工程制圖教學(xué)論文范文
工程制圖教學(xué)論文范文
工程制圖中傳統(tǒng)的教學(xué)方法無法形象的描述投影的動態(tài)過程,應(yīng)用Flash多媒體技術(shù)則可以直觀的演示投影過程。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的工程制圖教學(xué)論文范文，供大家參考。
工程制圖教學(xué)論文范文篇一
《 工程制圖課程教學(xué)模式改革思路 》
1《工程制圖》課程教學(xué)方法改革的必要性和重要性
《工程制圖》課程是大學(xué)工科學(xué)生一門必修的公共基礎(chǔ)課，也是一門對學(xué)生的空間思維和想象力要求很高的課程。按照大學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案在入學(xué)后第一學(xué)期開始學(xué)習(xí)，是專業(yè)課程的前沿課程，對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)將產(chǎn)生重要而深遠的影響，同時也是擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)工科學(xué)生的閱讀工程圖樣的能力、具備日后作為工程技術(shù)人員應(yīng)有的基本素質(zhì)的骨干課程[1-3]。然而對于剛進大學(xué)校門的學(xué)生而言，一般習(xí)慣于邏輯思維，缺乏必要的空間感知能力的訓(xùn)練，其空間思維能力相對較弱[4]。如何將三維立體模型用平面圖準(zhǔn)確地表達，又如何將平面圖想象出空間三維實體，即三維立體模型與其平面圖的相互轉(zhuǎn)換，一直是《工程制圖》課程教學(xué)的一個難點，如果把握不好將直接影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性和教師的教學(xué)效果。在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，教師常常需要借助實物模型、掛圖、黑板手繪等手段去幫助學(xué)生想象抽象的三維立體圖形，傳統(tǒng)的教學(xué)手段由于提供的信息量小、缺乏靈活性、教師不易講授清楚，學(xué)生也感覺枯燥，工作效率很低，教學(xué)效果不夠理想[5]。為此，為了盡快培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力和形體構(gòu)思能力，建立三維空間實體概念，采用有效的課堂教學(xué)模式顯得尤為迫切。本文借助SolidWorks三維設(shè)計軟件對《工程制圖》課程進行教學(xué)模式改革的研究，并試圖將SolidWorks三維造型設(shè)計和二維平面展示有效和科學(xué)地與《工程制圖》課程融洽地結(jié)合起來，建立一種新的教學(xué)模式，以培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和形體構(gòu)思能力，建立三維空間概念，進一步提高學(xué)生識讀和繪制零件圖和裝配圖的能力。
2三維造型軟件SolidWorks是《工程制圖》課程教學(xué)模式改革的有效途徑
2.1三維軟件
SolidWorks介紹SolidWorks是一款非常優(yōu)秀的三維機械設(shè)計軟件，具有功能強大、簡單易學(xué)、全中文界面等特點，借助SolidWorks強大的三維建模、工程圖樣繪制及模型渲染等功能，可以方便快捷地進行三維空間立體造型設(shè)計，并可從三維空間立體模型直接制作生成二維平面投影圖和工程視圖，實現(xiàn)三維實體零件圖到平面圖形的隨時轉(zhuǎn)換，并能實時方便地進行修改和上色渲染圖形[1]。
2.2利用三維造型軟件
