時間：2022-10-15 23:02:54
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇現代工程制圖，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
摘要 本文探討了開展以三維實體造型為核心的現代工程制圖研究性學習必要性，設計了“形體構造分析”、“調查典型零件”以及“產品創新設計”三個研究性學習方案，期望能有效地提高學生的學習質量和效率，促進學生解決問題能力和創新思維能力的發展。
關鍵詞 三維實體造型
現代工程制圖
研究性學習
設計方案
一、建立全新的課程體系和內容
對非機械類傳統56學時《工程制圖基礎》課程增加“計算機繪圖”內容（18學時），對《工程制圖基礎》課程的教學體系、內容、教學大綱和教學進度等重新進行了優化組合，將手工繪圖和計算機繪圖科學地融為一體。徹底實現傳統教學模式與現代教學模式的整合，建立科學、合理和實用的《工程制圖基礎》課程立體化體系，面向全校56學時24個班全面進行《工程制圖基礎》課程多媒體教學，與傳統工程制圖相比在相同56學時學生不僅學習了工程制圖理論和手工繪圖，而且學習了計算機繪圖。
對計算機繪圖部分，由于學時所限和AutoCAD軟件的強大功能，決定通過AutoCAD軟件介紹計算機繪圖過程。三維設計是現代工程技術發展的需要，利用網絡為學生提供三維繪圖教學平臺，增加、強調了三維繪圖內容。設置模塊包括：“UG軟件三維繪圖簡介”“CATIA三維繪圖簡介”和“Pro/E軟件三維繪圖簡介”等，以便學生了解UG、CATIA和 Pro/E等軟件。
二、立體化教材建設
1.教材建設
根據新世紀對人才素質的要求，結合多年的教學經驗，本著“夠用為度、應用為主”的教學宗旨，應根據專業和教學學時，編寫適合一般高校需要的教材。把制圖與計算機繪圖結合起來，以滿足全新的56學時《工程制圖基礎》課程教學體系、內容，充分融入現代工程技術發展的最新成果，編寫出版《現代工程制圖》和《現代工程制圖習題集》。
2.多媒體課件和上網課件建設
高校“計算機繪圖與工程制圖”課程課件所用AutoCAD軟件版本要更新，且課件不應只是用PowerPoint制作的電子教案。課題組綜合應用各種軟件，已形成了各類強大的課件，其多媒體課件和上網課件技術含量較高、交互性強，且與最新版教學大綱和教學進度一致，課件內容完備，界面友好、操作方便、形象生動，具有創新思路和啟發性。一些課件具有助教功能和助學功能，突破原有教學模式的全新的助教功能，發揮學生內在潛質，學生能夠通過課件自學完整課程內容、自我檢驗學習效果。在利用現代多媒體教學環境下，方便教學和自學，優化“工程制圖與計算機繪圖”課程的各個教學環節和自學條件。
三、建立、優化教學環境
1.在機房建立現代多媒體網絡教室
將多媒體網絡教室應用于軟件類課程的課堂教學已勢在必行，因此，對于計算機繪圖內容授課，建立并全程應用了多媒體網絡教室，且對如何有效應用多媒體網絡教室進行了重點研究與實踐。多媒體網絡教室是由一臺計算機作為服務器、一臺多媒體計算機作為主機（教師機）和分機（80臺學生機）組成。由主機通過網絡控制分機、傳輸信息（包括圖像和聲音）。教師機可控制80臺學生機顯示，實現“廣播教學”“學生示范”“屏幕監視”“遙控輔導和轉播教學相結合”“電子舉手”和“師生對講”等功能，教師能很好地控制多媒體網絡教室的授課秩序，學生能清楚看到教師機屏幕的內容。全程在計算機機房應用多媒體網絡教室和CAI課件，并與傳統教學黑板板書模式有機結合。
2.全面應用多媒體教室
對工程制圖內容，應用自制“計算機繪圖與工程制圖”課程的各種CAI課件進行多媒體教學研究與應用。其多媒體教室的教學設備不僅能滿足課堂教學，且已網絡化，教師能夠演示登陸網絡教學平臺和“CAD工程制圖”網站，指導學生利用網絡資源和圖書館資源等進行自主學習和師生互動活動。課堂教學時應用AutoCAD軟件為電子黑板，不僅通過AutoCAD軟件的三維繪圖和二維繪圖演示介紹三維實體畫圖、讀圖方法，幫助學生加深理解和讀懂視圖，而且同時使學生開闊學習AutoCAD軟件操作的視野。在以多媒體課件教學為主的同時，還要恰當使用教學實物模型和黑板板書。
3.建立網絡課堂平臺和“CAD工程制圖”網站
建立并全面開通從美國引進的基于校園網的精品課程Blackboard 網絡平臺，不斷應用各功能、效果很好。在網絡上為“計算機繪圖與工程制圖”課程師生筑起一個交互平臺。為主講教師所授課程各個班全體學生開通用戶登陸賬號和密碼，使主講教師與所授課班級之間實現網上實時通知、資料傳遞、討論、發送E-mail和其他各種課余助學互動活動，主講教師實時更新課程資料。學生可以利用教學支撐平臺所提供的自主學習空間進行學習、答疑、作業、討論和測試，學生可通過網絡鞏固所學知識。此外，其他人作為訪客也可以獲得一定權限的網上活動。其主要模塊如下：（1）“通知”模塊：教師通過網絡課程相關信息，如組織創新活動、競賽、學習某內容途徑等。（2）“精品課程相關項目”模塊：基本情況、課程負責人情況、課程組教師情況、教師隊伍情況、課程描述、自我評價、課程建設規劃、學校的政策措施和課程資源，其中精品課程資源包括上網課件、課程介紹、教師介紹、指定教材、教學大綱、 教學進程、授課教案、上機指導和練習、綜合測試題、考核辦法、參考文獻、授課實況、視頻教材、電子教材和學生評價材料等內容。（3）“課程資料”模塊：教學用的各類資料，如：將雙語課各講英文專業詞匯、臨時讓學生看的某章節電子教案、安裝AutoCAD軟件說明及圖示等信息傳到網上供學生下載使用。（4）“CAD工程制圖網站” 模塊：經過調研、查閱資料建立了哈爾濱工程大學“CAD工程制圖”網站框架及各模塊，將CAD工程制圖相關信息應用網上，其平臺更大、更廣，面向對象不只是學生，還可以是相關技術人員，對網絡教學平臺是一個補充，增加了網絡課程的靈活性。可以通過 “CAD工程制圖”網站學習 “CAD工程制圖”的相關知識。（5）“快速鏈接”模塊：與哈爾濱工程大學主頁、校內BBS和其他相關網站鏈接。（6）“討論板”模塊：由主講教師添加討論話題，學生回復，也可由學生添加討論話題。
4.繼續完善開放教室（包括觸摸屏式計算機、實物模型、座椅和黑板等）
師生可以在此利用觸摸屏式計算機和實物模型進行面對面課外輔導，學生利用實物模型和觸摸屏式計算機中的課程資源進行自學，讓學生反復觀察、體會知識重點和難點，鞏固、補充課堂所學習內容。
5.解決學生上機問題
除了要加強課堂實踐教學環節外，還要免費提供機房計算機，課題組教師指導學生在周六、周日去免費機房上機和應用教學樓觸摸屏計算機，使學生能及時充分鞏固所學知識。
四、雙語教學立體化建設
雙語教學是與國際社會交流融合發展的需要，是高等教育改革的重要組成部分，也是推進素質教育的一個重要方面。英語和AutoCAD軟件是應用計算機的重要工具。雙語教學可以增強學生的競爭力，提高學生獲取新知識能力和創新能力。“工程制圖與計算機繪圖”雙語課程立體化建設，包括師資培訓、自編雙語講義、選用雙語教材、制作雙語CAI課件、編寫雙語授課教案和研究教學方法及教學手段。學校應定期有計劃地派出雙語教師出國培訓和在學校組織英語培訓，并舉行雙語教學研討會，提高雙語教師的整體素質。《計算機繪圖》和《工程制圖基礎》雙語課程教師完成學校雙語課程建設工作。選擇《工程制圖基礎》雙語教材、編寫英文講義《Computer Aided Drawing》、制作雙語電子教案和CAI課件及編寫雙語授課教案。目前，我校雙語教學建設已經全面落實，并應用于兩學期、五個班計算機繪圖和工程制圖基礎課程的教學中。
五、考查環節建設
多樣化的評價方式，具體采用了閉卷考試、平時作業及表現綜合評定。2006年對試題庫進一步完善，卷面考試題目從建立的試題庫中選擇，全面考核課堂上講述的相關內容，提高了出題質量。
