工程制圖測繪實訓專周的教學改革

鄧顯玲 呂中亮 黎澤倫

摘要：本文針對工程制圖測繪實訓專周進行了教學改革，以培養(yǎng)學生工程素質和創(chuàng)新設計能力為目標，改革了制圖測繪實訓的主要內容、教學設計和考核方式，以安全閥的測繪為例詳細說明了測繪實訓實施過程，可為新工科類似實訓課程提供參考。

Abstract： In this paper， the teaching reform of engineering drawing mapping training week is carried out. With the goal of cultivating students' engineering quality and innovative design ability， the main content， teaching design and assessment method of engineering drawing surveying and mapping training are reformed. Taking the surveying and mapping of safety valve as an example， the implementation process of surveying and mapping training is described in detail， which can provide reference for similar training courses of new engineering departments.

關鍵詞：工程制圖;測繪;實訓

Key words： engineering drawing;surveying and mapping;practical training

中圖分類號：G718.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）19-0224-02

0? 引言

高等學校新工科建設的主要任務是培養(yǎng)工科創(chuàng)新人才[1]。工程制圖課程作為最基礎的課程，對工科人才創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有不可替代的作用。工程制圖測繪實訓課是高校機械類、石油類、材料類、建筑類等專業(yè)一門必修的實踐課。工程制圖實踐教學的總體設計需要從教學內容、教學方法、時間安排和能力評價四個方面進行綜合思考[2]。制圖測繪課程通過使用常用測繪工具測繪一般復雜程度的機械零部件，徒手繪制非標準零件草圖、尺規(guī)繪制零件圖及裝配圖等，將使學生的工程制圖課程基本知識和作圖方法的綜合運用得到全面訓練，提高零部件的設計與繪圖能力。學生通過課程訓練，掌握零部件的測繪步驟及測繪方法，理解零件結構的功能、工藝及設計要求，進一步提高表達機械零部件的尺規(guī)繪圖和徒手繪圖能力，從而具備能綜合運用所學制圖知識進行獨立設計與繪圖的能力，并培養(yǎng)學生團隊協(xié)作精神及交流能力、標準化意識和工程素質，從而實現提高和強化工程圖樣的正確表達能力和繪圖技能，為后續(xù)課程設計、畢業(yè)設計以及將來從事與工程相關的設計和技術工作打下堅實基礎，為產業(yè)發(fā)展培養(yǎng)創(chuàng)新高端人才[3]。面對新工科的實踐課程建設[4]，本次改革旨在探索并構建以學生工程素質和創(chuàng)新設計能力為出發(fā)點的教學設計，強調高校本科生探究性和個性化創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。

1? 工程制圖測繪的教學目標

掌握測繪方法和工具的使用，具備繪制和閱讀一般復雜程度的機械圖樣的能力;具有熟練地使用計算機繪制機械工程圖樣的能力;掌握查閱制圖國家標準和有關手冊的方法，具備工程意識和標準化意識;培養(yǎng)學生團隊協(xié)作意識、交流能力，培養(yǎng)學生用創(chuàng)新思維去分析問題和解決問題的能力。

2? 測繪實訓的主要內容

為滿足工程認證和社會需要，工程制圖測繪實訓課程的內容從面向應用、面向產出等方面做出了改革。改革后的實訓環(huán)節(jié)包括：一是，熟練拆裝部件（選擇銑刀頭、千斤頂、機用虎鉗、齒輪油泵或安全閥等部件之一），教學主要內容是到現場參觀學習，如圖1閥體零部件的參觀基地。教師講解部件的工作原理、結構特點以及測繪工具的使用方法。通過拆裝部件，理解其工作原理、結構特點;掌握測量工具的使用方法。二是，徒手繪制零件草圖，教學主要內容是繪制非標準件的零件草圖一套;測繪尺寸，完成工程標注。要求學生以小組討論完成零件表達方案，并協(xié)作完成零件的尺寸測量和標注;掌握徒手繪制草圖的方法和技巧。三是，尺規(guī)繪制工程圖，教學主要內容根據測繪的零件草圖繪制裝配圖和零件工作圖，引導正確繪制零件圖和裝配圖，注意相關零件之間的尺寸要協(xié)調一致。培養(yǎng)學生思考零部件設計思路，提出創(chuàng)新的設計方案。四是，計算機繪制零件圖和裝配圖，教學主要內容包括計算機繪圖環(huán)境設置、基本繪圖命令和編輯命令;文字、尺寸標注、塊及屬性;繪制裝配圖的方法、步驟;編零件序號、填寫標題欄和明細欄圖1閥體零部件的參觀基地等。培養(yǎng)學生用計算機軟件繪制零件圖，強化零件圖和裝配圖的讀圖能力及計算機繪圖能力;掌握計算機繪圖的方法和技巧。

3? 測繪實踐教學設計

表1是實訓改革后的主要實訓教學環(huán)節(jié)，包括實訓前參觀、四大類基本零件的零件圖、非標零件的零件圖和閥體類零件的裝配圖等。其中，實訓前參觀和非標零件的零件圖這兩個環(huán)節(jié)是本次改革的重點。

各大高校校內現在都建立了校內實習實訓基地，為工程制圖測繪訓前實習提供了有力環(huán)境，訓前參觀有效幫助學生直觀理解測繪零件的作用、組成、原理及使用場合，幫助學生建立工程設計的工匠理念，有助于整個后續(xù)實訓環(huán)節(jié)的開展。本環(huán)節(jié)中要求學生徒手繪圖，體會生產現場的實際情況。

