工程制圖課程教學內容整合優化研究

摘 要 工程制圖課程是工科類院校學生必修的技術基礎課，從教育面向未來，培養創新型人才的總體目標出發，以培養學生的空間想象能力和創新能力為指導，在工程制圖課程學時不斷壓縮的背景下，分析了工程制圖課程在教學理念上存在的不足，對目前的教學方法進行了綜述研究，整合和優化了工程制圖課程的內容，最大程度滿足了在學時減少情況下課程體系的完整性。

關鍵詞 工程制圖 教學內容 整合優化

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

1 工程制圖課程教學現狀和存在的問題

傳統的工程制圖課程教學模式側重于手工繪圖、讀圖和形體表達等技能的培養和訓練，近幾年計算機技術迅速發展，特別是計算機三維造型技術的不斷完善及其在工程上的廣泛應用，使工程制圖課程的內容發生了很大的變化，在教學過程中，不僅講授多面正投影理論等傳統內容，而且還涉及計算機圖形學、計算機輔助設計、計算機輔助制造等新技術和內容，工程制圖與計算機三維造型技術相結合，引發了廣大制圖教師的深度思考，為工程制圖的快速發展提供了廣闊的空間，但同時也對傳統的工程制圖的課程體系、教學內容以及教學方法等都帶來了巨大的沖擊。制圖課程的學時不斷的減少和新技術的層出不窮之間的矛盾凸顯出來，工程制圖課程存在的主要問題主要表現在以下幾個方面：

（1）內容多、課時少、講課方法單調。由于受到傳統教學體系的影響，工程制圖課程主要內容包括畫法幾何、制圖基礎和機械圖。傳統的畫法幾何是單獨的一本教材，自成體系，主要講述三面投影體系的建立以及點、直線、平面投影性質和作圖規律，重點內容是特殊位置直線和平面的投影特性；線面之間的位置關系包括直線與直線的平行、相交和交叉（異面直線），直線與平面的位置關系包括平行和相交（垂直是相交的特殊情況）；平面上點及直線的投影、平面上取投影面的平行線是重點內容；投影變換主要講述換面法原理及其應用，主要內容是一般位置直線求實長和一般位置平面求實形。制圖基礎部分包括制圖國標、基本立體、組合體投影和圖樣的表達方法等，這部分內容主要是培養學生的空間想象能力，對學生而言比較難，作業量大。機械圖部分是學習工程制圖的最終目的，主要內容是零件圖和裝配圖的繪制和閱讀，零件圖和裝配圖是兩類工程圖樣，不僅涉及制圖本身的投影內容，而且還涉及大量的機械制造、機械加工和材料學等方面的知識，由于工程制圖課程的授課對象又是完全沒有相關知識的大一新生，需適當地補充一些必要的工程背景知識。綜上所述，傳統的教學內容抽象且涉及的知識面廣泛，雖然目前都采用了多媒體教學，可以提高課堂教學的信息量，但是學生所學到的知識并不扎實，同時，現在高校普遍存在學時壓縮現象，給這門課程的教學更是雪上加霜，為完成教學大綱規定的教學內容，維護工程圖學傳統教學體系的完整性，課堂教學速度難免較快，必要的實踐訓練環節被削弱，教師教得辛苦、學生學得也累，很難激發學生自主學習的積極性，從而削弱了教學效果。

（2）計算機繪圖已經進入了所有院校，這本身是件好事，但是，在工程制圖課程教學過程中也普遍存在過度依賴計算機，注重實際上機操作而忽略了理論知識的教學，導致學生變成了簡單的“制圖員”，而非“工程師”。計算機硬件技術和各種專業繪圖軟件的大量普及，使個別院校徹底實現了“甩圖板”工程，學生全部用電腦繪圖。近年來隨著 AutoCAD 、CAXA、Solidworks等二維和三維軟件的出現，使繪圖工作變得簡單而輕松，甚至有些智能軟件通過三維模型可以自動生成二維工程圖，表面上看的確提高了工作效率，但是學生忽略了投影的理論知識，知其然而不知其所以然。