采取流水作業方式閱卷，提高了閱卷效率和質量。制圖大作業采用手工繪圖和計算機繪圖，考核學生對知識的綜
合應用能力和繪圖技能。
關鍵詞：通識教育；工程制圖；教材建設
從我國高等教育的實踐情況看，課程改革已成為當前我國高校教學改革的核心。從課程涉及的范圍來看，有廣義和狹義之分。廣義的課程指課程體系或培養計劃，狹義的課程指單門課程。課程體系是實現人才培養目標和體現人才培養模式的具體課程結構框架。而教材是課程的核心，建設一個課程意識明確而又具有開放性特征的立體化教材，關系到課程改革的成效，也是課程研究與改革成果的展示與應用。
一、工程制圖課程在河南理工大學課程體系中的定位
高校的定位決定著自身的課程體系，其課程體系是人才培養的載體，包含了課程各個層面的性質，把課程的知識、目標、計劃、學習評價等諸多要素整合為一體。綜合類大學因擁有理、工、文等多類別學科作為支撐，其本科教育的目標是培養“厚基礎、寬口徑、創新型、復合型”的高素質人才，重視對學生綜合能力的培養，樹立“以學生為教學主體”的觀念。河南理工大學作為以工科為主的綜合類大學，其課程體系按“平臺+模塊”的方式構建，結構如下圖所示。
其中通識教育要與專業教育有機結合，在強化基礎的前提下實行分類培養。為學生專業教育提供一個廣闊的知識背景和堅實的技能基礎，使學生掌握正確的科學原理和思維方法，并注重加強通識教育與專業教育之間的貫通，在專業教育中融入通識教育的內涵。
工程制圖課程作為以工科為主的綜合類大學通識教育平臺的必修課程，跨專業、跨學科地培養學生以二維平面圖形表達三維空間形狀的能力；培養對空間形體的形象思維能力；培養繪制簡單工程圖樣和閱讀簡單工程圖樣的基本能力；培養與掌握現代工程設計的有關思想和方法，樹立現代工程意識，拓展眼界，為學生后續實踐能力的培養奠定一定的基礎。
課程體系結構圖
二、基于通識教育理念的《工程制圖》教材建設需注意五個方面
根據教育部高等學校工程圖學教學指導委員會2010年制訂的“普通高等學校本科工程圖學課程教學基本要求”，由河南省工程圖學學會組織河南理工大學、鄭州大學等河南省多所本科高校編寫的《工程制圖》（第二版）教材，體現了現代設計思想的融入，CAD技術的滲透，及經典內容對學生思維能力培養功能的再認識，主要表現在以下5個方面。
1. 統一性與多樣性
教材采用“基礎平臺+專業制圖模塊”體系。基礎平臺包含畫法幾何、制圖基礎、計算機繪圖部分，旨在培養學生的空間形體的形象思維能力，還能培養學生應用基本理論從事工程設計的能力，既有完整的理論體系，又有很強的實踐性。專業制圖模塊在保留第一版中的“展開圖”、“焊接圖”和“標高投影圖”的基礎上，增加了“房屋建筑圖簡介”一章，同時將第一版中“標準件、齒輪和彈簧”、“零件圖”和“裝配圖”三章內容，合并為“機械工程圖樣簡介”一章，減輕了教材中機械制圖的色彩，更能體現多專業、跨學科的培養模式。在“機械工程圖樣簡介”一章中，將標準件和常用件的相關內容分解在“零件圖、裝配圖”兩小節中，例如螺栓、螺母等標準件與螺紋結構安排在零件圖這一小節講述，而把它們的聯接部件圖安排在裝配圖這一小節講述，強調了它們的裝配圖畫法；壓縮了“表面結構的表示法”、“極限與配合”和“幾何公差”的內容；對工藝結構只列表簡介，使得教學體系更加完整、合理，適合跨專業、跨學科對本課程教學的要求。
2. 立體化
完善了教材立體化系列配套資源。修訂了與本教材配套的《工程制圖習題集》、《工程制圖電子教案》和《工程制圖習題與解答》課件。在《工程制圖習題與解答》課件中，不但有標準答案，還有整個的作圖過程，更加方便教學。工程制圖課程網站內容也根據教材與課件的修訂而做了針對性的更新。課件與網站充分利用掛圖、模型、多媒體等手段，堅持理論聯系實際的原則，啟發和增加學生的學習興趣，調動學生的學習自覺性、主動性和積極性，實現了全方位的現代教育技術助學。
3. 傳授知識與培養能力并重
降低教材難度，注重知識的理解和掌握，加強實踐，以培養創新精神和創新能力為目標，使學生在接受高等工程教育的開始階段就接觸工程設計的基本概念。
［關鍵詞］零部件測繪三維建模教學體系
［中圖分類號］G642.0［文獻標識碼］A［文章編號］2095-3437（2013）08-0109-02
現代工程圖學是研究繪制和閱讀工程圖樣理論、方法和技術的一門技術基礎課，是工科院校必開課程。隨著計算機技術的發展及社會對高素質創新型人才的需求，工程圖學的教育思想和教學理念也發生了深刻變革，以三維實體建模為主線，傳統工程制圖與現代設計手段相結合，形成了現代工程圖學新的教學體系。機械零部件測繪是現代工程圖學重要的實踐教學環節，應該適應現代工程圖學新的教學體系的要求，將三維實體建模與傳統測繪相結合，這對培養學生的動手能力、實踐能力、創新能力及綜合所學知識解決實際問題的能力將起到非常重要的作用。
一、傳統測繪模式及存在的問題
零部件測繪一般是安排在工程圖學課程結束后兩周內進行。內容安排為結構不是很復雜的泵類、減速器、閥類等部件，如一級圓柱齒輪減速器或齒輪油泵等。這些部件包括了四類典型零件中的三類：軸類、盤蓋類和箱體類，還有標準件和常用件，涉及的范圍較廣，需要用到的知識點也比較全面，能夠綜合訓練和考查學生能力情況。任務要求是繪制所有零件的零件草圖及工作圖，裝配草圖及工作圖。測繪過程為：了解部件繪制裝配示意圖拆卸零件繪制零件草圖繪制工作圖繪制裝配草圖繪制裝配工作圖裝訂。
存在的問題有如下幾方面。
（一）徒手繪制草圖訓練少，要求標準低
傳統測繪中，草圖是在坐標紙上繪制的，只作為工作量的要求，不作為成績評定的內容，所以，學生為繪制工作圖方便起見，常用尺規繪制草圖，失去了繪制草圖的意義，浪費了時間，學生的徒手繪制草圖的能力沒能得到提高。
（二）尺規繪圖工作量偏大
傳統測繪中，學生的測繪成績主要是根據尺規工作圖確定的。繪制尺規圖耗時多，效率低。一張規范的尺規圖，從布圖到繪制視圖，從繪制底圖到加深，標注尺寸，填寫技術要求，每一步都需要精心考慮，認真操作，一但要修改，圖面質量就會受到影響。尺規繪圖在培養學生一絲不茍、嚴謹細致的工作作風等方面起著非常重要的作用，但由于測繪中尺規圖量大，學生往往為了趕時間，照抄照搬現象明顯，收獲不大。
（三）內容不夠充實
傳統測繪中，只是對現有的實物模型進行測繪，由于實物模型一般是由教學工具生產廠家生產的，其材料選擇、加工制造過程、精度等與實際生產情況區別較大，再有實物模型重復使用造成磨損和損壞，對學生理解零件加工工藝、公差與配合、表面粗糙度等產生影響。而且，零件結構和尺寸的變化對裝配的影響不能直觀地反映出來。
二、三維建模與傳統零部件測繪相結合的教學體系
（一）主導思想
1.強化徒手繪制草圖。對現有零部件進行測繪，由于受場地限制，需要首先徒手繪制草圖，草圖的繪制質量直接關系到工程圖和建模正確性，所以，徒手繪制草圖是非常重要的，在測繪中應強化徒手繪制草圖。在徒手繪制草圖中，一是強化徒手繪圖基本功的訓練，包括執筆、運筆方法，圖線、線段的繪制方法等。二是強化草圖內容的訓練。草圖與工作圖的區別只是繪制方法的不同，草圖是徒手繪制，工作圖是借助繪圖工具繪制，草圖與工作圖的內容應該是完全相同。
2.尺規繪圖是工程設計人員的一項基本素質，在測繪中也要進行繪圖基本功的訓練，但時間和內容都比傳統測繪中的要少。
3.將尺規繪圖中節省下來的時間用于三維建模，豐富測繪內容。在現代工程圖學課程中，學習了零件建模、裝配體、爆炸圖、工程圖等知識，但系統地、綜合性地將一套較復雜的零部件建模、裝配、出工程圖，這還是第一次。讓學生在零件建模中進一步學習零件結構、加工工藝等方面的知識，在裝配體建模中進一步學習零部件的工作原理、零件間的相對位置、連接關系等方面的知識、進一步理解公差、表面結構質量等對配合的影響，通過改變零件結構和尺寸，動態觀察裝配體發生的變化，從而對測繪零件的構型有更深刻的理解，激發學生的學習積極性，培養學生的創新意識及能力。
（二）教學體系