非標零件的繪圖是學生在本課程學習中的一個難點，而這部分內容在課程里又是重點，它一方面提升學生計算機繪圖的技能，更重要的是培養(yǎng)學生創(chuàng)新設計的能力。教師在本環(huán)節(jié)中起著非常重要的作用，需要引導學生做好以下步驟：第一，在腦袋中勾畫設計，發(fā)揮你的想象，把設備分成幾大塊，每塊采用怎樣結構，怎樣銜接。第二，繪圖時將想法落實到圖紙上。先畫總圖，再畫零件圖，方便更改設計和想法。第三，校核圖，主要檢查零部件是否有干涉，是否安裝方便、使用方便、維修方便。第四，整理圖紙，計算出配件重量，作報價用。

4? 考核方式的改革

成績的評定應能客觀、全面的反映學生對知識技能的掌握情況和學習效果。工程制圖測繪的課程性質和特點決定了其考核評價方式的復雜性，應有針對性的科學設計考評方式，綜合評定實訓。

改革后的考核辦法注重過程評價管理和學生動手能力的考評，分為過程評價和結果評價兩個部分。過程評價占總成績的40%，包括徒手繪圖、測量過程、尺規(guī)作圖、實訓紀律四個部分。結果評價占總成績的60%，由裝配圖（如圖2安全閥裝配圖）和計算機繪圖限時測試（如圖3測試現場）兩部分組成。裝配圖的評價，主要考查表達方案的合理性、投影關系正確性、圖線清晰情況、尺寸及技術要求標注標準性、圖幅整潔性等等。計算機繪圖限時測試是要求學生在規(guī)定的時間內，學生獨立完成一張零件圖的繪制，一般選擇軸類或盤類零件。

5? 教學實施及分析

針對非機類教學班級，以安全閥為測繪對象，開展教學改革的實施。實訓第一階段，安排學生到校內參觀基地認識安全閥，它是裝在供油管路中的一個部件。訓前參觀讓學生掌握安全閥的工作原理，正常工作時油從下端進口進入，從右端正常出口流出;當油壓超過允許壓力時，閥門被抬起，過量油從超壓出口流回油箱，起到了卸壓保安全的作用;當油壓恢復正常時，彈簧將閥門壓下，油又從正常出口流出;彈簧壓力的大小由螺桿進行調節(jié)，墊片起密封作用。通過參觀學習，學生很容易弄懂安全閥的應用、組成部分，為后續(xù)測繪夯實了基礎。這個階段要求學生徒手繪制安全閥的裝配示意圖，分析零件之間的裝配關系，繪制可見零件的外形結構圖，鼓勵學生初步提出一些創(chuàng)新設計想法。實訓第二階段，分小組拆卸實訓用安全閥，利用測量工具實測非標準零件的尺寸，包括閥蓋、閥桿、彈簧托盤、閥帽、閥門、閥體等，尺規(guī)作圖與計算機繪圖相結合完成它們的零件圖，并思考如果要改進安全閥的功能可以從哪些方面進行，查閱相關資料以小組為單位提出完整的、可行的設計方案。實訓第三階段，安全閥的裝配圖，成品如圖2所示，通過繪制裝配圖讓學生掌握裝配圖零部件的配合關系、技術要求、明細欄的表達等等，綜合訓練與考查學生的繪圖技能。實訓第四階段，計算機限時測試，選擇閥桿或閥蓋作為考查對象，限時三十分鐘，完成其零件圖的繪制，并現場打分。提交安全閥全部圖檔資料，圖紙評分重點考查圖面質量，比如圖線、標注的規(guī)范，投影關系、畫法正確性等等。

教學改革后，學生在工程制圖測繪時可以一開始就有的放矢，清楚學習的目標與要求，學習主動性大大提升。通過提交的圖紙質量和成績也發(fā)現，改革后的教學效果明顯得到優(yōu)化，學生不再僅僅是照葫蘆畫瓢，還能提出一些可行的有創(chuàng)意的設計想法。這樣的工程制圖測繪專周，一方面培養(yǎng)了學生規(guī)范的繪圖能力，提高了學生徒手繪圖和計算機繪圖的技能;另一方面，讓學生親身體會到測繪零件的實際應用，逐步啟發(fā)了學生創(chuàng)新思維。

6? 結論

工程制圖測繪專周是機械類和非機類專業(yè)重要的實踐教學環(huán)節(jié)，改革后的教學在提高實訓課程教學質量、提升學生計算機繪圖能力等方面做了有益的探索，培養(yǎng)學生創(chuàng)新設計能力等方面取得了較好的效果。將來還需要通過理論上不斷研究和實踐中持續(xù)地改進。

參考文獻：

[1]胡弼成.高等教育學[M].長沙：湖南師范大學出版社，2015：161-167.

[2]唐樂為，熊德紅，等.以工程需求為導向的工程制圖測繪實踐教學模式探索[J].2020（11）：91-93.

[3]施曉秋，徐贏穎.工程教育認證與產教融合共同驅動的人才培養(yǎng)體系建設[J].高等工程教育研究，2019（2）：33-39.

[4]黃志高，林應斌，陳水源，等.“一體兩創(chuàng)三應用”新能源工科實踐體系的構建與實踐[J].中國大學教學，2018（7）：72-74.