基于學科特色的現代工程圖學校級平臺課程教學探索

毛文武 李光霞

摘 要：工程圖學課程是高校普遍開設的基礎課程之一，針對傳統制圖課程的缺點，進行了全新的工程圖學校級平臺課程的構建，強化計算機繪圖實踐教學，結合學科特色進行了教學探索。

關鍵詞：工程圖學；教學探索；學科特色

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2017）24-0076-03

Abstract： Engineering Graphics is a public basic course for many college students. According to the disadvantage of original engineering drawing course， the new university public basic courses of modern engineering graphics are constructed. The practice of computer drawing and the teaching exploration based on discipline characteristics are focused on.

Keywords： engineering graphics； teaching exploration； discipline characteristics

工程圖樣是工程師的語言，是表達設計意圖、交流技術思想的重要工具，工程圖學教育是大學生素質教育和創新教育的重要組成部分，主要培養學生繪制和閱讀工程圖樣的能力，對提高學生實踐動手能力、空間構型能力和創新思維能力具有積極的意義。近十年來，隨著計算機輔助技術在生產實際中的廣泛應用，計算機繪圖已成為主流的繪圖手段，傳統的以尺規繪圖為重點的制圖教學已遠跟不上時代的要求。2014年以來，筆者針對上海海洋大學學生和專業特點，結合教育部高等學校工程圖學教學指導委員會的指導要求，進行了工程圖學校級平臺課程的教學探索，取得了較好效果。

一、改革前工程圖學校級平臺課程設置

工程圖學課程是上海海洋大學工科、農科教育平臺的重要組成部分，2014年教學改革前工程圖學校級平臺課程主要包括機械制圖A（72學時）、機械制圖A（64學時）、機械制圖B（48學時）、工程制圖（32學時）、園林制圖（32學時）、機械識圖（32學時）、計算機繪圖A（32學時）、計算機繪圖B（24學時）、CAD制圖（32學時）九門課程。

機械制圖A、機械制圖B、工程制圖、園林制圖和機械識圖課程主要講授國家制圖標準、三視圖、表達方法、零件圖、裝配圖或工程圖的尺規繪制和閱讀，其面向專業如表1所示。機械制圖A（72學時）主要面向機械制造及其自動化專業，機械制圖A（64學時）主要面向建筑環境與能源應用工程、能源與動力工程、工業工程、物流工程、海洋漁業科學與技術等專業，機械制圖B（48學時）主要面向我校環境工程、食品科學與工程、電氣工程及其自動化等專業，工程制圖（32學時）主要面向水產養殖學、水族科學與技術、水生動物醫學、生物科學、海洋科學等專業。園林制圖（32學時）和機械識圖（32學時）分別面向園林專業和計算機科學與技術專業。

計算機繪圖A、計算機繪圖B、CAD制圖主要講授CAD技術及其軟件，繪圖實踐以上機繪圖為主，其面向專業如表2所示。計算機繪圖A（32學時）主要面向機械設計制造及其自動化、工業工程、物流工程、電氣工程及其自動化專業學生，計算機繪圖B（24學時）主要面向水產養殖學、生物科學、環境科學、海洋科學專業學生、CAD制圖（32學時）主要面向海洋技術專業學生。

二、工程圖學校級平臺課程改革的迫切性

改革前工程圖學校級平臺課程缺點較為明顯，存在課程名稱不嚴謹、制圖類課程與計算機繪圖類課程脫節等問題。首先存在不同學時課程，名稱完全一致的情況，如機械制圖A同時有72學時和64學時，甚至同64學時的機械制圖A課程，因實踐學時和講授學時略有不同，存在多種不同的課程號。其次，教學內容相同學時相同的課程，不同專業有不同的名稱。如32學時的計算機繪圖A和32學時的CAD制圖課程只是分別面向機械設計制造及其自動化等專業和海洋技術專業。再次，在計算機繪圖已成為主流繪圖手段的當今，教改前不少專業如食品科學與工程、環境工程等專業只開設機械制圖類課程而未開設計算機繪圖類課程，繪圖實踐還采用傳統的徒手繪圖和尺規繪圖。此外，有的專業開設了CAD制圖課程但前期未開設機械制圖或工程制圖課程，學生進行計算機繪圖實踐時看不懂基礎的正投影圖紙。

隨著專業前沿課程的不斷開設，學位學分要求的降低，專業課程課時不斷壓縮，對各專業而言，需分別選修兩門工程圖學公共基礎課程機械制圖（工程制圖）和計算機繪圖，可行度不高，另一方面，對工程圖學課程而言，計算機繪圖重要性由日漸突出，工程圖學校級平臺課程的教學改革勢在必行。

三、構建全新的工程圖學校級平臺課程

針對改革前工程圖學校級平臺課程存在的問題，結合教務處和各開課學院教學負責人對工程圖學課程的建議，我校工程圖學教學團隊構建了全新的工程圖學校級平臺課程培養方案，將傳統的機械制圖（工程制圖）與計算機繪圖融為一體，重點強化學生的計算機繪圖能力。改革后2014校級公共基礎教學平臺工程圖學課程由現代工程圖學A（上）、現代工程圖學A（下）、現代工程圖學B、現代工程圖學C共4門課程構成，如圖1所示。