本著充分利用測繪時間，使學生得到全方位的綜合訓練，實現有效教學最大化的思想，建立三維建模與傳統零部件測繪相結合的機械零部件測繪課程的教學體系，其內容安排及流程如圖1所示。
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圖1教學內容及流程
時間安排如下：第一、二天了解部件、繪制裝配示意圖、拆卸零件、繪制零件草圖，第三天繪制裝配草圖，第四、五、六天零件建模、裝配體建模、生成爆炸圖、生成部分零件的工程圖，第七、八、九天繪制零件圖，第十、十一天繪制裝配圖，第十二天整理、裝訂，完成測繪任務。
三、教學效果
按著三維建模與傳統零部件測繪相結合的教學體系進行測繪實踐教學，學生不僅在讀圖、繪圖、測繪和查閱技術文獻等方面得到全方位的綜合訓練，提高了綜合運用所學知識分析和解決實際問題的能力，而且三維建模能力和水平也有了大幅提高，如圖2為學生三維建模中的部分作品。
四、結論
三維建模與傳統零部件測繪相結合是行之有效的教學模式，學生在有限的兩周測繪實踐中，學到了更多的知識，得到了更全面的訓練，使有效教學最大化。在當今二維設計與三維設計并行時期，三維建模融入現代工程圖學課程，三維建模與傳統零部件測繪相結合是非常必要的。
［參考文獻］
[關鍵詞]CAD 工程軟件 工程設計
一、引言
對于工科學生而言CAD課程的一個重要教學目的就是培養學生的工程設計能力，即為產品設計、工藝設計、工裝設計等實踐環節服務。圍繞著工程設計這一主題，國內外的高校對工程制圖課程設置、教學模式、教學內容和方法等進行了廣泛研究。如從上世紀80年代末美國就開始研究有關教學改革問題，并形成了現代工程設計圖學的教學新模式。北京航空航天大學創建了以設計和三維為核心的現代工程設計圖學（MEDG）的新課程體系。
工程圖學課程是學生入學后接觸的第一門技術基礎課，為了便于學生的學習、理解、有利于讀圖、制圖、造型設計的能力的培養。從一開始就引入了分段式教學模式，在第一階段，即以傳統圖學課程為主的階段；應注重構型、表達、制圖和讀圖能力的培養；在第二階段，即CAD教學階段，在CAD教學階段，很多高校缺少實際應用的訓練，同時二維CAD與三維CAD分開授課。但從目前實際工程應用情況看，更多的用戶是將二維設計與三維設計共同應用于工程設計當中。
可見，在新的教學體系當中，首先應將傳統二維CAD技術、三維CAD技術有機地結合在一起，形成一個集CAD二維設計及CAD三維設計的新教學體系。同時以應用技能為核心，注重實踐教學環節，探索出一套適應社會需求的人才培養方案。
二、人才培養中的CAD教學現狀
在二維CAD方面，絕大多數學校開設了該課程，其中90%的學校開設了二維AutoCAD，也有些學校開設了CAXA等軟件。但大多停留在基本指令的講解及簡單圖形的繪制，缺少實際圖樣的繪制，這也就使學生進入企業后要重新學習該技術，造成教育的浪費。
同時在二維CAD的實際應用過程中，AutoCAD系統成為圖板的代替品，設計人員借助CAD來擺脫傳統的手工制圖，將工程設計圖的繪制提高到一個相當高的水準，大大地提高了繪圖效率和質量。但CAD系統的深層次應用不到位，不能對設計意圖進行捕捉，不能表達或提取完整的技術和生產管理信息，不能為設計人員提供設計過程的指導，不能提供其生命周期的各個階段中的各種實踐經驗、專家知識以及其他相關的信息。
中國制造業信息化2010年度報告，我國中型制造業企業中，應用二維CAD的已超過90%，但其中結合使用三維CAD＼CAPP＼PDM的企業只有34%，隨著技術的發展三維CAD技術會在企業中應用將越來越廣泛。
所以三維CAD的實體造型、基于特征造型應引入教學中，盡管也有許多高校將三維CAD引入制圖教學中，但最終的教學效果只是提供一個三維演示，怎樣將三維CAD與傳統的二維CAD有機融合，形成一套成熟的培養適應社會需求的產品設計師的教學方案，目前還存在很多問題。
三、面向應用型人才培養的CAD教學研究
1.CAD課程教學的內容和結構體系
建立一套科學合理的課程體系，是順利實現教學理念和目標的前提與保證。以我校機械類44學時CAD教學為例，原CAD課程教學主要側重于二維命令講解和單項上機練習，其內容和結構體系如表1所示。
表2：CAD課程原內容及結構體系
此教學結構體系，內容相對獨立，缺少綜合訓練。不注重實際應用，缺少三維設計內容。結合制圖課的整體教學特點，確定新的CAD課程的內容和結構體系二如表2所示。
該課程體系包括基本知識和技能、上機訓練及設計實踐等三個模塊。基本知識和技能包括計算機繪圖基礎和三維實體造型方法；上機訓練分成專題訓練和綜合設計兩個模塊，其中的綜合設計是兩個開放性的實踐專題。
表2：CAD課程新內容及結構體系
2.CAD課程教學方法的實踐
與以前側重于命令講解和單項練習的教學體系比較，面向應用的CAD課程教學方法有明顯的特點。
（1）從機件的繪制入手綜合練習平面圖形的繪制、編輯及尺寸、文本標注等相關內容。大多數CAD教材都是從命令的用法講解人手，教學過程中用近l/2的學時比例介紹常用的繪圖、編輯、尺寸標注及圖層、圖塊及文本等基本命令和基本操作。當完成一個單元的教學內容后，再進行綜合練習。這樣教學使得命令的講解與練習都是單個進行的，沒有及時與繪圖實例相結合，學生往往只能做到能聽懂、會練習，但到真正繪制完整的部件和零件時，卻不能根據實際條件靈活運用已學過的命令。造成這種情況的主要原因就是由于講課時沒有結合實例，學生聽課積極性不高，練習時也缺少興趣，教學效果不是很理想。實踐證明，這種手把手從零學起的方法并不適合高校在校學生，因為學生在CAD課程學習之前，已經系統地學習了工程圖學的基本知識，對投影理論和表達方法有了比較深刻的理解，并經歷過手工繪圖的訓練。所以新體系一開始就從機件入手，結合平面圖形繪制及編輯命令，以及常用的精確繪圖方法，直接繪制機件的視圖及剖視圖等。將平面圖形表達、尺寸及技術要求的標注等內容綜合講解并進行上機練習。這樣做不僅效率上能夠事半功倍，而且知識體系上能夠融會貫通。
（2）增加三維實體造型的內容。傳統的機械設計及制造過程是以二維圖形為核心的，所以三維圖形在教學及應用中始終起輔助作用以至于許多學校對三維CAD技術只是作簡介。但隨著信息技術與傳統工業日益結合，三維實體造型設計方法將逐漸普及。這就要求工程技術人員要全面，掌握CAD/CAE/CAM一體化技術。所以對于現代CAD教學，必須向學生傳授新技術、新觀念，以培養學生現代工程設計的基本能力。新課程體系大幅增加了三維CAD的教學內容，主要講解三維實體建模的方法，包括三維實體命令的運用、二維對象的拉伸與旋轉等。同時介紹特征造型、曲面設計、動畫模擬及仿真功能等，并通過綜合設計階段進行專題實踐。
（3）面向應用的專題實踐。這一過程可與零件及裝配體測繪結合起來，將原來單一的模仿畫圖轉變為綜合設計實踐專題的訓練。通過兩次有針對性 的設計專題，要求學生以真正的設計者的角色去完成任務，包括徒手圖繪制、CAD三維建模、CAD平面圖繪制等任務。采用共同討論、分組研究、自學為主等開放性學習方式。主要目的是讓學生運用所學知識解決實際問題，強化學生對工程產品設計階段的理解，培養現代工程設計能力。
四、結束語
CAD不應僅用于輔助繪圖，而應充分發揮其輔助設計的作用。而現代及未來設計方法是從三維模型開始至三維產品結束的一個全三維過程。教學實踐表明，該教學方法，學生聽課的主動性明顯提高，擴展了學生的學習方法和思路，鍛煉學生了的動手能力和團隊協作能力。總之，應用型本科CAD課程的教學改革與實踐是一個長期的過程，教師需要不斷豐富自己來推進這一過程。
[參考文獻]
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[2]焦永和，張彤，陳軍.近兩年我國高校圖學教育現狀的調查與研究[J].工程圖學學報，2006.
[3]郭士清，龍澤明，姜慶昌.應用型本科機械CAD/CAM教學研究與實踐[J].長沙鐵道學院學報（社會科學版）.2009（04）.