SolidWorks進行教學(xué)模式的改革《工程制圖》課程教學(xué)內(nèi)容結(jié)合了畫法幾何內(nèi)容和投影基礎(chǔ)知識。傳統(tǒng)的《工程制圖》課程教學(xué)模式為“圖-體-圖”模式，即從二維平面圖形入手，想象三維空間立體模型，再由三維空間立體模型，繪制出二維平面圖形。然而人們的習(xí)慣構(gòu)思思維是從三維空間立體模型開始，轉(zhuǎn)到二維平面圖形，再到三維空間立體模型，即“體-圖-體”模式。顯然，傳統(tǒng)的《工程制圖》課程采用的“圖-體-圖”教學(xué)模式不符合人們的習(xí)慣構(gòu)型思維。正是由于傳統(tǒng)的《工程制圖》課程教學(xué)模式違背了人們對形體的這一認(rèn)知規(guī)律，從而延緩和制約了培養(yǎng)學(xué)生空間思維能力的進程[6]。同時，這也是傳統(tǒng)的教學(xué)模式達不到理想教學(xué)效果的重要原因之一。因此，為了更好、更快地培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和形體構(gòu)思能力，建立三維空間立體概念，借助SolidWorks三維造型軟件對傳統(tǒng)的《工程制圖》課程教學(xué)模式進行改革顯得尤為重要。
2.3三維造型軟件
SolidWorks是《工程制圖》課程教學(xué)模式改革的有效途徑圖1～圖3是一組合體模型的平面視圖和對應(yīng)的三維實體模型，其中該組合體模型的平面三視圖包括圖1a)所示的消除隱藏線視圖模式和圖1b)所示的隱藏線可見視圖模式。在傳統(tǒng)的《工程制圖》課程授課過程中單由圖1a)的消除隱藏線視圖模式的平面三視圖，學(xué)生很難想象出對應(yīng)的三維實體模型。這道組合體模型題，對于初學(xué)者，是比較困難的。但若借助于三維造型軟件SolidWorks，采用人們習(xí)慣的構(gòu)思思維“體-圖-體”模式進行授課，問題很快就能迎刃而解。首先，教師可用SolidWorks三維造型軟件繪制如圖1c)所示的組合體三維實體模型，在授課過程中教師借助這一三維立體模型，輕松點擊SolidWorks軟件的視圖工具欄，通過放大、縮小、旋轉(zhuǎn)等視圖命令操作，從多個不同角度將三維實體模型展示在同學(xué)們面前，并能對照SolidWorks自動轉(zhuǎn)化生成的三維立體圖進行講解。然后利用投影關(guān)系將其轉(zhuǎn)化成二維圖形，相應(yīng)投影得到前視圖、上視圖和左視圖等，再由三個平面圖想象出空間三維實體模型，整個教學(xué)過程立體清晰。反復(fù)進行，學(xué)生的空間感知能夠得到很好的訓(xùn)練。教師授課過程中可以根據(jù)需要借助SolidWorks軟件自帶的功能，將繪制好的三維實體模型直接轉(zhuǎn)化成二維平面視圖，對應(yīng)為具有投影關(guān)系的平面三視圖，而且可以標(biāo)注出相應(yīng)的尺寸。經(jīng)三維實體模型轉(zhuǎn)化得到的平面三視圖還可以根據(jù)需要選擇不同的視圖模式，見上圖1a)和圖1b)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力。對于復(fù)雜的裝配體實體模型，教師可以根據(jù)需要利用SolidWorks軟件自帶的功能將其組件逐個拆分開來，清楚直觀地呈現(xiàn)在同學(xué)們面前，同時又可將一個個三維實體組件組合成相應(yīng)的裝配體。由此可見，基于SolidWorks三維造型輔助的《工程制圖》課程實體化教學(xué)模式更符合人們的習(xí)慣構(gòu)思思維，該實體化教學(xué)模式從三維空間立體模型入手，用二維平面圖準(zhǔn)確將其表達，然后根據(jù)二維平面圖想象出空間三維實體模型，可以有效地培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和形體構(gòu)思能力，建立三維空間立體概念，進一步提高學(xué)生識讀和繪制零件圖和裝配圖的能力。
3結(jié)束語
采用SolidWorks三維造型輔助《工程制圖》課程的實體化教學(xué)模式使課堂變得生動有趣，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開啟學(xué)生的思維空間;有利于培養(yǎng)學(xué)生的形體構(gòu)思能力和空間想象能力;有利于提高學(xué)生識讀和繪制零件圖和裝配圖的能力;可以使學(xué)生對現(xiàn)代工程設(shè)計方法有切身的體驗。
