机械测绘与计算机绘图课程教学模式探讨

尚拴军 吴伟中

摘要：机械测绘与计算机绘图课程是工科机械类专业的一门基础实践课程，旨在提高学生绘制工程图样的能力。目前本科生在该实践坏节表现出的问题较多，本研究针对测绘中出现的学生对机械草图的认知存在误区、不能较好掌握正式尺规作图等问题进行分析讨论，提出在机械草图、正式尺规图、计算机绘图等方面的具体教学改进措施。

关键词：机械测绘;教学探讨;计算机绘图

机械测绘与计算机绘图课程是工科院校开设的一门基础课程，是机械制图课程的后续实践环节。开设该课程的目的在于巩固机械类专业学生在大学一年级期间所学的机械制图及相关课程，并进一步提高学生测绘零部件的能力和使用不同方法表达工程图样的能力，培养学生的团队合作意识，让学生养成遵守国家标准的习惯和严谨细致的工作作风。目前，很多大二学生虽然在大一期间已修完机械制图及相应的上机课程，但对徒手绘图和计算机绘图的相关知识掌握仍不够，致使绘制的机械草图和计算机图样存在很多错误。因此，科学合理的机械测绘与计算机绘图课程教学模式，对工科机械类专业学生的专业能力提升具有重要的意义。

一、机械测绘与计算机绘图流程

一是准备工作。指导教师下达测绘任务书，明确测绘任务及具体要求;班级集体购买图纸，班级负责人准备测绘教室、测绘部件及测绘工具;对学生进行分组，并由组员选出组长。二是了解测绘任务。在教师指导下，各组学生通过分析与交流，初步了解装配体的用途、性能、装配关系及工作原理。三是拆卸装配体。在拆卸过程中，学生要认真观察、思考与交流，深人理解装配体的装配连接关系、工作原理及装配工艺，并做好零部件编号的记录。四是绘制装配草图。各组成员通过分析与交流，制定表达方案，并独立完成装配草图。五是绘制标准件以外的各个零件的草图。学生根据自己的任务和要求，进行零件测绘、确定零件的表达方案并绘制草图。六是绘制零件尺规图。每个学生根据测绘的零件草图，按任务书要求独立完成主要零件的尺规图。七是绘制装配尺规图。每个学生按任务书要求，独立完成装配尺规图。八是绘制CAD图。学生按任务书要求使用AutoCAD或其他CAD软件绘制指定的零件图和装配图，教师鼓励学生采用三维CAD工具完成主要零部件的造型与装配。

二、学生机械测绘与计算机绘图的现状分析

机械测绘与计算机绘图课程的基础是机械制图课程和相应的上机课程，针对测绘教学实践，学生在测绘中出现的问题主要表现在以下几方面。

（一）对机械草图的认知存在误区

机械草图，是徒手绘制的机械工程圖样。在方案设计、讨论研究、现场参观等场合，由于现场条件的限制，就需要快速绘制机械草图，这种作图方法是工程技术人员必须掌握的一门技能。学生在绘制机械草图时，对草图的认知存在很大的误区，绘制的草图图样存在的问题很多，归纳起来有：草图图线绘制不规范，草图缺少图框、标题栏和技术要求等内容。

（二）不能较好掌握正式尺规作图

尺规作图，顾名思义，就是利用尺规等绘图工具作图，它要求作图人员能熟练运用绘图工具，按照国家标准绘制工程图样。这种作图模式是比较传统的作图方法，也是学生比较熟悉的作图模式，在平时的作业及练习中经常用到，但是学生仍不能较好掌握，图纸中普遍存在尺寸标注不完整、表面粗糙、图标标注不合理、几何公差不标注等问题。

（三）对计算机绘图比较生疏

计算机绘图是利用计算机输入、存储、处理和输出图形的方法与技术，具有绘图精度高、绘图快捷和图样方便修改等优点。因此，计算机绘图在一些大中型企业中应用比较普遍，并逐渐替代尺规作图，进而实现CAD、CAM、CG一体化。然而，在校学生比较熟悉AutoCAD二维绘图，对利用计算机三维软件进行绘图比较生疏。这一方面是由于高校教学在三维绘图部分设置的课程学时较少，另一方面是学生平时缺乏练习，这两方面原因导致学生不能熟练运用三维软件绘图，与企业实际生产相脱离。