關鍵詞 工程制圖 教學問題 改革措施
中圖分類號：TH126-4；G712 文獻標識碼：A
《工程制圖》是高職院校機械類專業學生的專業基礎課程，以培養學生掌握繪圖、讀圖及計算機繪圖方法為主要目標，是后續課程包括：機械設計、機械制造工藝、金屬工藝學、機械原理等重要課程的基礎，對培養應用型人才具有重要的意義。傳統的工程制圖教學過程中教師采用黑板手工繪圖、電子掛圖、多媒體PPT以及實物模型等手段進行教學，偏重對學生尺規繪圖與徒手繪圖能力的培養，手工繪圖技巧得到很大提高；相反，適應現代機械設計類工作崗位要求的CAD繪圖技術以及3D繪圖技術卻相當薄弱，不利于學生工程素質的培養。
1現存問題分析
目前，機械行業對設計人員3D繪圖能力要求不斷提高，而現行的工程制圖課程教學仍然以尺規作圖為主，即便有部分高校開設3D繪圖技術課程，也是作為一門獨立課程開設，課程只涉及繪圖技巧，缺少工程制圖理論知識支撐，且與后續課程設計內容無銜接，課程結束后無法得到充分的訓練應用，學生畢業后，依然無法勝任相關工作崗位。目前，高職院校工程制圖課程教學存在的問題主要體現在以下幾個方面：
1.1課程內容多
工程制圖課作為高職院校機械類學生專業基礎課，一般設置在大一上學期。課程內容包含機械制圖標準、平面及立體結構繪圖方法、標準件繪制以及計算機輔助設計等內容，所有課程內容需要在一個學期內全部完成。結合高職院校學生學習能力差的現狀，有必要對教學內容進行刪減，使其掌握主要內容。
1.2教學方式單調
工程制圖課主要采用黑板繪圖與多媒體相結合的方式進行教學，部分內容會用到教學模型進行演示，以增強學生的感知。由于教具模型種類及更新速度的限制，教師授課內容只能依托舊的教學案例，當插入新案例時，只能通過圖片或視頻文件向學生展示，無法直觀展示其內部結構，影響學生空間想象能力的培養。
1.3缺少互動，課堂沉悶
工程制圖課程是實踐性很強，且學習較困難的一門課程，現有教學方式主要以教師黑板上畫圖，結合掛圖和實物模型的方式進行講解，課程講解進度慢，掛圖與模型基本都是老舊模型，不具現代機械的代表性。高職學生本身基礎差，且該種教學方式無法激發學生的好奇心，導致課堂沉悶，缺少師生互動，教學效果差。
2改革措施
2.1精簡教學內容
結合高職學生就業崗位需求，適當對工程制圖課程教學內容進行精簡是可行的。基礎知識部分：保留正投影原理與點、線、面投影相關知識，重點講解線面分析法與形體分析法，其他部分可以少講或者刪除；視圖部分：重點講解剖視圖與標準件的畫法，其他部分可以少講；繪圖軟件部分：引入現代工程零件，從簡入繁，從兩維CAD繪圖到三維Solidworks繪圖，軟件繪圖原理少講或不講，重點放在練習上。
2.2引入多種教學方式
結合高職學生理解能力弱的特點，需要引入多種教學手段與方法來進行課程內容講解。正投影原理、點線面投影以及形體分析法與線面分析法講解時可以利用光影效果，進行投影的現場演示，引入三維實體模型，利用三維軟件的投影功能進行講解，一目了然；對于剖視圖與標準件部分講解引入學生感興趣機械內容比如奧迪生產線，對生產線運行過程利用影像進行講解，之后，提取其中重要機械比如升降機，結合課程內容進行講解，使學生保持好奇心，激發其學習興趣；繪圖軟件部分教學采用教學與比賽相結合的方式，用兩節課將軟件操作內容講解完成，給班級學生分組，制定三維創新建模比賽內容，要求學生在規定時間內，完成相關的二維與三維作品，不僅鍛煉了學生的繪圖能力，而且加強其創新意識。
2.3多種手段激發學習興趣
興趣或者好奇心是學生學習知識的推動力。工程制圖課程基本概念多，而且理解難度大，所以必須激發學生學習興趣，使其投入時間與精力去鉆研。激發學生學習興趣的方法主要從以下幾個方面入手：多種形式的課堂交流、靈活的作業布置與考核方式以及翻轉課堂等教學方式的應用并配以豐富的多媒體視頻、現代機械展示。
3總結
經過一學期的教學實踐，對教案以及教學方法進行了改革與驗證，形成了一套新穎的學生作業評價與考核方法。結果顯示：同套試卷，參與改革班級工程制圖平均成績為78.63，未參與班級平均成績為71.2，而且學生的創新能力與動手能力均顯著提高。
基金項目：河北省高等學校科學技術研究項目（QN2015196）。
參考文獻
[1] 王淑俠.制圖系列課程實踐教學存在的問題及改進措施探討[J].圖學學報，2016，37（4）：573-576.
[2] 鄭東海.“畫法幾何與工程制圖”課程教學改革實踐[J].新課題研究，2016（08）：27-29.
【關鍵詞】機械制圖；教學改革
一、 引言
《機械制圖》是機械類專業培養高級工程技術應用型人才的一門專業基礎課，其目的是：學習制圖國家標準的基本內容；學習正投影法的基本原理，初步掌握形體表達的基本方法；培養學生繪制和閱讀工程圖樣的初步能力；培養學生空間想象和空間分析的初步能力；學習計算機繪圖的基本方法。此外，在教學過程中還必須有意識的培養自學能力，以及認真負責的工作態度和嚴謹細致的工作作風。科學技術的迅速發展給制造業帶來了機遇，同時對工科學生的構形、表達、讀圖、制圖能力也提出了更高的要求。但是，現行的教學大綱為了適應時代的發展，壓縮了學時，而制圖課程教學內容豐富、知識抽象的特點并沒有發生變化，因此，這兩者之間產生了愈演愈烈的矛盾。在學時允許的條件下，如何運用更為簡潔易懂的方式向學生傳授相關知識，培養學生圖物合一的空間想象能力，是擺在每一位制圖教師面前的亟待解決的課題。作者認為，為了適應當前時展的需求，應從教學內容、教學方法等幾個方面進行改革。
二、改革教學內容，合理調整教學順序
應用型本科機械制圖應堅持以“理解、應用”為教學目的，注重對基本概念、基本原理的理解，降低畫法幾何部分內容的難度，著重加強標準化教育，加大測繪、實踐環節，在實際操作中培養學生的讀圖、制圖的能力。
教學內容的選擇還應該結合各專業的需要而制定，對于機械類及近機類專業，其教學內容應包含畫法幾何、制圖標準、視圖表達、標準件與常用件、軸測圖、零件圖、裝配圖、展開圖以及計算機繪圖等；而對于非機械類專業，則應將教學重點放在讀圖、繪圖環節，降低畫法幾何部分的難度，刪減展開圖等內容，以適應不同學時的需要。
在以往的機械制圖教學中，為了提高學生的空間想象能力，教師往往把大量的時間和精力放在畫法幾何的教學上。但是這部分內容直觀性差，難于掌握，且與機械圖樣的聯系不甚緊密；在教學順序上，通常也是先講授制圖理論，最后再進行計算機繪圖的教學，導致教學效果不佳。因此，作者認為應適當調整教學順序，即在點、線、面、體的投影結束以后，即可開始講授CAD內容。這樣學生在上機操作中，通過二維制圖、三維建模，有助于理解“圖”和“物”之間的投影關系，提高空間想象力，并在實踐中找到學習樂趣[1]。
三、優化教學方法
機械制圖課程的實踐性較強，應采用模型、課件及課堂學習相結合的方法，提高學生的感性認識。有條件的可帶學生到工廠、模型室、實驗室進行參觀，建立模型庫，讓學生直觀了解零件圖和裝配圖的內容、畫法要求等，認知零件的工藝結構，使學生全方位的接受信息，解決學習中的難點。
在教學過程中，除了改進教學內容和教學方法外，還應注重教學手段的應用。不管是傳統的教學手段還是現代化的教學手段都有其自身的優缺點。因此，在教學過程中，應把傳統的教學方法和現代化的教學手段有機結合起來，揚長避短，充分發揮二者的優勢，使教學效果達到最佳。
機械制圖是標準性很強的課程，教師在課堂講解過程中應努力做到板書工整、線條清晰，在言傳身教中使學生信服，從而將課程的要求轉化為自我要求，強化標準化的意識和嚴謹的治學態度。但傳統的教學方式中，信息量少且呆板，學生的學習積極性難于調動。
多媒體的形象化教學，可以彌補傳統教學方法在直觀感、立體感方面的不足，取得傳統教學方法無法達到的教學效果。多媒體課件中可用AutoCAD、SolidWorks等多種應用軟件制作，配合必要的動畫、立體圖和投影圖等，使教學過程更直觀、生動。
四、 在機械制圖課程中引入三維幾何建模
隨著三維CAD/CAM技術的迅猛發展，設計和制造的理論和加工手段都發生了巨大變化。現代制造企業可直接進行產品的三維造型設計，由三維設計圖直接轉化為二維圖形，還可以通過三維數字化信息傳遞直接輸入數控機床，實現無紙化生產。應用型本科院校機械制圖教學計劃應體現這一特點，在計算機繪圖課程中適量減少二維繪圖學時，增加三維繪圖學時，掌握常用的機械繪圖軟件如SolidWorks、Pro/E、UG等。學生在構建三維模型時，也加深了對實物的理解，提高了空間想象能力，相輔相成。
五、強化實踐訓練
應用型本科培養的學生，應具有很強的實踐操作能力。因此，要加強學生的實踐能力訓練。在一段理論教學完之后，可安排一次習題課，讓學生親自動手解決問題。在理論課全部講完后再安排2~4周的課程設計，讓學生繪制一套減速器、球閥或齒輪油泵的零件圖和裝配圖，再用計算機軟件繪制上述圖樣。通過這一過程，使學生獲得一定的成就感，更容易發現自己的不足，提高測量、繪圖能力，還能強化計算機繪圖軟件的使用能力。
結束語
隨著時代的發展，給應用型本科教育帶來了前所未有的發展機遇，同時也給教師帶來了巨大的挑戰。機械制圖課程的改革必須嚴格按照培養目標，緊跟學科發展，結合社會需求，并充分調動企業、社會、學校、教育部門等各方面的積極性、主動性和創造性，才能培養出實踐能力強、適應社會和企業發展需求的應用型高級人才。
【參考文獻】
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［2］楊東超.機械制圖課程教學探討[J]. 工程圖學學報， 2007，28（2）.