工程制圖教學(xué)論文范文篇二
《 電子工程制圖教育革新 》
一、電子工程制圖課程的目的及意義
電子工程制圖是電子類專業(yè)的基礎(chǔ)核心課程之一。電子工程制圖主要著眼于培養(yǎng)學(xué)生建立正確的投影概念，具備一定的空間分析問題與解決問題的形象思維能力，并能夠應(yīng)用相應(yīng)的圖形技術(shù)語言理解、表達設(shè)計思想和開展技術(shù)交流。在掌握正確投影概念與國家標(biāo)準(zhǔn)的前提下，側(cè)重訓(xùn)練與培養(yǎng)學(xué)生的讀圖、繪圖能力(包括徒手繪圖能力、尺規(guī)繪圖能力與計算機繪圖軟件的應(yīng)用能力)，最后在專業(yè)大類的層面上，落實與工程實際的銜接。
課程的體系架構(gòu)將工程制圖所基于的投影理論與現(xiàn)代計算機技術(shù)的主要成果，通過對學(xué)生“能力”的培養(yǎng)要求很好地整合在一起，既注重了基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)，又將先進技術(shù)的運用作為一個重要指標(biāo)落實到了實際的課程教學(xué)中，“經(jīng)典”理論與“現(xiàn)代”技術(shù)在課程教學(xué)內(nèi)容的組織上。課程的主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生4種能力，即：空間想象能力、繪制和閱讀工程圖樣能力和計算機繪圖能力。
二、目前電子工程制圖教學(xué)現(xiàn)狀
以前傳統(tǒng)的教學(xué)方模式及教學(xué)思路是基于向?qū)W生盡可能多的傳授知識，授課的覆蓋面基本上是從制圖的基本知識、投影基礎(chǔ)、點、線、面到裝配圖、電氣圖，完全講授的方式，學(xué)生就是聽眾、觀眾，一味的傾聽，這種教學(xué)的結(jié)果可想而知了。
針對電子類學(xué)生的教學(xué)效果來看，大部分的學(xué)生沒有較好的掌握繪圖和讀圖的基本方法，只是在教師講授時了解了這種方法，課后基本上就不記得了，課堂上學(xué)習(xí)的基本知識來不及消化吸收，對于繪圖的基本思想很難應(yīng)用到實際工作中去，更談不上圖樣的繪制與閱讀。也有對知識理解比較透徹的學(xué)生，但看到一幅三視圖很難想象出來它的實際形狀。這都是現(xiàn)在這種純粹的講授模式無法避免的弊端，使學(xué)生的理論知識無法與理論完全的聯(lián)系起來。針對這種弊端，也出現(xiàn)了精簡傳統(tǒng)內(nèi)容，增強具有現(xiàn)代特色的內(nèi)容如計算機繪圖、創(chuàng)造構(gòu)型、徒手技術(shù)等。但又由于課時有限，無法把所有的環(huán)節(jié)都兼顧上，或者是顧此失彼，就使這種教學(xué)方法也存在一系列無法避免的矛盾。針對這種現(xiàn)狀，就要求在電子工程制圖的教學(xué)過程中找到并施行一套能夠適應(yīng)學(xué)生更好掌握這門專業(yè)課程的教學(xué)方案。
三、改革的方向及內(nèi)容
在教學(xué)的過程中，通過與學(xué)生交流，了解學(xué)生學(xué)習(xí)的心得，經(jīng)過分析研究，制定出了一種適高職學(xué)生學(xué)習(xí)電子工程制圖的教學(xué)方案。在這個方案中提出電子工程制圖課程的教學(xué)包含有以下幾個方面:制圖的基本知識和技能、投影基礎(chǔ)、基本體的投影、常用電子元器件外形結(jié)構(gòu)和緊固件的畫法、電子產(chǎn)品零件圖的繪制、電氣圖和計算機繪圖。這幾部分相互結(jié)合，合理分配實踐，多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)授課并存，手工繪圖與計算機繪圖結(jié)合，完成常見電氣、電子圖形的繪制工作。
