工程制图课程教学内容整合优化研究

摘 要 工程制图课程是工科类院校学生必修的技术基础课，从教育面向未来，培养创新型人才的总体目标出发，以培养学生的空间想象能力和创新能力为指导，在工程制图课程学时不断压缩的背景下，分析了工程制图课程在教学理念上存在的不足，对目前的教学方法进行了综述研究，整合和优化了工程制图课程的内容，最大程度满足了在学时减少情况下课程体系的完整性。

关键词 工程制图 教学内容 整合优化

中图分类号：G424 文献标识码：A

1 工程制图课程教学现状和存在的问题

传统的工程制图课程教学模式侧重于手工绘图、读图和形体表达等技能的培养和训练，近几年计算机技术迅速发展，特别是计算机三维造型技术的不断完善及其在工程上的广泛应用，使工程制图课程的内容发生了很大的变化，在教学过程中，不仅讲授多面正投影理论等传统内容，而且还涉及计算机图形学、计算机辅助设计、计算机辅助制造等新技术和内容，工程制图与计算机三维造型技术相结合，引发了广大制图教师的深度思考，为工程制图的快速发展提供了广阔的空间，但同时也对传统的工程制图的课程体系、教学内容以及教学方法等都带来了巨大的冲击。制图课程的学时不断的减少和新技术的层出不穷之间的矛盾凸显出来，工程制图课程存在的主要问题主要表现在以下几个方面：

（1）内容多、课时少、讲课方法单调。由于受到传统教学体系的影响，工程制图课程主要内容包括画法几何、制图基础和机械图。传统的画法几何是单独的一本教材，自成体系，主要讲述三面投影体系的建立以及点、直线、平面投影性质和作图规律，重点内容是特殊位置直线和平面的投影特性；线面之间的位置关系包括直线与直线的平行、相交和交叉（异面直线），直线与平面的位置关系包括平行和相交（垂直是相交的特殊情况）；平面上点及直线的投影、平面上取投影面的平行线是重点内容；投影变换主要讲述换面法原理及其应用，主要内容是一般位置直线求实长和一般位置平面求实形。制图基础部分包括制图国标、基本立体、组合体投影和图样的表达方法等，这部分内容主要是培养学生的空间想象能力，对学生而言比较难，作业量大。机械图部分是学习工程制图的最终目的，主要内容是零件图和装配图的绘制和阅读，零件图和装配图是两类工程图样，不仅涉及制图本身的投影内容，而且还涉及大量的机械制造、机械加工和材料学等方面的知识，由于工程制图课程的授课对象又是完全没有相关知识的大一新生，需适当地补充一些必要的工程背景知识。综上所述，传统的教学内容抽象且涉及的知识面广泛，虽然目前都采用了多媒体教学，可以提高课堂教学的信息量，但是学生所学到的知识并不扎实，同时，现在高校普遍存在学时压缩现象，给这门课程的教学更是雪上加霜，为完成教学大纲规定的教学内容，维护工程图学传统教学体系的完整性，课堂教学速度难免较快，必要的实践训练环节被削弱，教师教得辛苦、学生学得也累，很难激发学生自主学习的积极性，从而削弱了教学效果。

（2）计算机绘图已经进入了所有院校，这本身是件好事，但是，在工程制图课程教学过程中也普遍存在过度依赖计算机，注重实际上机操作而忽略了理论知识的教学，导致学生变成了简单的“制图员”，而非“工程师”。计算机硬件技术和各种专业绘图软件的大量普及，使个别院校彻底实现了“甩图板”工程，学生全部用电脑绘图。近年来随着 AutoCAD 、CAXA、Solidworks等二维和三维软件的出现，使绘图工作变得简单而轻松，甚至有些智能软件通过三维模型可以自动生成二维工程图，表面上看的确提高了工作效率，但是学生忽略了投影的理论知识，知其然而不知其所以然。