關鍵詞：工程制圖；教學；改革
工程制圖是一門既具有理論性又具有很強實踐性的技術基礎課程。工程制圖課程的目標是培養學生繪制和閱讀工程圖樣的能力以及空間想象力和計算機繪圖能力。同時培養學生的工程意識、嚴謹的工作作風和工作態度，為后續專業課的學習打下基礎。近年來，為適應人才培養的需要，工程制圖課程在教學內容、方法及手段等都發生了較大的變化。現從工程制圖課程的教學現狀著手，分析存在的問題，就教學內容、手段及方法提出改革策略。
一、工程制圖課程教學現狀
目前，工程制圖課程教學內容主要包括制圖基本知識、投影法、組合體、軸測圖、機件常用的表示方法、標準件與常用件、零件圖、裝配圖、計算機繪圖基礎。制圖基本理論和知識所占的比重較大，學生的動手能力以及實踐應用能力不足。培養空間想象能力和空間思維能力是工程制圖的基本目標之一，也是該課程的重點和難點。
工程制圖的教學一般是采用不分專業的學模式。對于不同的專業，沒有結合相關專業課程進行講授，使學到的知識難以直接應用到工程實踐上，以致學生認為該課程與所學專業聯系不密切，進而影響了學生學習工程制圖的積極性。隨著計算機技術的迅速發展，多媒體教學雖克服了傳統教學模式的不足，但存在講課速度較快、手段單一、不夠多樣化等缺陷，時間長了可能會使學生產生厭煩情緒。
二、少課時教學內容改革要點
目前，在院校的課程教學中，內容多與學時少的矛盾早已存在，這一矛盾在缺少學時的工程制圖的教學中顯得尤為突出。在有限的學時內，適當刪減部分難度較大的內容或者降低其難度，有利于基本知識的學習掌握。
在講解制圖理論、方法時要聯系實際，使學生充分了解工程制圖作為一種信息表達工具，在工程技術界及日常生活中所扮演的角色；在授課過程中，不僅要講授一些經典的實例。還應該與各專業的需求相結合，進行針對性的教學，以更好地為專業服務。對于教師而言，在教學中應該注意強化專業意識教育、利用工程制圖課程灌輸專業內容及進行專業素質教育等。
目前大多數學校都增加了計算機繪圖。計算機繪圖軟件比較多，主要有AutoCAD和專業CAD軟件。AutoCAD是最基本的計算機繪圖軟件，在繪制某些專業圖樣時具有獨特的優越性。為了使學生具有較強的計算機繪圖能力，一般都選用AutoCAD作為教學軟件。工程制圖教學內容的改革對工程制圖的教師隊伍提出了更高的要求。不僅要具有扎實的工程圖學理論知識，還要具有相關的專業知識。這就使得制圖教師要不斷更新自己的知識結構，提高業務水平。
對于少學時工程制圖教學內容改革的基本要點如下：
1.以正投影的基本性質為切入點，在投影基礎部分貫徹以基本立體為主線的內容體系。改革的思路是，點、線、面是立體的范圍和邊界，是立體表面的固有元素。在投影法的基本知識后即推出立體三視圖的畫法時，則從正投影的基本性質(平面、直線的投影特性)直接切人，精簡了單一幾何元素點、線、面投影的其它內容，從而達到學以致用和節省學時的目的。
2.把平面與立體相交、立體與立體相交視作形成組合體的不同方式，在投影制圖部分貫徹以組合體為主線的內容體系。顯然。把截切及相貫歸人組合體部分后，交線內容的重點就由畫法轉化為形成，既貼近工程實際，又突出和增強了以體為主線的改革思路，簡化了平面與立體相交、立體與立體相交的內容，節省了學時。
3.把常用件、標準件與機件圖樣合并為一個教學單元，在工程圖部分形成以機件為主線的內容體系。由于學員已具備對圖樣上各種投影問題的處理能力，教員在這一教學單元的主要工作是把正投影的基本理論與工程實踐聯系起來，而聯系的媒介仍然是體(機件)。
三、教學手段及教學方法改革策略
1.多媒體教學方式與傳統教學方式有機結合。在教學過程中，應根據教學內容的不同，靈活選用不同的教學方式。即將多媒體教學與傳統教學方法結合。因此對于工程制圖這門課程。畫法幾何部分還是要以黑板教學為主。多媒體教學充當輔助理解的角色。利用它進行快速復習前面所學內容，同時利用它可以理解更多的實體模型。當然在機械制圖部分，要充分利用多媒體資源，讓學生看大量的零件圖和裝配圖，以增加學生的讀圖能力。對于學生難以掌握的立體截切、相貫等內容，采用多媒體課件和板書相結合，并通過模型展示，引導學生邊學邊練，可以得到很好的教學效果。
2.注重培養學生的空間思維能力和創新能力。空間思維能力是培養創新能力的基礎。為了培養學生的空間思維能力，在教學內容安排上，應該加快點、線、面投影等基礎知識的講課速度，使學生盡早接觸到立體，結合三維模型并充分利用日常生活中的原型，由淺入深地培養學生的空間思維能力。同時，在工程制圖課程教學中，應注重對學生創新思維的培養。具體來講，在教學中，需要更新教育理念。合理設計課堂教學結構，努力營造培養學生創新思維能力的環境，激發學生的創新思維。在此基礎上，通過制訂切實可行的實踐環節，促進學生創新思維的形成和發展。
3.采用啟發式教學策略。在教學工程中，教師應根據教學內容不同，不斷變換教學方式方法。在講授新的內容之前，先帶領學生回顧一下與新內容相關的知識點，提出新問題，并以此來啟發學生對新問題做出思考，給出解決問題的方法：在分析問題及解決問題的過程中，通過引導和啟發，培養學生學會利用已經學習過的知識來分析問題并解決問題的能力。
工業設計是機械設計、藝術設計及市場學相結合的一門綜合性學科，是在現代化生產條件下將科學與藝術融為一體，進行產品設計的一種創造性活動[1～2]。該專業的就業前景好，企業需求量大。但隨著科技的進步，現代企業工業設計人才的需求也越來也嚴格，需要工業設計師們必須具有豐富的藝術創意和嚴謹的工程技術知識。而傳統的工業設計教學無法滿足現代企業需求的客觀現實，工科院校的工業設計與藝術類院校有所不同，應注重培養學生的工程素養，培養學生三維空間的創造能力和想象能力，使之成為高素質工業設計人才[3]。為了更好實現學校的人才培養目標，必須對傳統的《工程圖學》課程體系和教學內容進行了改革和創新，以培養與時俱進的工程師、設計師。
1 工業設計專業中“工程制圖”教學特點
工程制圖是一門工程類專業必修的基礎技術課，該課程的主要教學內容有正投影法的基本原理，培養繪制和閱讀工程圖樣的基本能力；培養空間想象和空間分析能力；培養用計算機繪制工程圖樣的初步能力[4]。學習該課程需要學生具有一定的邏輯思維能力，但是工業設計專業相當多的學生是來自于藝術類考生，這些學生部分都是數學知識和邏輯思維比較薄弱的，對“工程制圖”知識的接受能力、空間思維想象能力的不足給教學帶來諸多的困難。雖然藝術生這類的知識比較欠缺，但其具有一定的優勢――“審美觀”。因此，必須在新的教學模式下，不僅要有效地提高教學質量，極大地增強學生的空間思維想象能力，而且還將充分利用藝術生所具的美感優勢來創造、創新產品，以適應現代社會產品的多樣化、復雜化、個性化。
2 Pro/E造型技術融入教學模式
2.1 融入理論教學過程
在現在的制圖教學過程中，大部分教師仍然采取傳統的制圖教學方法[5]，如在黑板上手工畫三維圖、利用掛圖等手段向同學們展示三維實體的形狀，這些方法缺少真實感，不能從根本上提高學生們的空間想象能力。特別對于立體的截交線和相貫線、以及組合體部分知識來說，學生的分析圖形能力比較差，無法達到教學效果。因此教師最好在課堂上采用三維造型軟件（（Pro/E）向同學們展示所要講授的零件實體造型，幫助學生們盡快建立空間概念，提高空間想象力。通過零件的實體模型圖，將“點―線―面―體”逐一表達出來，結合兩立體之間的截交及相貫圖形動畫演示，提高了學生對組合體的形體分析能力，強化了讀圖能力，有效地解決了藝術生薄弱的空間思維的現象。通過三維軟件中視圖的選擇，運用正投影理論為依據，強調準確的投影關系，掌握了畫圖的基本方法。
2.2 融入制圖實驗教學過程