開始教學(xué)時，要重視第一堂課的效果，這對培養(yǎng)學(xué)生的興趣至關(guān)重要。在第一堂課中老師應(yīng)該簡要地向?qū)W生介紹該課程的性質(zhì)和作用，課程目標(biāo)(知識目標(biāo)和能力目標(biāo))，教學(xué)方法和考核方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。在講授的過程中以多媒體課件和實際物件的演示，加強學(xué)生實踐的指導(dǎo)。例如，如何更好地繪制電路原理圖。
在選擇教材上，經(jīng)過反復(fù)比較后，選用了西安電子科技大學(xué)出版社出版的電子工程制圖(含習(xí)題集)。它與機械類教材相比，主要壓縮了畫法幾何的內(nèi)容，增加了常用電子元器件外形結(jié)構(gòu)、電子產(chǎn)品零件圖、電氣圖等內(nèi)容，符合電子類專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)要求?？v觀全書的內(nèi)容，包含的內(nèi)容較多，在授課的方式上做了一定的改革，采用項目化教學(xué)，增強學(xué)生的實踐動手能力。
“師者，傳道，授業(yè)，解惑也”，長期以來，教師的教學(xué)工作是必須緊扣基礎(chǔ)知識的傳授和基本技能的訓(xùn)練。在教育教學(xué)的全部過程中，教師工作的一個極其重要的任務(wù)是使學(xué)生“學(xué)會學(xué)習(xí)”。教師的工作要從“教會知識”轉(zhuǎn)變到使學(xué)生“學(xué)會學(xué)習(xí)”。教師的工作要使學(xué)生變“接受”為“創(chuàng)造”。在電子工程制圖教學(xué)過程中要引導(dǎo)學(xué)生正確的去分析問題，培養(yǎng)他們的空間想象思維能力、繪圖的實際技能。
在目前高職院校的課程教學(xué)中，內(nèi)容多與學(xué)時少的矛盾已普遍存在，這一矛盾在少學(xué)時的電子工程制圖的教學(xué)中顯得尤為突出。在教學(xué)過程中，將全書重新分成八個項目，制圖的基本知識和基本技能、投影基礎(chǔ)、基本體的投影、常用電子元器件外形結(jié)構(gòu)圖和緊固件的畫法、電子產(chǎn)品零件圖的繪制、裝配圖、電氣圖、計算機繪圖，改變傳統(tǒng)的章節(jié)教學(xué)。學(xué)生不喜歡抽象、復(fù)雜的理論知識，喜歡動手操作，不愛思考。所以采用項目化教學(xué)，把枯燥的理論溶于項目中。
在教學(xué)過程中，用實際案例導(dǎo)入章節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情;做到“教、學(xué)、做”合一。“教”不僅是把知識裝進學(xué)生的頭腦中，更重要的是引導(dǎo)學(xué)生會分析和思考問題;強調(diào)學(xué)生在學(xué)中做，在做中學(xué)，在實際繪圖的過程來掌握相應(yīng)的理論知識與基本技能，以“必需、夠用”為度講授理論知識。部分章節(jié)內(nèi)容組織學(xué)生分組交流討論，分析、研究電子產(chǎn)品圖形，展開充分的對話和溝通，形成合作學(xué)習(xí);項目點評與展示，師生共同歸納總結(jié)，鼓勵學(xué)生“自我評鑒”，自我完善。
選項目要與實際相結(jié)合，選擇實用的、學(xué)生感興趣的比較熟悉的項目，吸引學(xué)生。還要考慮到學(xué)生的實際能力，難度適中為好。難度過小，沒有挑戰(zhàn)性，學(xué)生不愛做，也起不到鍛煉的效果;而難度太大，學(xué)生經(jīng)過多方努力仍不能做好，容易產(chǎn)生畏難情緒，挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，變得不愛學(xué)習(xí)。選好項目后，具體項目的展開的步驟：
(1)具體工作情境的設(shè)置(繪制的圖形)
(2)準(zhǔn)備工作(繪圖工具、儀器、比例、圖幅、圖紙、繪圖軟件)
(3)布局、底稿的設(shè)計
(4)修改、定稿
(5)繪制中具體知識點的解決
(6)作品點評和展示
讓學(xué)生對任務(wù)能夠產(chǎn)生形象直觀的認(rèn)識并加以聯(lián)想，明確任務(wù)目標(biāo)，有助于項目的開展。