2 教学理念与教学方法的思考

工程制图课程是工科院校课程体系中一门非常重要的专业基础课，有着其完整而独特的课程内容体系，又与后续的专业课有着密切的关系，其目标就是培养学生具备学习、运用投影理论，用二维投影图表达三维物体，从而使学生具有从事机械及相关行业所必需的最基本的专业素养。因此，在课程整个教学过程中，有必要不断地向学生灌输本课程的课程体系、学习方法、培养目标以及相关的工程背景知识，使学生对课程的定位和整个课程体系有一个全面的认识，思路清晰，前后的知识联系起来，减少学生学习上的盲目性。同时，在课时有限的情况下，要看学生真正学到了多少知识而非教师讲授了多少内容，始终把学生对课程的感受放在首位。在教学方法上，启发与引导应贯穿教学过程的始终，“满堂灌”和“填鸭式”的教学方法是不可取的，注重平时的教学，如适当增加平时成绩和实践环节等，将教学的过程管理摆到重要的位置。

3 教学内容的整合和优化

工程制图课程主要包含三大模块：画法几何、制图基础和机械图。这三个部分的内容既各自独立又彼此关联。具体优化整合的部分如下：

（1）画法几何部分：这部分内容是工程制图课程的理论基础，内容多而且抽象，可塑性大。具体的做法是重点讲述特殊位置直线、平面的投影特性，直线与平面、平面与平面的相对位置关系只讲授相交两元素中至少有一个处于特殊位置，对于换面法只讲授基本原理和基础内容，采用案例教学，重点如何用于换面法求一般位置直线的实长和一般位置平面的实形，降低平面立体与平面立体的截交线难度，对于相贯线中的斜贯、偏贯等内容加以删除。在画法几何部分，删除了抽象、复杂的纯粹的图解空间几何问题的习题，将点、线、面的投影整合到立体的投影中，将换面法也融合到立体的投影中，如在有垂直面和一般位置平面的立体投影图中求平面的实形，这样，既增加了学生学习的兴趣，又符合认知规律。

（2）制图基础：将“国标”部分让学生自学，教师可采用提问的方式进行讲解，在以后的作业和实践环节中得到贯彻和提高；在“组合体”部分，将三维建模技术应用其中，实现教学过程的可视化，减少仪器图，增加徒手绘制草图环节，将构型设计贯穿始终。

（3）机械制图部分：在零件图和装配图部分，对于非机类的学生，淡化理论的讲解，将标准件、技术要求以及装配图的理论等内容融合到具体的零件图和装配图中，教师结合具体的零件图和装配图讲解，这样既缩短了讲课学时，又增加了学生的兴趣和记忆；对于机械类学生，这部分内容最为重要，而且也是最难理解的，除了教师讲授理论知识以外，还应该让学生多练习，增加零件图和装配图的草图绘制，同时增加计算机三维虚拟装配练习，零件图中的技术要求只要求学生会标注而不用展开，因为将来有专门的课程讲授。

计算机绘图应贯穿课程教学的始终，而且应作为辅助工具，应时刻牢记软件的讲解应为教学服务，软件其实就是一个现代化的教学工具和手段，而不是将软件的全部命令详细讲解。

4 结语

在学时压缩的现状下，整合和优化画法几何、制图基础和机械图三部分的内容是必要的，在充分研究课程体系的基础上，对教学内容进行必要的删除、精简、融合势在必行，充分合理利用计算机技术，从立体认识入手，将计算机三维实体造型对形体的描述与工程制图课程对形体的描述统一起来，注重应用，案例教学，用现代计算机技术对传统内容进行改造是有益的尝试和将来发展的方向，在整合和优化教学内容的工作中，更应该注重实践能力的培养，突出应用型人才的培养理念。

参考文献

[1] 李勇峰，陈书剑.工程制图新课程体系教材及教学改革实践[J].广西轻工业，2009（9）.

[2] 王国顺，谢军.机械制图实践[M].北京：清华大学出版社，2009.

[3] 黄英.机械制图教学中三维技术的拓展应用研究[J].科教导刊，2014（7）.