如何在《工程图学》教学中培养学生的创新能力

周秋淑　臧艳红

【摘 要】“创新能力是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力”。通过创新教育，提高学生的创新能力，为学生成为21世纪的创新型人才打好基础。要培养学生的创新能力，重要的一点是让学生主动参与学习过程，积极思维，给他们提供自由开放的空间，创造愉悦宽松的学习氛围[1]。

【关键词】工程图形；创新教学；创新能力

0 引言

《工程图学》是一门以图形为研究对象，用图形来表达设计思维的学科。本课程的教学目的就是培养既有绘制和阅读工程图样的能力，又具有较强空间想象思维能力，并熟练掌握三维设计的创新型人才[2]。

1 实施

随着教学的深入，受条件的局限以及学生的认知规律、个体差异等因素的影响，传统教学模式越发显得力不从心，而先进的多媒体功能的应用及三维软件技术的发展不仅能反映学科的一些发展方向，而且能有效的提高课堂教学效果[3]。

1.1 基本立体

充分利用三维形象生动的特点，从基本立体开始，包括基本立体的三视图及表面取点、取线等，让学生尽早了解三维立体，了解三维软件，在该部分引入三维模型非常必要，改变了以往上课时还需要带木质模型的状况。三维软件的优势是利用参数化设计的方法，方便地改变参数，从而改变立体形状，特别是相贯线的变化趋势，利用软件编辑方便、直观，如图1所示。

1.2 组合体

利用三维软件创建的组合体，可以通过抑制特征的方式让学生清楚地了解组合体的组合形式及表面链接关系，包括截切式的立体是怎样从一个整体截切成不完整立体，学生可以很清楚地知道组合体的各种组合方式，大大提高了学生的学习兴趣，为后续内容的学习打下良好基础。

1.3 典型零件的表达方法

利用三维软件中的动态剖切命令可以很方便的将零件的内部结构展示出来，生动形象，特别是有内部相关线的立体显示得更清楚，这些都是学生在学习剖视图中的难点，通过使用三维软件变得迎刃而解，同时将提前准备好的各种典型零件的模型在课堂上用软件打开，并将其特点及建模方法讲解清楚，让学生对各种零件有深刻的认识，如图2所示。

1.4 标准件、常用件

标准件和常用件都有系列参数，先介绍三维软件创建标准件的方法，通过三维软件中的参数化建模的概念和标准件相应标准内容相联系，使学生对国标规定重要参数印象深刻，画图时就不会想当然的画了，而是养成严格遵守国标的习惯。

1.5 装配图

在装配体教学中，即使是现场教学，也不可能有那么多种装配件，可以同时随意进行翻转、拆卸、剖切，使学生观察内部结构及装配关系。有了动画仿真库，可以利用装配干涉检查、装配动画设置，让学生对各种零件的装配关系及相互连接、运动情况有直观的感受，对装配图的结构、作用有深刻的理解。

1.6 课后自学部分

各种典型零件的建模即三维设计过程以及典型部件的装配都制作成视频，供学生课下学习作为辅助，也起到了很好的作用。

2 总结

《工程图学》是高等工科院校中一门既有系统理论，又有较强实践的重要技术基础课程[3]。传统教学中，授课教师以课堂教学为主，借助于挂图、教学模具等辅助工具，以尺规手绘形式进行演示性教学。学生借助于图板、尺规、铅笔等进行手工绘图练习，以建立空间概念，培养图示能力和图解能力。这种教学模式效率低，传递的信息量小。在课堂上使用三维软件设计可以创建虚拟模型库，并且创建的模型具有精度高、质感好、形象逼真、色彩丰富。加上动画效果， 使教学中的知识难点更加清晰、生动、形象。

3 成果

学生在《工程图学》课程的学习过程中，比较早地认识三维软件，不但提高了学生学习的认知感，还激发了学生对三维设计课程的学习兴趣。之后会积极学习三维设计软件，参加各种大赛，从而提高了学生的创新能力。

【参考文献】

[1]刘申立，岳永胜.工程制图与机械基础系列课程教学内容和课程体系的改革与实践[J].工程图学学报，2002，23（5）：97-101.

[2]续丹.基于三维设计的工程制图课程体系研究[J].工程图学学报，2002，23（5）：81-85.

[3]童秉枢.3D机械制图序言[M].北京：机械工业出版社，2002.

[4]李澄，吴天生，闯百桥.机械制图[M].北京：高等教育出版社，1997：1.

[责任编辑：曹明明]