在電氣圖這一章教學(xué)時所采用的教學(xué)方法：
(一)實物展示
教師首先通過多媒體及實物展示幾幅電原理圖和印制板圖，讓學(xué)生自己分析討論其特點，由此導(dǎo)出電氣圖樣的相關(guān)概念、電氣圖的類型、特點、構(gòu)成、繪制步驟等規(guī)范要求(由實物導(dǎo)出概念，討論加講解，印象更深刻)。
(二)案例制作：電路圖的繪制(學(xué)生為主體，解決操作問題)
教師介紹此案例繪制的要求，并點出注意事項。學(xué)生討論此案例的設(shè)計風(fēng)格，應(yīng)用并設(shè)計草圖;在圖紙上繪制電路原理圖，教師在一旁加以指導(dǎo)。教師可以介紹其繪制步驟：(1)將全圖按主要元件分成若干段;(2)排列主要元件的圖形符號，并注意將各主要元件盡量位于圖形中心水平線上;(3)分段畫入各單元電路，并注意前后上下的疏密和銜接;(4)檢查無誤后，描深;(5)標(biāo)注各元件的位置符號及有關(guān)附注(文字、波形、說明);(6)最后審查、核對，完成全圖。學(xué)生繪制作品底稿完成后，分析每位同學(xué)的底稿，教師可參與分析問題所在，不足之處加以修改。
(三)作品展示
學(xué)生繪制完成后，每位同學(xué)展示自己的作品，并自評。
四、總結(jié)
教師總體點評，給與優(yōu)劣評價，并指出在這個項目進展過程中普遍存在的問題和需要注意的地方。
通過以上三個方面研究和分析，使學(xué)生能夠更好的掌握電子工程制圖這門課程，培養(yǎng)了學(xué)生的空間想象思維能力以及讀圖、繪圖的實際技能，培養(yǎng)學(xué)生空間分析能力和解決空間幾何問題的能力，并且在AUTOCAD輔助軟件的作用下，繪制電子工程制圖的效率更高，適應(yīng)現(xiàn)代科技的發(fā)展需求。為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)的電路方面課程、完成課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計提供了一定程度上的作用，同時更為學(xué)生畢業(yè)后從事高級工程技術(shù)工作的提供了基礎(chǔ)。
工程制圖教學(xué)論文范文篇三
《 工程制圖人才能力要求論文 》
編者按：本文主要從工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求;工程應(yīng)用型人才對工程制圖能力的要求;拓寬工程制圖課程教學(xué)內(nèi)容的探討進行論述。其中，主要包括：工程型人才培養(yǎng)類型又可以劃分為工程研究型人才和工程應(yīng)用型人才、有關(guān)工程應(yīng)用型本科機械專業(yè)人才的培養(yǎng)的問題已經(jīng)受到廣泛關(guān)注、培養(yǎng)工程應(yīng)用型本科專業(yè)人才,必須樹立全新的教育思想和教育觀念、工程應(yīng)用型本科專業(yè)應(yīng)當(dāng)有別于以前一般本科專業(yè)的人才培養(yǎng)模式、培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識是高等教育的根本任務(wù)、高等學(xué)校教學(xué)總學(xué)時一再削減,工程圖學(xué)課程的學(xué)時也在減少、三維實體設(shè)計獲得了廣泛的應(yīng)用、熟練掌握三維實體設(shè)計技術(shù)是當(dāng)代工程技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)必備的一種現(xiàn)代技能等，具體請詳見。
【摘要】本文針對工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求,結(jié)合現(xiàn)代工程設(shè)計技術(shù),系統(tǒng)分析了這類人才對工程制圖能力的要求,并在傳統(tǒng)的工程圖學(xué)教學(xué)基礎(chǔ)上,就拓寬工程圖學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容進行了探討。
