以赛促学、以赛促教培养汽车专业学生工程设计表达能力

梁时光 李婕 朱春红

摘 要：《机械制图》课程是一门工程语言，它是汽车检测与维修专业的重要的专业基础课程，针对学生学习积极性不高这一现象，我们将北京市工程设计表达竞赛引入到对学生的培养中。通过课上教学、课后实训和选修课程培养学生基本的工程素质，同时选拔人才参加比赛，这样能够培养学生的创新能力和自主学习能力。

关键词：机械制图;工程设计表达能力;创新思维;自主学习

Abstract： The course of mechanical drawing is an engineering language， which is an important professional basic course for the automobile inspection and maintenance major. In view of the phenomenon that students are not active in learning， we will introduce the Beijing engineering design expression competition into the training of students.Through teaching in class， practical training after class and elective courses， students' basic engineering quality is cultivated， and talents are selected to participate in the competition， so that students' innovation ability and independent learning ability can be cultivated.

引言

在汽车检测与维修专业中，《机械制图》是一门重要的专业基础课程，作为一门工科专业基础课、专业入门级课程，有其举足轻重的地位和作用，它能够有效的让本专业的学生增强工程素质，是后续的《发动机构造及检修》、《底盘构造及检修》等专业课程的重要的先修课程。它的理论严谨、实验性很强、对培养学生的工程和创新意识有着重要的作用。为此我试图从工程教育入手，将《机械制图》教学与“北京市工程设计表达竞赛”相结合，目前已进行了几年并取得了良好的效果。

1 比赛内容及其考核能力分析

北京市工程设计表达竞赛目的是在检验选手绘制和阅读工程图的能力、设计表达能力及徒手绘图和计算机绘图的能力。比赛包含二维和三维两大类。

1.1 二维比赛内容及其考核能力分析

二维比赛首先需要选手在规定时间内抄画一张零件图，这里需要选手能够在不多的时间内尽量高效的完成一张复杂的零件图，需要选手有较强的图纸分析能力、快速准确应用绘图命令的能力、很强的规划能力和时间控制能力，这些能力都需要大量的练习来逐渐培养;然后选手要完成手工绘图，这里检验选手组合体的图示表达能力、徒手绘制组合体立体图的绘图能力、阅读装配图及拆画零件图的表达能力。手工绘图比赛最能体现出学生的基本功，尤其是由装配图拆画出零件图，能够反映出学生的工程素质，学生要有很强的空间想象能力和读图能力，读图时学生需要理解装配图的一些规定画法和特殊画法，绘制零件图时需要学生能够准确将零件从装配图中分离出来，结合给出的视图想形体、补全形状。二维比赛体现了学生对机械制图课程内容的整体把握和对绘图细节的精准控制，能够提升学生的工程表达能力。

1.2 三维比赛内容及其考核能力分析

三维比赛更注重检验选手空间构形能力、三维建模能力以及三维软件的综合运用能力。比赛首先要求选手根据给定的装配体零件图，创建各零件的三维模型，然后创建装配体三维模型和装配分解模型，并生成装配体二维工程图。三维比赛更加突出趣味性，很多学生在学习三维软件时都是在老师辅导基础上自学完成的，学生能够亲手创建零件的三维模型，并能进行渲染、装配、爆炸等操作，这些会激发学生的学习兴趣，愿意投入时间进行自主学习。三维比赛更能激发学生的创新能力、自主学习能力，能够提升学生的工程设计能力。

可以说经过比赛训练并获奖的同学确实能够大幅度提升工程设计表达能力，学生会更严谨、细致，追求细节，有些问题学生们会一起讨论研究，能够激发他们的创新意识、团队合作意识。

2 课程组织形式分析

2.1 夯实机械制图课程教学环节

无论运用软件绘制多么复杂的零件图或者进行三维建模，最关键最核心的都是机械制图的基本理论。课前要仔细研究教材的知识结构，认真分析学生实际情况，联系生产、生活实际，把教学内容层次化、目标化，设计出生动活泼的教案，并拟成富有诱导性的问题，通过科学而巧妙地设问，把课堂要引入的新知识以问题的形式出现，启发引导学生獨立思考，创造设计学生独立思考的教学氛围，使课堂教学充满新意，以激发学生空间思维能力及创新能力的培养。

