語

與傳統意義上“甩圖板”項目不同，本項目不局限于畫法幾何及機械制圖、計算機繪圖這兩門課程的教學改革，而是整個課程體系的教學內容及教學方法的改革，最終實現全面的“甩圖板”，進而提高學生的計算機繪圖能力。

參考文獻

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