【關(guān)鍵詞】應(yīng)用型人才工程圖學(xué)課程教學(xué)
理工科大學(xué)培養(yǎng)的人才可以分為科學(xué)型和工程型的,工程型人才培養(yǎng)類型又可以劃分為工程研究型人才和工程應(yīng)用型人才。我國除少數(shù)高校是培養(yǎng)科學(xué)型專業(yè)人才為主外,很多在國內(nèi)知名院校以培養(yǎng)工程研究型人才為主。而工程應(yīng)用型本科專業(yè)的人才培養(yǎng)以前一直被忽視,直到近幾年才被重視。具體到機械專業(yè)來說,我國在國際制造大國地位的確立,大量需要高素質(zhì)的工程應(yīng)用性機械專業(yè)人才,因此,很多原來沒有開設(shè)機械專業(yè)的地方一般本科院校和相當(dāng)數(shù)量的新辦本科院校都開設(shè)了機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)。由于這些院校受客觀條件和人才培養(yǎng)目標(biāo)的限制,必然沖擊了原來幾乎千篇一律的辦學(xué)模式,帶來了機械專業(yè)辦學(xué)規(guī)模、辦學(xué)層次、辦學(xué)類型、辦學(xué)特色等方面的多樣性。而有關(guān)工程應(yīng)用型本科機械專業(yè)人才的培養(yǎng)的問題已經(jīng)受到廣泛關(guān)注。
1工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求
培養(yǎng)工程應(yīng)用型本科專業(yè)人才,必須樹立全新的教育思想和教育觀念。與傳統(tǒng)的本科專業(yè)教育不同,應(yīng)用型本科專業(yè)教育主要是培養(yǎng)基層第一線的技術(shù)應(yīng)用型人才,強調(diào)學(xué)用結(jié)合,重視將知識直接轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的生產(chǎn)力。因此,工程應(yīng)用型本科專業(yè)應(yīng)當(dāng)有別于以前一般本科專業(yè)的人才培養(yǎng)模式,其人才培養(yǎng)目標(biāo)我們認(rèn)為是:應(yīng)具有相關(guān)專業(yè)知識能力和綜合素質(zhì),德、智、體、美、技全面發(fā)展,面向生產(chǎn)、管理、服務(wù)等第一線或?qū)嶋H崗位,并具有可持續(xù)發(fā)展的潛力的高級應(yīng)用型專門人才。在工程應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)中,我們特別提到其中“技”字和“專門人才”。工程應(yīng)用型本科專業(yè)人才應(yīng)當(dāng)具備熟練的技術(shù)應(yīng)用能力和一定的技能,這有別于一般工程研究型本科專業(yè)人才。工程應(yīng)用型專業(yè)人才的培養(yǎng),首先需要重視基礎(chǔ)知識的教育和專業(yè)理論知識教育,掌握比較厚實的基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識以及寬廣的知識面是工程應(yīng)用和工程創(chuàng)新的“基石”。因此,工程應(yīng)用型本科人才知識結(jié)構(gòu)中公共基礎(chǔ)知識是非常重要的,既需要扎實的政治理論、英語、高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、力學(xué)等基礎(chǔ)知識,又需要扎實的專業(yè)方面知識。其次為了適應(yīng)不同行業(yè)對工程應(yīng)用型專業(yè)人才的需要,增加其適應(yīng)性,必須按寬口徑對工程應(yīng)用型本科專業(yè)人才進行培養(yǎng),如工程應(yīng)用型本科機械專業(yè)人才必須掌握寬泛的電氣控制技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、管理和人文等多方面的專業(yè)知識。在課程設(shè)置和教學(xué)過程中強調(diào)應(yīng)用性,理論教學(xué)和實踐教學(xué)的側(cè)重點突出“學(xué)以致用”。