三、机械测绘与计算机绘图课程教学探讨

（一）了解机械草图的绘图要求

学生要能够正确绘制机械草图，就必须先了解机械草图的绘图要求。机械草图，不是潦草的图样，它要求画图时目测准确、比例匀称、画线清晰、尺寸无误、字体工整，除此之外，还要求一定的绘图速度。画机械草图时，一般使用坐标纸，以保证作图质量。绘制草图要定出零件总体尺寸，选用比例，定图幅，绘制粗实线图框、简化的标题栏;以零件的对称中心线、重要轮廓线作为画图的基准，确定视图布局;采用正确的视图表达方法绘制图样，注意线型的使用要规范;完整、准确标注尺寸;书写零件的技术要求;填写标题栏等。可见，机械草图与正式尺规图绘制所包含的内容一样，不同之处就是不采用尺规等绘图工具。

（二）加强正式尺规图的练习

绘制正式尺规图是工程技术人员的一项基本功，能考验出学生利用工具并根据国家标准绘制工程图样的能力，因此，学生在平时需加强尺规图的练习。在学生绘制的尺规图中，比较好的是绘制视图和标注尺寸，但比较普遍的问题是表面结构、尺寸公差、几何公差标注不规范，主要原因是这部分内容比较抽象，学生对这些内容不理解，更不知道如何利用该部分原理。

因此，在制图教学过程中，教师对表面结构、尺寸公差、几何公差标注这些内容应以专题形式结合工程图例详细讲解，这样有助于学生去攻克这些难点。教师在讲完理论内容后，一定要给学生布置相关的练习题，让学生动手练习标注表面结构、尺寸公差、几何公差，在练习中检验学生的学习效果。另外，教师在讲授制图时，应注重平时教学过程中的教学反馈，根据学生的反馈，及时制定相应的改进措施，通过持续改进最终达到提高学生学习效果的目的，这也与目前的工程教育认证理念“以学生为中心”相符合。

（三）重点学习计算机绘图

计算机绘图在实际生产中应用范围很广，尤其是三维CAD软件，立体性、可视性强，因此，利用计算机绘图比较符合工程专业技术人员的设计绘图习惯。利用三维CAD软件绘制完成三维立体图后，三维立体图可直接投影生成工程图样，非常方便，比传统尺规绘图速度提高了很多，大大提高了绘图效率。此外，三维立体模型和二维工程图样是相关联的，即在三维CAD软件中若改变二维工程图样的视图表达或尺寸标注，相应地立体模型也会发生直接改变，因此，工程图样在修改时也比较方便。基于此，三维绘图软件吸引了越来越多工程技术人员的关注，已逐渐成为工程技术人员必备的专业技能之一。

针对社会及企业的生产需求，教师在讲解计算机制图时，要重点讲解三维绘图软件的使用方法，这能极大地调动学生学习的积极性与主动性，并且能在利用三维绘图软件绘图的过程中培养学生的工程意识和创新思维能力，同时提高学生的空间想象能力和二维思维能力的转换能力，对学生的后续学习有很大的帮助。教师在讲解前，要对三维绘图软件教学内容做精心设计，并且在讲解的过程中要加强实践环节。一个专题讲完后，教师要给学生布置专题作业，让学生利用三维绘图软件加强练习，在练习过程中熟悉软件及操作，遇到问题及时解决，最终达到提高学生计算机三维绘图能力的目标。

四、结论

机械测绘与计算机绘图是工科院校机类及近机类专业开设的一门基础实践课程。通过对这门课程的学习，学生能掌握基本零部件的测绘方法，能熟练运用徒手绘图、尺规绘图及绘图软件绘图等各种方法绘制机械图样，提高学生绘制工程图样的能力，为学生将来走上工程技术工作岗位打下坚实的基础。

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