新構建的4門工程圖學校級平臺課程的理論學時、上機實踐學時和面向專業如3所示：現代工程圖學A（上）、現代工程圖學A（下）兩門課程面向機械設計制造及其自動化專業，分別為64學時和40學時，上機實踐各為16學時。現代工程圖學B主要面向工業工程、物流工程、環境工程、動力大類、食品大類相關專業，80學時，上機實踐32學時。現代工程圖學C主要面向水產養殖、水族科學與技術、水生動物醫學、生物科學、生物技術、海洋生物、海洋技術、海洋環境、電氣工程及其自動化等專業。

四、基于學科特色的專業制圖教學探索

作為本科生進校后的首門工科基礎課程，工程圖學課程受眾面廣，上海海洋大學每年選修學生人數超過1000人，選修的本科專業和方向達到19個。各專業差異較大，既有機械設計制造及其自動化等機械類專業，也有能源與動力工程、建筑環境與能源應用工程等近機類專業、有水產養殖專業和水族科學與技術等農學專業，還有海洋技術等理學專業，各專業工程圖樣差異較大。

近兩年來，筆者針對不同專業的工程圖學特色教學進行了積極的探索，每門工程圖學校級平臺課程均有4-6學時的專業制圖教學。面向機械設計制造及其自動化專業的現代工程圖學A課程的專業制圖模塊6學時，主要內容為焊接圖、展開圖、鈑金加工圖、典型機械設備的綜合圖學表達。面向工業工程、物流工程、動力大類、食品大類等專業的現代工程圖學B課程的專業制圖模塊6學時，主要內容為物流工程的集裝箱、叉車、托盤等物流裝備圖，工業工程中的生產設施布局圖、人因工程圖，食品大類的食品生產工藝流程圖、食品裝備圖、包裝工程圖， 能源大類的房屋建筑工程圖、管道工程圖等，如圖2、圖3即是能源大類專業繪圖模塊中選用的風管、彎管的三維模型。面向海洋技術、電氣工程及其自動化、水產養殖學、水族科學與技術等專業的現代工程圖學C課程的專業制圖模塊4學時，主要內容為海洋技術專業的海洋環境勘測圖，電氣工程及其自動化中的電氣工程圖、電子控制圖，水產養殖學中的養殖工程圖、養殖工藝圖、養殖裝備圖，水族科學與技術專業的水族設施圖、水族布展圖、觀賞魚形態和解剖圖等。

五、結束語

2014年以來，上海海洋大學工程圖學教學團隊針對學校原工程圖學校級平臺課程的缺點，進行了全新的工程圖學校級平臺課程的構建，將傳統的機械制圖或工程制圖課程與計算機繪圖課程有機結合，強化計算機繪圖實踐教學，結合學科特色進行了有益的探索，對其他高校工程圖學相關課程的教學改革應該能有一定借鑒。

參考文獻：

[1]錢可強，何銘新，徐祖茂.機械制圖[M].北京：高等教育出版社，2016.

[2]李良訓，余志林，俞瓊，等.AutoCAD二維、三維教程-中文2012版[M].上海：上海科學技術出版社，2012.

[3]錢自強，林大鈞，郭慧.大學工程制圖[M].上海：華東理工大學出版社，2014.

[4]鐘家麒，鐘曉穎.工程圖學[M].北京：高等教育出版社，2006.

[5]E.MaxRaisorFIAE.Engineering.Graphics Principles with Geometric Dimensioning and Tolerancing[M].Mission KS：SDC. 2002.

[6]胡琳.工程制圖[M].北京：機械工業出版社，2010.

[7]Frederick E.Giesecke.技術制圖[M].北京：清華大學出版社，2009.

[8]毛文武.現代工程圖學習題與上機實驗[M].北京：中國農業出版社，2016.

[9]毛文武.現代工程圖學公共基礎課程教學探索[J].裝備制造技術，2015（11）.

[10]毛文武.機制專業現代工程圖學課程教學改革與實踐[J].機電技術，2015（6）.

[11]吳國興，符躍鳴，李忠唐.應用型本科機械類專業工程訓練體系的構建與實踐[J].實驗室研究與探索，2013（03）.

[12]李玉根，馬小莉，李冬梅，等.應用型院校工程圖學教學模式改革與實踐[J].圖學學報，2017（1）.

[13]堯燕.依托三維工程圖學培養學生設計創新能力的探索[J].圖學學報，2017（1）.

[14]孫衛紅.工程圖學“語言”教學模式的教學改革實踐[J].中國大學教學，2015（3）.

[15]陸國棟，孫毅，費少梅，等.面向思維力、表達力、工程力培養的圖學教學改革[J].高等工程教育研究，2015（5）.

[16]李雨桐，王玉新.強化工程意識與工程圖樣繪制能力的工程圖學教學探討[J].圖學學報，2014（5）.

[17]郭長虹，馬筱聰，李大龍，等.構建基于“卓越工程師教育培養計劃”和CDIO的工程圖學教學體系[J].圖學學報，2014（1）.

[18]姜文銳，宮娜.拔尖人才培養模式下的工程圖學教學研究[J].圖學學報，2014（3）.

[19]劉克非，湯小紅，吳慶定，等.建筑類工程圖學實踐創新型教學內容與方法的研究與實踐[J].圖學學報，2013（6）.

[20]方志梅，戰洪飛.基于通識教育的工程圖學課程體系重構[J].中國大學教學，2013（4）.

[21]紀花，張志俊，陳光，等.基于工程素質和創新能力的《工程圖學》課程改革的探索[J].高教學刊，2017（1）.