2工程應(yīng)用型人才對工程制圖能力的要求
培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識是高等教育的根本任務(wù)。工程圖學(xué)課程是理工科大學(xué)生首先接觸的一門既具有非常強的應(yīng)用性和技能性課程,又具有獨特的培養(yǎng)學(xué)生形象思維和抽象思維能力的課程。計算機繪圖的出現(xiàn)給傳統(tǒng)的工程圖學(xué)教育帶來了一次革命。計算機繪圖系統(tǒng)巨大的信息存儲、強大的圖形編輯、高效的信息傳遞以及快速的圖形復(fù)制等功能是手工繪圖無法比擬的。計算機繪圖方式的引入是工程圖學(xué)教學(xué)改革的首要任務(wù),這是無可置疑的。由于計算機繪圖的發(fā)展以及工程圖樣的無紙化趨勢,手工繪圖的技能和質(zhì)量將逐漸淡化。而作為設(shè)計構(gòu)思的一種重要手段的草圖繪制技能和應(yīng)用軟件包進行計算機繪圖的能力將上升為主要指標(biāo)。加大計算機繪圖的步伐和力度,把學(xué)生計算機繪圖能力作為評價現(xiàn)代工程圖學(xué)教育的一項重要指標(biāo)。
現(xiàn)代工程設(shè)計作為一項創(chuàng)造性活動,隨著自然科學(xué)、技術(shù)科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和人文科學(xué)的發(fā)展已逐步發(fā)展成為綜合性科學(xué)技術(shù)。而且,在日益激烈的市場競爭中顯示出巨大的作用。作為產(chǎn)品的總體構(gòu)思技術(shù),設(shè)計學(xué)逐漸走向成熟。在這個過程中計算機輔助設(shè)計(CAD)發(fā)揮了重要作用。當(dāng)前,工程圖學(xué)學(xué)科已經(jīng)與設(shè)計學(xué)科、信息學(xué)科緊密結(jié)合。工程圖學(xué)教育應(yīng)以全新的理念和視角,吸納現(xiàn)代設(shè)計和制造領(lǐng)域、計算機和信息領(lǐng)域的最新科技成果,建立適應(yīng)社會需求的工程圖學(xué)教學(xué)體系。近年來,高等學(xué)校教學(xué)總學(xué)時一再削減,工程圖學(xué)課程的學(xué)時也在減少。教學(xué)內(nèi)容如何組織、取舍就體現(xiàn)著不同的教育理念和教學(xué)目標(biāo)。工程圖學(xué)教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)構(gòu)形和表達(用二維圖形表達三維形狀)的能力、繪制和閱讀工程圖樣(儀器圖和徒手圖)的能力、計算機三維造型和繪圖能力、空間思維能力和創(chuàng)新能力。在保證課程基本理論、基本知識、基本技能的教學(xué)的同時,應(yīng)盡可能開闊學(xué)生視野,拓寬知識面,引導(dǎo)學(xué)生積極思考、勇于探索。加強對三維形體的空間思維能力,以三維設(shè)計的方法為主線,既要考慮二維設(shè)計與三維設(shè)計共同的地方,又要考慮到三維設(shè)計所特有的理論基礎(chǔ)與概念,而發(fā)展至今的CAD三維設(shè)計與CAM計算機輔助制造集成化使工程技術(shù)人員可以從三維建模開始進行產(chǎn)品構(gòu)思設(shè)計和制圖。工程技術(shù)人員可以直接在計算機上建立全參數(shù)化的三維模型,直觀地完整地反映出設(shè)計者意圖,整個設(shè)計過程在三維模型上討論、修改和更新。他們建立起充分而完整的三維模型數(shù)據(jù)庫,并以此為基礎(chǔ),進一步進行應(yīng)力及應(yīng)變分析,制件質(zhì)量的品質(zhì)分析空間運動分析,裝配干涉分析,NC控制可加工性分析,外觀色彩和造型效果評價,商業(yè)廣告造型與動畫生成等。