在课堂教学中要注重学生以下能力的培养。

形体分析能力：根据图形位置和相应关系、使用的表达方法，运用形体分析方法对零件的形状、结构进行正确的分析认定;

尺寸分析能力：能准确识别尺寸基准，对尺寸进行分类，能正确分辨哪些是本工序加工尺寸、哪些是非加工尺寸;

公差分析能力：能对图样上的尺寸公差、形状公差、位置公差进行准确的识读和理解;

只有夯实教学环节，努力提升教学质量，才能切实提高学生的工程设计表达能力。

2.2 运用好制图实践周

制图实践周是制图课堂的有效延伸，目前我校安排两周时间，主要进行CAXA二维的教学与实践。学生在两周的时间内要学习制图软件的基本绘图命令、复杂绘图命令、图形编辑命令、标注命令等，做到边讲边练、边练边学，由简到繁，由易到难，由平面图形→零件图→装配图，并掌握图库的调用，建立块，使用各种编辑命令。最终学会绘制零件图，装配图。图1是学生绘制的零件图，图中需要进行图形绘制、调用图库元素、标注尺寸及公差，经过两周的训练，学生能够基本掌握制图二维软件的使用方法。

2.3 开设选修课程选拔人才

针对比赛项目我还开设了选修课《汽车零部件的三维建模》，课程运用CAXA软件，CAXA实体设计是支持全参数化的工程建模，设计过程直观、简单，并且集成了二维工程图模块。很多在课堂上感觉尚有余力的同学会参加，选修课的时间很少，主要靠学生课后自主学习、然后集中探讨。图2是学生根据之前绘制的零件图做出的零件实体。

2.4 赛前组队强化訓练

经过了制图课程、实践周和选修课的学习，就可以选拔出一些学生进行赛前训练了。当然针对比赛的训练要提高练习的难度，图3是学生创建的虎钳钳身零件的三维模型，图4是学生将虎钳所有零件创建后，生成的装配体。

经过以上几个步骤的课程组织，会有效的提高学生的工程设计表达能力。在最近几年的比赛中我们的参赛选手多次获得过北京市高职组个人一等奖、团体一等奖，取得了不错的成绩。参加训练的学生经常要利用平时休息的时间，要经过反复的深入的训练，这不仅考验学生对知识和技能的熟练程度、理解深度、应变能力，还考验学生是否能够心无旁骛、专心致志，是否有必胜的信念、超强的责任意识和良好的自我管理能力。无论学生获奖与否，这些过程都将会锻造出他热爱技术、精益求精、不畏艰难、执着专注的优秀的意志品质。

3 将比赛与《机械制图》教学相结合引发的思考

3.1 手工绘图基本功是一切的基础

现在的学生对学习软件很有兴趣，尤其是三维软件，但学习到一定程度之后就会发现有些学生读图能力不强，检查出学生对之前所学的一些基础理论知识掌握不牢，从而不能更好的运用软件绘图。所以手工绘图基本功是一切的基础，课堂教学是最基础、最关键的教学环节，不能忽视。

3.2 合理运用制图软件参与教学有助于开阔学生的创新思维

工程制图所培养的思维是面向工程表达和设计的一种创新思维，不是一般意义上的形象思维。三维建模是一个特征化解析基本形体的形成过程，有利于学生形象地理解“点→线→面→体”的关系。造型过程符合形体分析的理论体系，不同的特征组合可以开阔造型思维形成思路。

3.3 要建设有凝聚力的比赛团队，这凸显出对学生软技能方面的培养的重要性

在赛前训练中，学生经常会出现意志不坚定、思想波动的情况，辅导老师除了要给学生进行赛前的技术指导，更重要的是要让学生明白遇到困难要不畏艰难、要执着进取，团队比赛中国要有团队意识、大局意识。

4 结束语

虽然在各方面还不够完善，今后还有大量的工作要做，但我相信将比赛融入到机械制图的教学中可以实现以赛促学、以赛促教，能够培养学生的工程设计表达能力，这样能够推动学校的工程素质的教育水平。

参考文献

[1] 邓泽民.职业教育课程设计[M].北京：中国铁道出版社，2006.

[2] 梁时光，田耘，刘文东.汽车模型的测绘与制作的课程改革研究[J]中国现代教育装备，2011年第13期，117-119.