基于“新课标”下工程图学的教学改革和探索

习俊梅　王欢　陶珍　王芳

摘 要： 由于大学新生在中学已经学习过三视图内容及3D打印技术的发展，高校工程图学教学内容迫切需要进行一定的教学改革。本文阐述了在高校新生中分组实施教学内容改革试验的过程，试验结果显示了教学内容改革的重要性。

关键词： 工程图学 三维造型 机械创新 教学改革

1.引言

《工程图学》是工科类学生必须掌握的一门重要专业基础课。高校新生入学第一年就要进入学习阶段，《工程图学》对于培养学生阅读和绘制零件图和装配图的能力，提高学生空间想象能力和创新能力具有重要作用。

随着中学新课标的实施，江西省2011级高校新生已经在中学阶段学习过三视图等内容，学生识别基本三视图的能力、空间想象能力和正确判断直观图的能力都比以前有很大提高。

随着科技的发展，特别是3D打印技术的使用，以后制造方向将向无图纸方向发展，设计人员通过3D造型软件设计出自己的作品，然后输入3D打印机，就可以打印出设计的作品，不需要把自己的思想通过零件图和装配图表达出来。

随着CAX技术的发展，现在企业的设计人员更多的是以CAD/CAM软件为基础，实现三维造型、有限元分析、虚拟装配、仿真和产生数控加工程序的设计过程。整个设计过程已经实现设计、制造的全数字化流程。

传统工程图学的教学内容以投影法和制图的国家标准为基础，讲述点、线、面、体的投影和组合体的阅读和绘制，利用零件图和装配图表达机器零部件的方法和技能。

基于此，迫切需要对传统工程图学教学内容进行教学改革。本文就工程图学课程体系与教学内容改革进行阐述。

2.教学内容改革

江西省2012级高校新生由于在中学阶段已经使用新课标，在中学阶段已经学习过三视图内容，本次试验选用2012级机械设计与制造专业二班的同学。为了不影响正常教学计划，以辅导答疑形式进行。

2012级机械设计与制造2班共有30名同学，分两组，每组15人，分别辅导16课时。

一组同学辅导传统的机械制图内容。包括点、线、面、基本体和组合体的投影，机件的常用表达方式，标准件与常用件，零件图和装配图。

二组同学学习三维造型软件，本次学习软件以CAXA实体设计软件为模板，此外还辅导形体构型、零件图和装配图。

3.教学内容改革结果

通过期末考试检查增加传统教学内容的教学量是否会影响学生的考试成绩，以检验传统教学内容是否可以减少。

通过学生参加各种大学生竞赛，如挑战杯、机械创新设计大赛等，检验三维造型的学习是否有助于提高学生设计能力和创新能力。通过考试成绩我们可以看出对传统机械制图内容的学习并不能显著提高学生的机械制图能力。

表1 12级机械设计与制造专业2班2组同学考试成绩对比

学习过三维造型内容的学生的设计能力和创新能力得到显著提高。在2013年12月份举办的南昌工程学院机械创新设计大赛中，获奖的2012级学生几乎全部来自2组。由此可以看出三维造型的学习可以显著提高学生的创新能力和设计能力。下面两个图就是2组同学设计的多功能绘图仪和多功能教学辅助装置。

图1 多功能绘图仪 图2 多功能教学辅助装置

多功能绘图仪可以实现任意角度直线、平行线和圆的绘制。多功能教学辅助装置可以通过遥控远程控制黑板和多媒体的快速切换。

4.结语

基于大学新生在中学已经学习过三视图内容及3D打印技术的发展，本文提出了高校工程图学教学内容改革的目标。通过分组试验，可以看出传统教学内容的增减对学生工程图学的学习影响不是很大，但是三维造型及形体构型的学习可以显著提高学生的设计能力和创新能力。

参考文献：

[1]徐文娟，邹新凯，宁姗，邳志刚.《工程教育》课程体系与教学内容改革研究与实践.煤炭技术，2013，VOL32（3）.

[2]陈立刚，徐晓红.“计算机硬件技术基础”教学内容改革.电气与电子教学学报，2013.4，VOL35（2）.

[3]郑革.高校分析化学教学内容改革现状及对策研究.长春理工大学学报，2012.8，VOL7（8）.

[4]王聪慧，熊健.机械原理课程教学内容改革的探索与实践.长春大学学报，2013.6，VOL23（6）.

基金项目：江西省高等学校教学改革研究课题（JXJG-12-18-10）。