實驗教學是工程制圖中的一個重要實踐性環節，是培養學生動手能力和工程意識的重要手段。在實驗過程中，根據不同的章節，提出不同的實驗方案，通過練習不同的圖樣，學會AutoCAD的各種繪圖工具，快速地實現圖形的繪制。而在現代工業設計中，二維平面圖遠遠不能滿足人們的需求，這主要是因為三維投影具有很強的可視性，將三維造型技術融入《工程圖學》課程實驗教學中，在學習圖樣繪制的同時，有效的提高學生空間思維能力，同時很好的解決了二維和三維共存的關系，提高了課程中投影畫法、組合體、剖視、裝配的教學知識。在計算機實驗教學過程中，首先要采用精講多練的教學模式，督促學生要多動多練認真地完成整個實驗過程，以提高了學生的動手能力，分析能力，創新能力。同時，不僅教學的模式改變，而且教學內容也要適當改變。在運用模型建模實驗教學過程中，不應選擇與工科類機械專業運用減速器之類的零件，而應選擇與工業設計專業相關的模型進行建模講解，例如汽車，電子產品外殼之類，以提高學生的課堂興趣。
此外，Pro/E還有對模型進行調色盒設定光照與場景模塊，可以把產品的色澤、色彩場景等藝術化的展示出來，著色后猶如看到真實產品，它能準確反映工程師的設計思想，是設計的產品在形態、色彩、裝飾等美感要求方面得到充分表達，可以給設計者以廣闊的創新設計空間[5]。在實驗教學過程中，結合美術院校的藝術類教學方式，提倡學生的主動性和創新性，可以提供學生一些基本的尺寸，讓學生通過組合的形式，建立不同的模型，并對實體模型進行裝飾或調色，在實驗中體現了美學的特性，并繪制出其模型的工程圖樣。從而在給學生讀圖的同時，學會三維模型到二維圖樣之間的相互轉換；通過學生的自己創新想法通過不同的截切和疊加方式，鞏固了組合體的相關知識，鍛煉了學生的創造能力，提高了學生的自主能力。進而有效地解決了《工程圖學》傳統內容與三維造型技術的銜接、協調、融合等問題，減少了因學時壓縮而造成的負面影響，更注重學生綜合能力的培養。
大工程觀的本質就是將科學、技術、非技術、工程實踐融為一體的，具有實踐性、整合性、創新性的工程模式教育理念體系。大工程觀作為一種新型工程教育理念體系，1993年由美國麻省理工學院（MIT）院長喬爾•莫西斯提出。大工程觀教育理念更加重視工程實際以及工程教育本身的系統性和完整性，得到了國內外教育界的認可。在我國，2010年教育部啟動卓越工程師教育培養計劃，專家們指出，未來的優秀工程師應該具備大工程觀，這既是科技發展的趨勢、學科交融的必然，又是社會的需求；2014年國務院召開常務會議部署加快發展現代職業教育，進一步強調了以實踐為基礎的工程教育目標。由此可見，培養大工程觀的工程教育理念已經成為高等工程教育改革的方向。大工程觀要求工程教育提供綜合的知識背景，強調工程的實踐性，培養學生的創造性。大工程觀特別強調培養一名優秀的現代化工程師應該主要具備以下3個方面的能力：
（1）工程實踐能力。
既強調單元工程的設計能力，更關注單元工程與系統、與環境的關聯，強調用聯系的觀點分析和解決工程實踐中出現的問題。
（2）多學科的背景以及多方面的能力。
既強調專業知識領域內的知識要點，更強調各個知識領域之間的關聯性和整體性，關注多學科的交叉與融合。強調所具備能力的多樣性，包括學習能力與自學能力、工程思維能力和創新能力、協調能力與組織能力等。
（3）職業道德以及社會責任感。
不僅要有高超的科學技術水平，還要有良好的人文素質，即宏思維能力，強調能把科技創新活動同人類社會的重大問題緊密結合。基于大工程觀的高等工程教育理念，課程改革是核心，大工程觀要在教學中通過各門課程加以落實。課程教學改革重點要處理好較寬的知識應用能力與較系統的專業知識體系的關系。
2機械制圖課程教學特點
機械制圖課程是理工科大學機械類專業必修的一門重要的技術基礎課，主要目的是培養學生識圖和繪制機械圖樣的能力，具有很強的工程實踐性。在大工程觀背景下，機械制圖課程的教學存在著與高素質應用型人才的高等工程教育培養目標不適應的地方，主要體現在：
（1）過于重視學科的發展以及學生科學知識的獲得，而忽視學生工程素質的培養；過于重視學生專業技術知識的學習，而忽視學生工程實踐能力的培養，以致在專業學習與實踐工程中，學生實際應用能力較差，能夠用到實踐中的產品設計能力弱，準確、標準、快速的完成視圖表達能力凸顯不足。
（2）傳統的教學采用以二維為主線的教學方式，整體、直觀表達不夠，使得學生對該課程難入門，且三維建模與形體表達能力不夠。
（3）教學手段貧乏，仍以課堂講授為主，課程缺少綜合性、與實際應用緊密聯系的實踐性教學環節，更缺少客觀考核學習效果的評價方式。教學空間封閉，尤其缺少引導學生深入學習較復雜機構圖樣的項目，不利于工程思維能力和創新能力的培養。
3課程改革的思路與內容
機械制圖課程改革，即應適應大工程觀理念的高等工程教育培養目標，強調工程意識、工程素質、工程實踐能力的培養。近年來，課程組在機械制圖課程教學活動中，堅持以大工程觀教育理念為導向，突出工程應用這一主題，在教學理念、教學內容、教學手段、教學方法等方面進行了一系列改革與實踐，取得了初步成效，對其他課程起到了示范作用。
（1）以制圖大賽為風向標，引入工程教學理念。
一方面，將國家制圖標準訓練作為常規化教學，通過常規化的國家制圖標準訓練，使學生制圖時做到結構設計合理、圖紙表達標準、尺寸及技術要求標注可測可加工，避免設計出來的圖紙不能應用到生產實踐中的尷尬。另一方面，以大賽要求深化教學理念，強化設計、制圖、表達三者間的關系，切實提高學生的綜合運用能力和現代設計能力。以制圖大賽作為課程教學的風向標，可以幫助學生明確學習目標，以大賽標準作為常規化教學，對學生工程實踐能力的獲得具有重要意義。
（2）引入三維—二維—三維的教學方法，突出直觀教學。
傳統的制圖教學以二維設計為主線，這種方式增加了抽象思維的難度，影響教學效果。三維—二維—三維的雙向教學方法，則突破傳統教學方法，以三維作為教學的切入點，采用直觀教學，更好的幫助學生掌握教學難點。由于三維實體模型具有形象、直觀的特點，使學生對制圖方法的掌握更為容易。等學生具備基本的二維圖制圖能力后，再由二維回到三維建模。使學生既能掌握由零部件到工程圖的轉換，完成設計的過程，又能實現由工程圖到具體的零部件的轉換，從而能夠校驗設計過程的合理性，理解設計的過程是一個不斷反復、不斷優化的過程，以符合現代工程設計的需要。三維—二維—三維的雙向教學方法，可以讓學生通過虛擬樣機的虛擬裝配、干涉檢查、機構運動分析等操作避免產品試制過程中可能遇到的問題，從而提高工程實踐應用能力。
（3）融入項目法教學，教學輔導因材施教。
教學過程中，融入項目法教學，提高學生的學習主動性。用符合專業實際需要的案例給學生布置學習任務，以此引出教學內容。以學生為主體，分組合作，在此過程中以建議的形式給學生提供必要的知識信息，以提問的形式引導學生拿出解決方案。然后對不同的方案進行討論、分析、選出最佳方案。教學過程中，加強對學生的個體輔導，并針對不同層次學生的學習方法指導因材施教。融入項目驅動教學法，將變學生被動學習為主動學習，培養學生的發散思維與求異思維，對培養學生的工程綜合素質與創新能力有極大的促進作用。
（4）創辦第二課堂，提高創新能力。
創辦第二課堂，加強課外輔導，采用項目驅動經行教學，滿足不同層次學生的需要，培養學生的創新設計能力。項目內容來源于兩方面：一是大賽項目；二是學生自主構思產品，如科技論文報告會參賽作品。教學過程中將制圖與表達方法相結合。老師給出項目任務后，由學生利用三維軟件完成構思設計或建立實物模型（如用橡皮泥制作），結合模型的特點，選擇不同的表達方法（包括不同的剖切面和剖切種類），加以分析比較，選擇合適的方法完成二維平面圖，繪制零件圖和裝配圖。最后建立三維動畫，驗證設計標準。通過第二課堂，學生根據自己的認知水平、知識結構層次自由選擇學習內容，自行規劃、安排學習進程，達到學習個性化的目的。
（5）考核方式。