2 教學理念與教學方法的思考

工程制圖課程是工科院校課程體系中一門非常重要的專業基礎課，有著其完整而獨特的課程內容體系，又與后續的專業課有著密切的關系，其目標就是培養學生具備學習、運用投影理論，用二維投影圖表達三維物體，從而使學生具有從事機械及相關行業所必需的最基本的專業素養。因此，在課程整個教學過程中，有必要不斷地向學生灌輸本課程的課程體系、學習方法、培養目標以及相關的工程背景知識，使學生對課程的定位和整個課程體系有一個全面的認識，思路清晰，前后的知識聯系起來，減少學生學習上的盲目性。同時，在課時有限的情況下，要看學生真正學到了多少知識而非教師講授了多少內容，始終把學生對課程的感受放在首位。在教學方法上，啟發與引導應貫穿教學過程的始終，“滿堂灌”和“填鴨式”的教學方法是不可取的，注重平時的教學，如適當增加平時成績和實踐環節等，將教學的過程管理擺到重要的位置。

3 教學內容的整合和優化

工程制圖課程主要包含三大模塊：畫法幾何、制圖基礎和機械圖。這三個部分的內容既各自獨立又彼此關聯。具體優化整合的部分如下：

（1）畫法幾何部分：這部分內容是工程制圖課程的理論基礎，內容多而且抽象，可塑性大。具體的做法是重點講述特殊位置直線、平面的投影特性，直線與平面、平面與平面的相對位置關系只講授相交兩元素中至少有一個處于特殊位置，對于換面法只講授基本原理和基礎內容，采用案例教學，重點如何用于換面法求一般位置直線的實長和一般位置平面的實形，降低平面立體與平面立體的截交線難度，對于相貫線中的斜貫、偏貫等內容加以刪除。在畫法幾何部分，刪除了抽象、復雜的純粹的圖解空間幾何問題的習題，將點、線、面的投影整合到立體的投影中，將換面法也融合到立體的投影中，如在有垂直面和一般位置平面的立體投影圖中求平面的實形，這樣，既增加了學生學習的興趣，又符合認知規律。

（2）制圖基礎：將“國標”部分讓學生自學，教師可采用提問的方式進行講解，在以后的作業和實踐環節中得到貫徹和提高；在“組合體”部分，將三維建模技術應用其中，實現教學過程的可視化，減少儀器圖，增加徒手繪制草圖環節，將構型設計貫穿始終。

（3）機械制圖部分：在零件圖和裝配圖部分，對于非機類的學生，淡化理論的講解，將標準件、技術要求以及裝配圖的理論等內容融合到具體的零件圖和裝配圖中，教師結合具體的零件圖和裝配圖講解，這樣既縮短了講課學時，又增加了學生的興趣和記憶；對于機械類學生，這部分內容最為重要，而且也是最難理解的，除了教師講授理論知識以外，還應該讓學生多練習，增加零件圖和裝配圖的草圖繪制，同時增加計算機三維虛擬裝配練習，零件圖中的技術要求只要求學生會標注而不用展開，因為將來有專門的課程講授。

計算機繪圖應貫穿課程教學的始終，而且應作為輔助工具，應時刻牢記軟件的講解應為教學服務，軟件其實就是一個現代化的教學工具和手段，而不是將軟件的全部命令詳細講解。

4 結語

在學時壓縮的現狀下，整合和優化畫法幾何、制圖基礎和機械圖三部分的內容是必要的，在充分研究課程體系的基礎上，對教學內容進行必要的刪除、精簡、融合勢在必行，充分合理利用計算機技術，從立體認識入手，將計算機三維實體造型對形體的描述與工程制圖課程對形體的描述統一起來，注重應用，案例教學，用現代計算機技術對傳統內容進行改造是有益的嘗試和將來發展的方向，在整合和優化教學內容的工作中，更應該注重實踐能力的培養，突出應用型人才的培養理念。

參考文獻

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