面向表达力培养的机械制图测绘实践教学改革

何泽银 罗召霞 向阳 方轶琉 杨钢 王正伦

摘 要：机械制图是机械卓越工程师培养计划中重要的专业技术课，是学生进校后最先涉足工程领域的一门课，具有系统的理论和较强的实践性。针对目前机械制图测绘课程在教学方面存在的问题，围绕交通院校的培养特色，以轨道交通中的典型关键零部件为例，运用手绘、二维CAD及三维CAD等技术，完成零件图与装配图的绘制，提出面向工程、宽基础、强能力、重应用的机械制图测绘实践课程的教学方法与改革思路，提升学生的表达能力与思维能力，实现卓越工程师培养的目的。

关键词：卓越工程师 机械制图 测绘实践 教学改革

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）01（b）-0151-02

机械制图是研究机械图样的绘制和识图规律与方法的一门学科，课程中既包含理论又注重实践，是工科类学生必修的一门技术基础课。它研究绘制和阅读机械图样的原理和方法，为培养学生的空间思维能力和绘图技能打下必要的基础。测绘是机械制图课程中的一个重要环节，在测绘中，根据对所画部件的作用和要求进行分析，合理运用各种图样表达方法，将所测绘的对象，绘制成部件装配图及零件图[1-3]。此外，测绘实践课程也是学生进入大学后第一次较全面的、综合性的理论联系实际的实践环节。通过测绘实践培养，使得学生的空间思维能力、表达能力及绘图技能得到提升。

该文首先分析目前机械制图测绘课程在教学方面存在的问题；而后紧密围绕交通院校的培养特色，提出面向工程、宽基础、强能力、重应用的机械制图测绘实践课程的教学方法与改革思路，达到培养学生的表达能力与思维能力的目的。

1 机械制图测绘教学存在的问题

目前机械制图测绘实践教学课程建设存在的问题，主要包括如下3个方面。

1.1 实践教学环节薄弱

目前机械制图课程包括画法几何、制图基础、零件图与装配图、公差配合与技术测量基础及计算机辅助设计等课程的模块式教学，内容较多，教学过程中，主要是以教师讲授为主，学生被动接受。在学时安排上，理论课学时为96学时（包括上下学期），实践教学仅为16学时，而实践学时主要用于二维CAD技术的掌握及对零件的表达方面。相比之下，实践教学环节较为薄弱。

测绘作为机械制图中的重要环节，任存在上述问题。学生对测绘对象的加工、装备、工艺及要求均比较模糊，对测绘的目的与过程不明确，这些均由教师单方面讲授，这将严重影响学生学习制图的积极性。

1.2 测绘教学内容不具特色

目前测绘实践教学通常是以一级直齿减速器为例，根据对减速器部件的分析，运用各种图样表达方法，手绘出减速器的零件图与装配图。往往这台所测绘的减速器并没有明确的工程应用背景，也未基于面向工程的原则依据专业特色来选择测绘对象。学生在测绘过程中不清楚被测对象的应用价值及学习目的，因此，学生可能表现出积极性不高、厌烦等情绪。

1.3 实践教学环境单一

由于实验室教学资源或教学学时的限制，一些高校未开设机械制图测绘这个实践教学课程，仅在老师的指导下学习了二维CAD，并以此为工具绘制了一些已有的零件图或装配图。

对于已开设了机械制图测绘实践教学课程的高校，也是运用手绘、二维CAD技术绘制出测绘对象的零件图与装配图，并未将手绘、二维CAD技术、三维CAD技术结合起来，帮助学生提高对零件的表达能力，实现学生的宽基础、强能力、重应用的培养。

2 测绘实践教学改革

针对上述问题笔者将紧密结合交通院校的培养特色，围绕卓越工程师“面向工程、宽基础、强能力、重应用”的培养要求，提出如下测绘实践教学改革思路。

2.1 优化测绘实践教学内容

测绘是机械制图课程中的一个重要实践教学环节。测绘的目的是希望学生通过测绘全过程的工程训练，培养学生的机械制图的综合表达能力[4]。各大高校的测绘实践教学内容应根据所处学校的背景与特色，优化与调整测绘对象，以实际工程部件为测绘对象，讲解其功能、加工设计要求，拓宽学生视野，强化其图样表达能力。

以笔者所在单位为例，该校发展是以交通装备为背景。那么，在测绘实践教学时选择了具有浓厚特色的地铁齿轮箱作为测绘对象，并增加实践测绘的教学时，按照分组完成一套完整图纸的方式培养。选择该齿轮箱作为学生测绘对象的原因是，地铁齿轮箱跟交通类院校非常贴切，且是我们学校一直从事研究的对象；地铁齿轮箱通常采用一级斜齿轮传动，传动形式与箱体均较为简单，但该箱体将机械制图课程中所讲的所有内容均包含在内，比如齿轮类零件、箱体类零件、盘盖类零件、肋板类零件、标准件（螺栓、螺钉、键等），对培养交通院校的学生具有非常好的代表性。实际教学表明，以面向工程的角度出发对学生进行培养可使学生对交通类零件非常感兴趣，积极性也非常高。

2.2 调整教学方法

以轨道交通中的驱动齿轮箱为例，要求学生运用手绘、二维CAD及三维CAD技术3种方法分别完成零件图与装配图的绘制，其中零件图主要包括传动轴、齿轮、箱体等。3种图样表达方法各有好处，培养目的也不同。目前手绘制图在各个院校中基本都有开设，主要培养其手工绘图的表达能力；二维CAD表达方式在一定程度上可以代替手绘，主要用来绘制二维图形；3维CAD技术可实现模拟现实装配、剖视、断面的三维表达。总体来说3种方法均可使学生练习常用件（齿轮、滚动轴承）、联接件（螺栓连接、销连接、键连接）绘制；练习零件图与装配图的尺寸标注方法，培养了学生的应用能力。

2.3 多样化考核方式

由于测绘实践教学学时的限制，若要求每个学生独立绘制一套完成的图纸，那么学生工作量势必过大，影响学生的绘图质量。若将学生分成不同组，每组分别绘制一套完整图纸，那么可能存在部分学生滥竽充数的情况。因此，将学生分成不同组别，每位同学都绘制所有图纸，但分工有明确的偏重，每组仅上交一套完整图纸，这样即可用让学生熟悉测绘的每个环节，又可以让学生在某个方面做得非常精细。在成绩记录方面，根据培养方式主要分成3个层面：平时表现得分10%；个人负责部分得分，权重40%；该组的综合得分，权重为50%。因此，采用这种方式不仅可以多样化考核学生，还能够培养学生在团队之间的协调能力。

3 结语

该文分析了目前机械制图测绘课程在实践教学环节薄弱、测绘教学内容不具特色、实践教学环境单一等教学方面存在的问题，给出了围绕交通院校的培养特色运用手绘、二维CAD及三维CAD技术，绘制零件图与装配图的测绘实践课程的教改思路。实际教学表明，该方法可提升了学生的表达能力与思维能力。

参考文献

[1] 许良元，刘徽，江庆，等.三维建模与机械制图课程测绘改革探索[J].机械管理开发，2011（3）：188-189.

[2] 贺健琪.关于本科机械制图测绘教学方法的思考[J].西安航空学院学报，2013，31（5）：75-77.

[3] 赵军，商跃进，张慧.机械制图测绘课程教学改革与卓越工程师能力培养[J].中国农机化学报，2016，37（1）：277-280.

[4] 田福润，程晓新.机械制图测绘教学研究与实践[J].长春工程学院：社会科学版，2008，9（4）：66-68.