當(dāng)需要二維圖形時,也可直接由三維模型生成二維工程圖樣。這就是計算機輔助設(shè)計制造的全過程。現(xiàn)代CAD技術(shù)真正提高了產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量,縮短了設(shè)計周期,降低了生產(chǎn)成本,大大提高了企業(yè)的競爭力。工程制圖課從CAD的發(fā)展方向來重新構(gòu)筑課程內(nèi)容和課程體系是非常重要的。傳統(tǒng)的二維設(shè)計必將被計算機三維建模設(shè)計所取代。因此,工程圖學(xué)教育也必須由培養(yǎng)學(xué)生的二維工程圖的畫圖能力和讀圖能力轉(zhuǎn)向?qū)W(xué)生以計算機為主體的三維建模設(shè)計能力的培養(yǎng)。
3拓寬工程制圖課程教學(xué)內(nèi)容的探討
在工程制圖中開設(shè)相關(guān)選修內(nèi)容來踏寬工程應(yīng)用型人才圖形設(shè)計方面的知識,是培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才的需要,傳統(tǒng)二維設(shè)計模式的產(chǎn)品的設(shè)計過程一般是設(shè)計者首先借助于正投影法把頭腦中構(gòu)思的三維實體模型轉(zhuǎn)化成二維工程圖,然后由加工技術(shù)人員將分散于各個二維視圖中的局部信息經(jīng)過綜合回到原來的三維實體模型,再進行工程分析、工藝設(shè)計、加工制作等,這種過程相當(dāng)?shù)貜?fù)雜、繁瑣。隨著計算機技術(shù)及三維造型技術(shù)的飛速發(fā)展,三維實體設(shè)計獲得了廣泛的應(yīng)用。與傳統(tǒng)的二維設(shè)計模式相比,三維實體設(shè)計直接從三維實體模型入手進行產(chǎn)品設(shè)計,數(shù)據(jù)信息無須二維投影轉(zhuǎn)換就可以進行生產(chǎn)加工,實現(xiàn)了設(shè)計與制造的一體化。
工程設(shè)計上常用的三維商品化CAD軟件有Pro/Engineer(Pro/E)、Unigraphics(UG)、CATIA、SolidWorks等,這些軟件工具不但都具有很強的三維設(shè)計、數(shù)控編程功能,而且也可以實現(xiàn)三維模型與二維圖紙之間的雙向關(guān)聯(lián),給產(chǎn)品的設(shè)計加工提供了極大的方便。因此,越來越多的企業(yè)開始應(yīng)用三維實體設(shè)計軟件進行產(chǎn)品設(shè)計,對能夠熟練應(yīng)用三維設(shè)計軟件的人才需求量也越來越大?？梢灶A(yù)言:熟練掌握三維實體設(shè)計技術(shù)是當(dāng)代工程技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)必備的一種現(xiàn)代技能。
為了適應(yīng)科技與市場的發(fā)展,使教學(xué)滿足生產(chǎn)實際的需要,近三四年來我國圖學(xué)界對如何將三維CAD技術(shù)融入工程圖學(xué)教學(xué)中進行了熱烈討論,部分高校也相繼開展了這方面的教學(xué)研究,進行了一些教學(xué)試點,基本已達成比較理性的共識:新的工程制圖教學(xué)體系應(yīng)以三維實體設(shè)計為主線,以投影理論和三維實體造型理論為核心展開教學(xué)內(nèi)容和課程體系的改革與實踐,在保留二維表達與標(biāo)注的基礎(chǔ)上,轉(zhuǎn)向三維表達和建模,重點在于培養(yǎng)學(xué)生的三維形象思維能力,強化現(xiàn)代工程設(shè)計與表達意識。
引入三維建模思想后形成的課程體系可分為主線式、分段式和獨立式3種類型,這三種教學(xué)模式有著各自的優(yōu)勢和不足,因此各高校應(yīng)當(dāng)根據(jù)本校的具體實際情況加以適當(dāng)選擇并在實踐中不斷改進和完善。
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