考核，有利于強化學生的技能訓練。科學、合理的考核方式應該注重對學生素質和能力的考查。《機械制圖》是一門工程性、實踐性都非常強的專業基礎課，其有效的考核方式尤其應突出學生的實踐應用能力，強調繪圖的工程可用性。《機械制圖》的考核可分為三個部分：徒手繪圖、課程結束性考試和項目設計考查。徒手繪圖能力考核，占課程總成績的20％。這部分考核，應突出考核徒手繪圖及機件表達能力，從視圖表達和尺寸標注，到最終形成圖紙，要求圖線清晰、投影正確、尺寸標注正確合理、字體工整。課程結束性考試，占課程總成績的50％。考核內容包括：繪圖基礎知識的掌握和工程圖的閱讀、分析與繪制。繪圖基礎知識含：機械制圖的國家標準、幾何作圖；常用的基本投影方法；平面體、曲面體的三視圖及體表面取點；常用的平面與回轉體相交的截交線；平面體與回轉體的表面交線和圓柱正交的相貫線等等。工程圖的閱讀、分析與繪制含：組合體、軸測圖、典型機件、標準件與常用件的讀圖繪圖方法、符合國家標準的常規畫法及尺寸標注方法；裝配圖、零件圖的工藝結構、尺寸標注、表面粗糙度及技術要求的標注方法；公差與配合、形位公差的標注方法；從裝配圖拆畫零件圖，并合理的標注零件的尺寸等。項目設計考核，占課程總成績的30％。項目設計內容，需結合工程實例，指定幾個機械產品，讓學生分組選做。讓學生利用第二課堂，通過討論、作業、測繪和計算機繪圖等環節完成一個復雜機構的產品設計與建模。該項目考核中強調結合現代設計理念，提高三維設計能力，因此對該部分30％的考核比重分配建議：對二維設計的能力考核占課程總成績的10％，要求能夠選擇合適的方法完成二維平面圖，繪制零件圖和裝配圖；對三維設計的能力考核占課程總成績的20％，要求能建立三維動畫，驗證設計標準。
4結語
關鍵詞：中職；Pro/E課程教學；教學設計理念；基本操作
中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5727（2013）06-0049-02
隨著科學技術和生產力的飛速發展，產業結構和教育模式都發生了深刻的變化，機械生產已進入了數字化設計、分析與制造時代。Pro/Engineer（簡稱Pro/E）軟件以其強大的功能廣泛應用于機械、建筑、航天等領域。
2009年11月，教育部職業教育與成人教育司和美國參數技術軟件有限公司（簡稱PTC公司）聯合推出了面向中職學校的教育部—PTC校園計劃。該計劃旨在為各職業院校提供高質量的培訓服務，培養學生的職業能力，提高職業學校學生應用Pro/E軟件的能力，推動職業學校在相關專業領域的教學改革和發展。該合作項目的實施對提升校企合作水平，改革傳統的職教課程體系和培養適應新型工業化進程的人才具有積極意義。結合我校的辦學定位、人才培養目標、崗位需求，通過廣泛調查就業崗位群工作范圍和技術領域，分析人才知識、能力和素質的結構，我校也加入了教育部—PTC校園計劃。借助該平臺，我校數控和模具專業開設了Pro/E課程。
Pro/E課程的性質與定位
Pro/E是當今世界上應用最為廣泛的高級CAD軟件之一。Pro/E是美國PTC公司的產品，于1988年問世，二十多年來，經歷了二十余次改版，現主要用于產品的工業設計、零部件裝配、數控加工仿真、工程圖繪制等領域，常作為企業產品設計的標準軟件。它強大的功能、全參數化的設計，提高了設計效率和設計質量。隨著計算機與電子技術的飛速發展，利用計算機軟件進行機械零件的設計已經成為機械類各專業學生應該掌握的核心技能之一。
Pro/E課程以機械制圖、機械設計基礎、機械制造基礎、金工實訓等課程為基礎，著重培養學生設計各種機械零件的基本技能，為所有需要零件設計的課程、實訓、課程設計、畢業設計服務。本課程是為后續課程和專業實踐服務的一門核心技術課程，是整個專業培養方案中承上啟下的重要一環。通過本課程的學習，可以使學生對先修的機械制圖與CAD、機械制造、機械設計等課程理論知識的理解更加透徹，也為后續學習數控編程、數控加工等課程奠定基礎。
學生現狀與課程目標
中職生普遍存在學習基礎差，學習目的性不強、學習興趣低下的問題。興趣是最好的老師，如果不感興趣自然也不可能學好。Pro/E以機械制圖、機械設計基礎、機械制造基礎、金工實訓等課程為基礎，在前導課程的學習中，理論多，概念多，學生都覺得枯燥乏味，這也嚴重影響學生對Pro/E課程的學習。另外，中職學生的學習基礎相對薄弱，理解能力不強，教學進度與學生掌握程度往往不同步。
本課程主要針對的就業崗位為制圖人員、裝配人員、設計人員、編程人員等。這些崗位要求從業人員能根據圖紙或實物對產品進行三維建模，具備對產品進行三維建模設計、虛擬裝配、工程圖制作以及進行數控編程的能力。
課程目標定位就是要把以上工作領域的職業能力轉化為學習領域的學習能力。因此，本課程的課程目標是：（1）知識目標：能夠正確地使用各種造型方法和實體的變更方法，掌握零件造型、零件裝配、零件工程圖制作技能。（2）能力目標：培養學生具有空間形象思維和三維形體設計的能力；培養學生善于運用現代設計工具和軟件思考、繪制、造型及解決問題的能力；培養學生的機械綜合設計能力（包括查閱標準和規范、設計手冊、圖冊等技術性資料、文獻的能力）。（3）素質目標：培養學生自學能力，創新和動手能力，分析問題和解決問題的能力，認真負責的工作態度和嚴謹細致的工作作風，在學習中培養合作精神，養成優良的職業道德素質。
課程教學設計理念與教學思路
《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》指出：“發展職業教育是推動經濟發展、促進就業、改善民生、解決‘三農’問題的重要途徑，是緩解勞動力供求結構矛盾的關鍵環節，必須擺在更加突出的位置。職業教育要面向人人、面向社會，著力培養學生的職業道德、職業技能和就業創業能力。”在這段話中我們可以看到，職業教育主要是要培養學生的職業技能和創新能力。圍繞這個目標，本課程以知識夠用、實用為原則，采用基于工作過程的設計思路，在教學中引導學生積極思考，培養學生的創新能力。
長期以來，受到技術手段的限制，傳統機械設計不得不棄用直觀感強的立體圖表達產品，而大量采用二維圖形，使得制圖教學內容和方法都遠遠落后于現代工業生產實際。學生也對機械制圖缺乏信心和興趣。受空間想象力的影響，大多數學生都認為機械制圖深奧、無趣。而Pro/E是三維制圖軟件，可用以直觀地進行零件設計。筆者的做法是：
（一）熟悉Pro/E軟件的主要功能和基本操作
作為行業軟件，Pro/E以其簡單明了的界面以及參數化的設置受到越來越多的業內人士喜愛。目前，Pro/E已成為許多中職機械類專業的必修課。但傳統的教學手段在一定程度上使其與實際應用脫節。如今社會需要中職畢業生離校就能做事，然而實際上，學生出現了“學”但不會“用”的現象。要學會該軟件，必須先熟悉軟件的主要功能。熟悉軟件功能最好的方法就是練中學，學中練。通過具體的操作來熟悉軟件，了解軟件的功能。
（二）課堂教學內容即為工作內容，通過完成工作任務而完成教學
自2007年接觸生本教育理念，我校的辦學理念也從傳統教學轉化為把學生作為教學中心，教師只是適當地引導，讓學生參與到教學的思考過程中來。
過去我在講解AutoCAD機械制圖時，對一個個工具詳細地講解使用方法，但學生覺得枯燥，提不起學習興趣，效果不佳。在Pro/E教學中，我調整了教學方式，按照以下環節展開教學：首先，介紹Pro/E軟件的基本功能，介紹軟件在現代工業生產實際中的運用。通過展示應用實例引發學生興趣。其次，采用任務驅動法讓學生主動參與到解決問題的過程中來。在第一個環節，由教師提出學習任務，讓學生思考如何完成任務。通過小組合作學習，讓學生在思考的過程中，進行思維碰撞，相互學習，并融合以前所學知識，讓學生主動參與到學習過程中來，而非像以往那樣被動學習。再次，當學生思考到一定程度后，學習進入第二環節，即教師引導學生分析完成任務需要哪些工具。繼而由教師指定一個小組的成員與大家分享完成以上任務所需的知識，并演示如何完成任務，即為教學的第三環節。最后，由學生思考如何完成圖紙的繪制，并要求學生在一定時間內完成。這樣，教學就與實際工作過程有效對應起來了，學生由被動學習轉為主動學習，既增強了學習的積極性，又有效地鍛煉了思維能力。
（三）實施階梯式教學
Pro/E屬于專業性很強的工具軟件，它不需要很多理論知識的講解，需要的是在實際操作中總結學習。通過對課程的分析，我決定實施階梯式教學，將教學的過程分成難度由低到高的三個階段。
在第一階段，我所提出的任務是很簡單的，是只有一兩個特征的零件，并且也給出詳細的步驟。經過這個階段的學習，讓學生基本掌握Pro/E三維實體造型的基本操作，對常用的特征能夠熟練地掌握，對一些簡單零件也能夠自主分析，完成三維模型的建立。
