以培养设计创新能力为核心的工程图学课程教学改革

张闻芳

摘 要：为了适应全球科技创新发展的趋势，本文结合工程图学教学实际，以培养学生设计能力和创新能力为核心，改革教学内容、教学方法、教学手段以及综合实践等方面进行了阐述，逐渐实现工程图学与设计创新能力培养的全面深入结合。

关键词：设计创新能力；工程图学；教学改革

工程图学是一门以图形为研究对象的综合学科。工程图样是“工程界的语言”，所以，工程图学被工程技术人员看作其基本素质及基本技能之一。该课程不仅是培养学生掌握绘制和阅读工程图样技能的一门技能训练型的技术基础课，还是培养学生空间想象能力、空间思维能力、设计表达能力、提高学生综合素质的一门素质教育型的基础课，因此，工程图学以其独特的思维方式和实践环节成为培养学生设计创新能力的最优途径[1]。

1 创新与教育的关系

创新能力是指技术和各种实践活动领域中不断提供具有经济价值、社会价值、生态价值的新思想、新理论、新方法和新发明的能力。如何培养创新能力呢？必须依靠教育。所以教育的根本宗旨就是要培养创新能力。因为创新能力培养涉及到很多学科，所以要搞好创新能力培养，必须首先学习这些学科已有的理论与方法，再结合工程图学课程的实践进行研究。那么，图学教育工作者必须转变教学理念，研究如何从中国制造转变的中国创造转变。要从过于注重演绎和传授的传统授课方法转变到注重学生创新设计能力培养的现代教育模式。

2 构形设计能力的培养

初步的构形设计能力是工程图学课程的基本要求之一，也是培养创新思维能力的优良载体，构形设计教学的主要目标为培养学生的工程创造力和创造性思维能力[2]。例如，我们在教学实践中，在讲授组合体时，要求学生在给定的条件下，充分发挥空间想象力，设计出变化多样、结构新颖的形体。

学生的创造性能力可以在构型表达中培养，首先要掌握创新设计的方法和构型设计概念表达，再加入构型美学与感知，最后再进行构型的画图与读图。还可增加计算机构型基础部分，包括构型三维建模方法，构型二位图样的表达，构型设计分析以及构型尺寸标注。通过一系列构形设计训练能极大提高学生设计创新能力。

3 工程图学改革的主要措施

1）课程体系的改革。将设计理念渗透到工程图学教材中。在课程体系上，以培养构型设计能力为主线，以提高工程创新实践能力为目的。精简传统的画法几何及制图技能的内容，增加工程图学基础教学、工程图学通识教学、基本技能教学及实训与工程应用设计教学及实训，加强了徒手绘图、三维建模、构型创新设计和培养学生创新思维的教学内容。

2）教学方法的改革。在课程教学中渗透三维设计理念。可从三个方面进行训练：首先，从形体观察、二维绘图、装拆作图、图物展示这几个方面来训练。然后培养形象思维能力，着重思维方法的教育，从二维构思到三维建模的方法，形体分析法与组合体综合方法，图—物对照比较分析法这些方面来训练。最后加强空间想象能力，可从构型设计的再造想象和产品创新设计的创造想象这两个方面来训练。

3）教学内容的改革。目的是为了培养学生工程图形表达能力。在现代三维设计手段发展的情况下，学生只具备工程图形的二维表达能力显然是不够的，在图学理论教学中可以开展三维CAD软件的教学与培养。构形设计教学可贯穿于传统制图教学的诸多环节，与传统教学互为补充。在传统的工程图学各授課单元中，如基本体、立体相交、组合体、形体的表达方法、标准件和常用件、零件和装配体，将Auto CAD绘图灵活地穿插，充分注重传统内容与现代图学技术的融会贯通，重视学生综合素质和创新能力的培养。

4）综合实践的改革。培养综合实践能力。在这个环节中，以工程图学理论教学为基础，要求学生完成连接件功能设计和图样表达、零件结构功能设计与视图表达、传动件功能设计和图样表达、装配结构功能设计与视图表达，零部件测绘与反求设计。如对一级减速器，油泵进行测绘，以设计、测量、手工绘制草图和计算机绘图、公差实验为一体的综合性实践教学环节，使学生对实验实施、理论基础、工作总结等得到全面的训练，这对于培养学生的工程量设计创新能力具有及其重要的作用。

5）课程考核的改革。检验教学效果和教学质量的主要手段之一为课程考核。可采用多样化考核机制合理反映教学效果，调动学生自主学习。重点考查学生应用知识的创新能力，可采用平时成绩、技能成绩和综合应用能力相结合并降低试卷考试的比例来确定学生最终考核成绩。通过建立多样化综合测评的考核方式，有效提高学生的形体表达能力和创造性设计构思能力，使学生更加重视积累基础知识，注重专业知识的实践性环节，注重培养综合素质。

4 结语

工程图学对培养学生的创新意识和设计能力有着十分重要的意义。能在潜移默化中启发学生从绘图和设计的角度分析问题和解决问题，进行创新设计。在今后的教学改革实践中，需要更新教学观念，不断地改进教学模式，丰富教学案例， 逐渐实现工程图学与设计创新能力培养的全面深入结合。

参考文献：

[1]童秉枢，高树峰.谈工程图学教学中学生创新能力的培养[J].工程图学学报，2008，29（6）：16.

[2]孙炜，陈锦昌，陈亮.工程图学教育中加强构型创新设计能力的探索与实践[J].东华大学学报，2010，36（4）：457461.

[3]林清夫.引入三维几何建模的工程图学教学模式分析与比较[J].工程图学学报，2006，27（4）：148152.

基金项目：湖南城市学院校级教学改革研究项目（湘城院发【2015】42号84）