基于職業教育的工程識圖與制圖課程優化改革

趙海燕 郭南初

摘 要 以學生為主體，以有效提高學生看圖和繪圖能力為目標，針對職業教育的特點，在教學上打破常規枯燥的二維教學模式，采用逆向式教學思維，引入企業零部件，以三維建模教學作為切入點，對課程優化改革，從而激發學生的學習興趣，提高學生的學習效率。

關鍵詞 職業教育；工程識圖與制圖課程；Inventor軟件

中圖分類號：G712 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2016）04-0127-03

Optimization Reform of Course of Engineering Graphics and Drawing based on Vocational Education//ZHAO Haiyan， GUO Nanchu

Abstract Taking students as subject， in order to effectively improve the students reading drawings and drawing ability， aiming at the characteristics of vocational education， two dimensional teaching mode in teaching being broken， uses the reverse teaching thought， to the teaching of 3D modeling that are parts models of enterprises， as a starting point， optimization of the curriculum reform， so as to stimulate students interest in learning， enhance learning efficiency of students.

Key words vocational education； course of engineering graphics and drawing； inventor software

高職工程識圖與制圖是機械類專業一門既有系統理論又有較強實踐性的技術領域共享平臺核心課[1]。傳統的制圖教學一般都是從抽象的點線面投影到組合體表達、零部件表達，學生接觸的主要是二維平面圖形，雖然可以借助多媒體或教學模型，但畢竟大部分圖形沒有三維結構可以參考，學起來比較頭疼，尤其空間想象力差的學生學習更加困難。為了讓學生輕松愉快地學習，有效提高看圖和繪圖能力，蘇州市職業大學對該課程進行了優化改革試點。

1 改革思路

逆向式教學 教學打破常規枯燥的二維教學模式，采用逆向式思維，以三維建模教學作為切入點，激發學生的學習興趣，降低學習難度。然后由三維建模轉向二維工程圖，循序漸進地教學。

引入企業零部件 將企業典型零部件作為經典案例引入教學，學生在學習的同時還能了解企業文化，掌握實際零部件的讀圖與繪制，提前和企業接軌。

熟練掌握計算機三維繪圖 由于現在企業中很少用到手工繪圖，因此在學生學習中不需要再強調手繪，只需掌握手工草繪即可。三維繪圖能力是大多數企業對員工一個必須的要求，因此將三維計算機繪圖有機引入。

2 改革措施

挑選班級 由于入學時不同專業學生基礎略不同，為了能較為公平地比較改革結果，挑選機制、機電兩個不同專業各兩個新生班級作為改革試點班。為了對比，挑選一個機電班和一個機制班作為改革試點班，挑選另外一個機電班和一個機制班作為普通班，兩位教師分別帶一個改革班和一個普通班，普通班采用的是傳統教學。

將Inventor三維繪圖軟件和制圖有機融合 Inventor軟件現在在企業中是普遍使用的一款軟件，是美國AutoDesk

公司推出的一款三維可視化實體模擬軟件，由Inventor繪制的三維圖可以很方便地導出二維圖形，并進行修改編輯，甚至可以導出AutoCAD二維圖形[2]。因此在教學中采用Inventor軟件作為繪圖工具，與制圖教學有機結合。比如繪制零件“缸體”，如圖1所示，如果直接繪制二維圖紙，學生入手比較困難；如果通過Inventor軟件直接繪制三維模型，學生操作簡單，也增加了學習興趣，如圖2所示。三維建模完成后，再通過Inventor軟件導出二維工程圖，非常方便，如圖3所示。

精簡理論教學，注重實例教學 過多的理論教學會讓學生感到枯燥乏味，所以在教學中精簡理論教學內容，以夠用為準則[3]，更多地加入實例教學，多增加實際操練。如正投影法的教學，精簡點、線、面的投影，以拆卸器中的簡單零件壓緊墊、掛鉤為例進行三視圖教學。學生首先看到的是零件的三維模型，在學習了投影和三視圖的簡要知識后，徒手繪制零件的三視圖。

在簡單學習了Inventor軟件之后，學生也可以很容易地繪制壓緊墊、掛鉤的三維模型。如圖4所示為掛鉤的三維模型，建模完成后導出掛鉤主視圖和左視圖（由于掛鉤結構簡單，表達時不需要俯視圖，如果學生想體會也可以自行導出），如圖5所示，并和先前草繪的三視圖進行結果比較。這樣的學習過程，學生感到很輕松，學習興趣提高，繪制零件三視圖也比較容易入手。

以學生為中心，以小組教學為主 教學中以學生為中心，注意學生的個體差異。在學習中，學生可以2～3人為一組，每組自由選擇不同的部件，進行零部件的三維建模和零部件表達。教師適當引導，以學生練為主，以教師教為輔。課上仔細觀察學生的表現，幫助每組學生針對自己的零部件表達發現問題、解決問題。

為了增強與學生及時溝通的便捷性，建立QQ群，時刻了解學生課下的學習情況和課下作業完成的情況。

3 改革效果

課程學習結束后，隨機挑選普通班和改革班的學生各20名，然后請他們在規定的時間內完成指定零件的表達，如圖6所示，完成后并輸出打印兩份。

普通班的學生由于沒有學過Inventor軟件，他們使用AutoCAD軟件繪圖，改革班的學生則使用Inventor軟件繪圖。測試過程中發現，使用Inventor軟件繪圖的學生大多提前完成并提交。

接下來分別請另外兩位制圖教師幫忙打分，他們并不知道哪些學生是普通班或改革班，同時進行打分。然后將分數取平均值，結果如表1所示。結果分析表明，改革班的學生成績總體明顯高于普通班。

4 結語

通過對工程識圖與制圖的課程改革，發現學生的學習興趣提高了，繪圖創新能力也增強了，主要表現在以下幾個方面。

1）學生的零部件表達能力明顯提高。

2）學生的創新能力有所提高。隨著改革班的學生三維繪圖能力增強，也由于平時教學中多鼓勵學生進行創新改進部件表達，因此改革班學生自主學習和創新能力都有所提高，多名學生申請專利并獲得授權。

3）比賽能力增強，改革班的學生在2015年蘇州吳中區校企CAD機械設計技能大賽中取得第二名的好成績。

參考文獻

[1]陳慧斌.《機械制圖與CAD》創新教學模式[J].中國科教創新導刊，2010（16）：25.

[2]胡仁喜，董永進，鄭娟.Inventor10中文版機械設計高級應用實例[M].北京：機械工業出版社，2006.

[3]莫麗萍.高職《機械制圖》教學創新研究與實踐[J].中國科技信息，2010（5）：219-220.