在第二階段教學中，我只給學生提供一些典型零件圖，涉及的零件相對比較復雜。在這個階段我不再提供創建過程，而是引導學生自己分析零件，確定零件涉及的特征類型，操作步驟。并且引導學生展開討論，尋找可能的方法，以及確定最優的方案。在這個階段，學生學會了分析零件，互相學習，運用不同的方法造型，并且會最終確定最優方案。經過這個階段的學習，學生已經能夠熟練地運用Pro/E軟件進行單體的零件造型。
學會了基本零件的造型后，我帶領學生進入第三階段的學習。在這個階段，我不再限定題目，而是讓學生以小組為單位，制作自己的作品。這些作品要求是多個零件裝配而成的機械部件。我要求學生以小組為單位合作完成，每個學生完成1～2個零件，然后將這些零件裝配成型，形成部件或者機構。完成這個階段的學習，學生就學會了裝配，并且學會了如何在工作中合作。
至此，Pro/E軟件的教學基本完成，還有一些技能提高和工程圖生成之類教學活動，留給個別學生課余提高之用。
綜上所述，Pro/E課程教學須與實際應用緊密相連，實施任務式教學，并針對學生實際水平，根據任務難易度的不同，把任務細化，使每個學生都能找到適合自己水平的訓練實例，從而讓他們覺得每節課都有收獲。作為中職教育工作者，我們的目的就是培養出社會需要的高級職業技術人才，并不追求高深，讓學生能用、夠用就行。
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關鍵詞： 《機械制圖》 信息化 教學方法
一、《機械制圖》課程的特點
《機械制圖》是工程界的技術語言，主要介紹識讀、繪制機械圖樣的基本原理、有關方法和當前的國家標準。教學目的是培養學生識讀和繪制機械圖樣的基本能力，培養學生的空間想象能力、邏輯思維能力和設計創造能力。教學重點是培養學生的空間分析想象能力、構思建模能力和機械圖樣的固定表達方式。教學難點在于培養空間分析想象能力，這是獲取物體信息之后，在腦海中構建三維空間，確定物體的空間位置并構筑其外部形狀及內部結構的能力，教學難度較大。
由于本課程是多數工科專業學生入學后開設的必修課，無論是學習環境、教學方法手段、學習模式、考核方法等都發生了較大變化，而且與中學階段所注重的邏輯思維能力的培養有所區別，比如，一些機械類學生即使在學習畫法幾何課程上花費大量的時間、精力，進行了大量的繪圖練習，但在學習《機械制圖》的過程中，從他們對于截交線和相貫線的繪制、零件圖和裝配圖的尺寸標注等方面可以看出，前期的學習并未取得理想效果。出現這種情況的原因主要有兩個：一是本課程的抽象性，要具備由圖想物、由物畫圖的空間想象能力。二是本課程的實踐性，它包含許多較為專業的機件、設備和標準等信息，而實踐經驗和對機械的感性認識是學生普遍缺乏的。因此，選擇適合的教學方法對本課程的教學有著決定性作用。
二、引入多媒體教學手段
在信息化技術尚未普及時期，《機械制圖》的教學主要以板書、掛圖和模型等工具為依托，教學效果受到教學方法手段及軟硬件設施的限制。對于教師在黑板上手繪圖形的教學方式，不僅耗費了大量的時間和精力，而且不能將書本和教師所掌握的信息完全傳遞給學生，限制了學生的視野。合理使用教學模型模具演示教學雖然可以給予學生直觀的感受，但模型畢竟無法適應教學圖形千變萬化的數量需求。掛圖能夠表現點、線、面及一些簡單模型的三視圖關系，但諸如組合體視圖、相交剖切平面剖視圖、裝配圖等就屬于掛圖難以突破的項目。
在當前的《機械制圖》教學中，為了豐富教學的靈活性與生動性，強化教學效果，教師會充分利用各種多媒體手段。運用多媒體手段首先可以激發學生的學習興趣。在教學活動中，由于“講授式”是大多數教師最常用的教學方式，教師習慣以自我為中心，學生長時間地接受“滿堂灌”，學習過程比較乏味，學習積極性、自主性較低，教師講得越多，學生能接受的越少，教學效果很差。運用多媒體手段能使枯燥乏味課堂鮮活起來，激發學生的學習興趣，增強學習動力。其次，多媒體還可以節省大量的教學時間，提高教學活動效率。相比于教師花費大量的課堂時間在黑板上手工繪圖，運用多媒體教學手段，可以將組合體、裝配圖、空間點線面的相互位置關系等較難描述的內容清晰簡明地表現出來，大大強化學生的理解效果。再次，運用多媒體手段還可以優化課堂教學模式，使得一些教學重難點更加容易突破。課件是當前教師授課必不可少的要素之一，教師在制作課件的過程中，如果運用各種軟件，則不僅可以將教學的重點內容以圖片、影像、動畫等方式相結合展現在課件上，還可以配以聲音、顏色變化突出難點，使學生能夠形象直觀地接受教學內容，強化教學效果。此外，運用多媒體手段還可以改變教學模式，縱向擴展教學空間。相比于以提問和回答為主要互動手段的傳統教學模式，靈活運用多媒體手段可以用圖形變化、機構運動等引導學生的思維、引發學生對教學內容的主動思考，層層深入地啟發，設計交互型課堂，使師生互動貫穿于整節課之中，加深學生對所學知識的理解。
三、CAD軟件的應用
隨著科學技術的飛速發展和計算機技術的日益普及，特別是三維CAD/CAM技術在現代工程設計制造中的逐步應用，CAD軟件與《機械制圖》的教學已經變成不可分割的整體。在現代工業企業中，CAD軟件應用廣泛，種類繁多。常見的CAD軟件有AutoCAD、CAXA、Pro/Engineer、UG、Solidworks等，側重點各有不同，但都是強大的計算機輔助設計軟件，可以為《機械制圖》的教學提供極大的便利。
畫法幾何內容是學習《機械制圖》的基礎，在學習過程中，必須先讓學生進行手工繪圖，這樣對學生掌握繪圖方法和理解所學知識有非常大的幫助。再使用二維CAD軟件，針對已經手繪過的圖形進行計算機繪圖訓練，這樣既能使學生進一步加深對畫法的理解，又能在訓練中熟悉計算機繪圖的一般方法和流程，使學生掌握軟件的一些簡單操作，提高學生對課程和軟件的學習興趣。在學習組合體的相關知識以后，可以選取一些具有代表性的教具模型，仍然讓學生先練習手工繪圖，再上機操作使用軟件進行組合體三視圖的抄繪，以便學生更好地掌握形體分析法、線面分析法和恢復原形法等識讀組合體的方法。此外，對于本課程的一個重點內容——零件圖，它有一些必須記憶的基本規定、固定畫法等內容，在進行了相關知識的學習之后，可以先讓學生進行尺規作圖，再上機進行CAD繪圖，在繪制的過程中可以通過一張完整的零件圖教授圖框的繪制、標題欄的設置技巧，讓學生學會使用圖層的使用、標注樣式和文字樣式的修改、塊功能的使用、形位公差和各種尺寸的標注等內容。利用計算機的高效性和直觀效果使較為固定、死板的內容變得更加靈活、有趣，這樣既能提高學生的學習興趣，又能節省練習時間，取得更好的教學效果。
在學習《機械制圖》的過程中，學生理解比較困難的是組合體、裝配圖等內容。如果在學習基本體時就可以使用三維CAD軟件建模，讓學生更好地理解它們的形成過程，在后續學習組合體之后就可以過渡到實體編輯對各個基本體的位置關系、一些比較復雜的組合體的內部結構進行展示，使用“旋轉視圖”功能就可以讓學生清楚地看到模型的全貌。也可以對基本體進行組合與截切，對于求取截交線和相貫線有較為明確的觀察效果。對于教學中較為復雜的裝配圖，由于學生多數缺少機械方面的實踐經驗，對于機械設備的內部結構缺乏感性的認識，因此對裝配零件本身的結構、連接方式、相互配合關系、傳動過程等都比較難以理解，如果使用軟件生成裝配體的爆炸圖就可以讓學生清楚地觀察到每個零件的結構和零件之間的相互關系，如果使用軟件進行動畫演示，就可以讓學生觀看到零件之間的連接關系和傳動過程，對于裝配圖的教學有著非常重要的作用。
四、結語
傳統教學方法雖然有優點，但隨著社會對人才要求的不斷提高、學生視野的不斷開闊，教學難度逐漸增大。傳統的《機械制圖》教學方法已經難以滿足教學需求，難以達到教學目標。因此，綜合運用多媒體手段和CAD軟件配合《機械制圖》的教學已經成為當前本課程教學方法的主要趨勢。在未來的教學中，還可以充分發揮計算機和網絡技術的優勢，建立更高效、便捷的網絡平臺為《機械制圖》的教學拓展新的思路。
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