本站原创【摘 要】
本文针对《机械制图》课程教学过程中“重视计算机绘图轻视手工尺规绘图”的趋势,提出“用图纸和甩图纸”相结合的教学模式,实现课程优化重组,在具体教学过程中,既强调计算机绘图的重要性,也重视手工绘图的实用性,使课程的内容涉及面更广,学生的实践能力更强.
【关 键 词】
用图纸；甩图纸；机械制图；课程教学；实践探索
一、《机械制图》课程简介及教学状况分析
《机械制图》是高校机械类各专业的重要技术基础课程,该课程既具有系统的理论,又有较强的实践性.其研究对象是被称为工程界“技术语言”的机械图样,掌握和运用好这样的特殊语言,对于机械类专业学生来说至关重要.它将为学生后续专业课的学习提供有力的前期准备,同时对于培养学生的工程实践能力以及使学生形成较强的创新意识和职业能力奠定坚实的基础.
长期以来,《机械制图》课程无论在教学内容、教学模式、教学方法,都沿袭老的制图课程体系,注重学科的系统性、尤其注重手工绘制二维工程图的能力.《机械制图》课程教学采取既重视学科基本理论教学,又注重手工仪器绘图技能的培养训练.所配备的学时比较多,学生的制图基本功也比较扎实.
传统的手工绘图由于方法和设备陈旧等原因,学生兴趣不高,《机械制图》课程教学体系已逐渐不能适应时代的发展及社会的需求.随着计算机技术的发展,计算机绘图方法和手段融入《机械制图》课程,使课程的教学模式发生了很大的变化.计算机绘图的表达形式更加生动、直观,极大的激发了学生的学习兴趣促进了学生自觉、自主学习的积极性,因此,在现在教学过程中普遍比较重视计算机绘图.
计算机绘图是应用计算机及图形输入、输出设备,实现图形显示、辅助绘图及设计的一门新兴边缘学科1.计算机绘图技术是一种高效率、高质量的绘图技术,绘制出的图形美观,便于修改和存储,该项技术深受工程技术人员的喜爱.计算机绘图技术融入《机械制图》课程,是传统理论与现代高新技术的完美结合,使《机械制图》成为当今工程领域最具特色的课程之一.
但是,在重视计算机绘图的教学过程中,作者也发现,虽然学生的学习兴趣因计算机而提高了,但是学生对机械制图投影理论掌握较差.主要原因就在于手工尺规绘图可逐点逐线的理解“点―线―面―体”的投影逻辑关系,强化学生的空间构形能力；但是在计算机绘图过程中,投影逻辑关系只能通过多媒体设备展现出来,不能够全面地体现在课堂教学中.
另外,从工程应用方面来讲,我国的工业水平还不能达到完全使用计算机绘图的阶段,在具体工程实践中,也必须存在手工绘图,例如：零部件测绘、装备维修等.因此,在教学过程中,必须计算机绘图和手工绘图并重.
二、“甩图纸”方法――计算机绘图
计算机绘图是“十一五”制造业信息化发展的重点内容,其中,计算机绘图相对应的“甩图纸”方法是“十一五”制造业信息化科技工程的工作主体.“甩图纸”是指技术层面上基于三维CAD的数据统一,以达到最终设计和生产统一的过程2；“甩图纸”意味着设计人员通过计算机绘图完成设计图纸,操作人员和检验人员都不需要打印出来的图纸,只需依据电子图纸来进行加工和检验,并把相关信息一起“推送”到加工和检验位置.
因此,“甩图纸”方法是设计信息化与工艺设计的完全结合,是企业信息化的合适手段.单纯把“甩图纸”理解为CAD/CAM的集成,就可能误导企业信息,产生不利于企业发展的不良效果3.
三、“用图纸”方法――手工尺规作图
“甩图纸”指用传统的尺规作图方式来进行工程图样的绘制.这是一种长期以来《机械制图》课程的教学模式,即完成一部分教学内容,然后利用绘图板、铅笔、圆规以及特定的几何作图方法来进行绘图.其中,绘制图形的方式和方法是工程图学发展的产物,其有不利于学生学习的一方面,例如：粗实线、细实线、虚线和点划线等线型的宽度有国家标准的规定,这是学生不易掌握的内容,有的学生手法比较好,故线型画的好；相反,有些学生画的不好,导致学生绘图效果不佳,严重的时候使学生丧失学习的兴趣.
但是,“用图纸”方法也有好的一方面,在学习投影理论的时候,每一条投影点、线、面和体均是手工完成,在这个过程中,学生通过亲历亲为的绘图,对投影理论理解更为深刻,学习效果更佳.笔者通过两个班级的比较,甲班采用“用图纸”方法学习,乙班“甩图纸”方法学习,最终的考核效果对比发现,甲班学生比乙班学生投影理论掌握的更好,空间构形能力更强.
四、“用图纸和甩图纸”方法的并行方式
通过以上“用图纸”和“甩图纸”方法的对比,我们发现,两个方法具有其各自优势,也有其明显的缺点.针对《机械制图》课程的教学特点,把“用图纸”和“甩图纸”方法并行结合起来,在教学过程中进行实践,具体安排如下：
1、合理安排教学计划,不同方法针对不同内容
《机械制图》的教学内容主要有4个方面,在4个部分的教学安排中,针对不同的内容,安排不同的教学方法.以下即为各个部分教学安排：
（1）正投影法理论及点线面的投影：该部分理论性较强,可采用“用图纸”方法,让学生在一笔一划中理解投影的概念.
（2）组合体的三视图：学习该部分内容时,学生已经具有一定投影基础,可采用“用图纸”和“甩图纸”相结合的方法来进行,绘制三视图可采有“用图纸”方法,但是阅读三视图可采有“甩图纸”方法,此时可采用计算机三维建模的方法,对学生不理解的三维结构进行构建和展示,增强学生的空间构形能力.
（3）机件表达方法：在（1）和（2）部分的基础上,此部分学习仍然采用“用图纸”和“甩图纸”相结合的方法,但是“甩图纸”方法适当增加,即增加计算机绘图的比例.
（4）零件图和装配图：采用“用图纸”和“甩图纸”相结合的方法,但是采用两种方法均用的方式,即每一张图纸均用手工尺规绘图和计算机绘图的方法绘制,并进行两种方法对比,取长补短,优势互补.
2、以“用图纸+甩图纸”为导向,课程结构优化重组
以“用图纸+甩图纸”方法的实践过程中,也可对《机械制图》课程内容进行优化重组.从机械产品设计过程来讲,首先应该绘制装配图,然后再绘制零件图；但是长期以来,《机械制图》课程从难易程度上来安排,先学习零件图,再学习装配图.这种传统的教学