◇ 张东梅 李玉菊 王伟冰
（长春理工大学，吉林长春，130022）
工程图学是一门重要的专业基础课，是研究工程与产品信息表达、交流与传递的学问，对培养学生的形象思维和创造性思维能力起着十分关键的作用。由于近几年高校扩招，学生素质下降，同时工程图学课的学时也在缩减，致使课程教学质量有下滑的趋势。虽然一些学生花很多精力学会了书本知识，但实际应用能力很差。如何提高工程图学的教学质量，使学生深刻理解本课程所学知识，能够结合实际解决一些问题，是图学教育者应该仔细思考的问题。
实验教学的质量直接关系到整个课程教学的质量。学生通实验教学，不仅加深了对基础理论的理解，而且能够学习新知识，进一步培养了他们的动手能力、思维能力、创新能力和表达能力。随着计算机技术的飞速发展，工程图的绘制已从手工绘制发展为计算机绘图与手工绘图两种方法并重的模式，计算机绘图由静态的二维绘图发展为二维绘图和动态的三维绘图相结合的形式[1]。结合我校工程图学课程的教学改革，对工程图学实验的内容和方法以及考核方式等进行了改革与探索。在实验教学过程中探索新的教学方法，加强实验教学的各个环节，把巩固基础和培养能力放在突出位置，同时加强对学生的工程意识、创新意识和综合能力的培养[2]。
将计算机绘图实验与工程制图课程结合在一起，将工程制图内容与计算机实验交替授课。例如，在组合体三视图的绘制讲完后，进行三视图上机讲解，让学生用计算机绘制组合体的三视图。这种方式加深了对理论知识的理解，加快了绘图速度，提高了绘图的质量。
提高学生自主学习的能力，把实验教学的自主权交给学生，发挥学生的主体作用，引导学生由被动的接受性学习转变为主动的创造性学习[3]。由教师提出实验题目后就放手让学生自己去研究、去探索，教师在学生遇到问题时适当给予指导，这样能够培养学生运用所学知识分析解决工程设计实际问题的能力、实际操作能力、带着问题向实践、向技术资料、向他人学习的能力，进而提升学生的自学能力。
实行分题上机制度，在上机绘图时，可以让学生按照自己的学习情况选择不同难度的图样绘制，做到人手一题，这样可以避免学生之间拷贝，提高学生的学习积极性。
引导学生把学和用结合起来，紧密联系工程项目和生产实际来确定教学重点，鼓励学生广泛参与工业调查、社会调查、实际操作等多种实践活动，从而开拓学生的视野，缩短理论知识与工程实际之间的距离，丰富所学知识，培养学生社会责任感和严谨求实的工作作风以及团队的合作精神，进而提升学生的综合素质。
工程制图课开设了测绘实验，对零件和部件进行测绘，要求学生查阅资料，在了解测绘部件的用途、性能、工作原理、形状结构特点、各零件的装配关系和连接固定关系的前提下，拆卸、安装测绘对象。首先绘制装配示意图，再通过分析得到零件和部件的视图表达方案，精确绘制典型零件的零件图和部件装配图。通过测绘实验使学生了解部件的拆装顺序，概括地了解装配过程，理解装配体中零件之间的装配关系。掌握标准件、常用件和一般零件的画法以及尺寸的标注方法，有助于理解理论教学的内容。通过徒手绘制草图、利用计算机绘制二维投影图及对测绘模型进行三维建模的综合训练，极大地提高了学生的空间想象能力和空间分析能力，实践动手能力得到加强[4]。
另外，我们对测绘内容进行调整，将原来全体学生都测绘同一装配体的测绘训练，改变为由学生自己组成不同测绘小组（5～8人），每个测绘小组可以自主选择不同的装配体进行测绘，并绘制所有零件图（标准件除外）和装配图。教师随时检查了解各组学生的测绘情况，发现问题及时讨论解决。这样不仅可以使学生将课堂上学到的理论知识和技能与测绘实验紧密联系和结合起来，还能够充分调动学生的自主学习积极性和创造性思维的能力，同时也培养了学生的综合应用能力[5]。
我们认识事物本来就是从具体的“体”开始[6]。所以利用三维CAD软件构建空间概念，由体出发分析和解决问题，更加符合认知规律。三维造型比二维绘图更直观，也更容易理解，学生更感兴趣。
在讲解求立体的截交线和相贯线时，学生总觉得很难理解，将这部分内容与三维造型上机实验相配合，学生利用三维CAD软件建立两个或多个立体相交的模型，从而让立体的截交线和相贯线直观形象地展示出来。同时也可以利用某些三维软件的参数化功能，通过对立体各参数的改变，动态地显示三维形体相贯线的变化趋势，并配合三视图中相贯线的变化一起观察。立体之间的方位和尺寸的改变可以得到丰富多变的截交线或相贯线。让学生深刻领悟立体间交线的变化规律，达到简化难题的目的。
在讲到组合体三视图时，利用三维CAD软件练习组合体的叠加、切割和综合，使学生深刻理解组合体的形成方式。在实验过程中，还可以让学生根据自己的创意进行造型设计，造型的素材可以是多种多样的，只要自己感兴趣又具有创意就可以，这样学生就会自己去思考，构建自己感兴趣的模型[7]。通过组合体的构型设计强化了学生的空间造型能力。鼓励学生不拘泥于现有的知识，敢于提出新问题，探究正确答案。同时也可以使学生发现自己知识的不足，激励他们把更多的精力和时间投入到不断地学习和钻研中。这样三维造型实验就从简单的验证性实验转化为设计性实验，提高了学生的创新思维能力[8]。
在以往剖视图的学习中，学生对二维视图中剖切位置，剖切方法，断裂痕迹难以建立空间概念，利用三维CAD软件可以清晰演示机件的各种剖切过程，并且将其与二维视图的形成紧密联系起来，使学生在头脑中得到机件三维模型与二维视图之间的空间转化过程。
在完成零件和装配体三维造型以后，在三维CAD环境下生成二维工程图，对二维工程图进行修改和整理，生成完整的零件图或装配图。通过将二维绘图和三维造型相结合进行实验，能够提高学生的图形表达能力和工程意识，建立从三维到二维再到三维连续的思考过程，加深了对工程图的理解，提高了读图能力[9]。
针对实验课的内容，以学生为主体开发了网上学习系统，把教师在实验课上讲解的内容放在网页上，形成一个教学模板，以后的教学内容可以由教师根据课程的情况随时以此模板为基础添加，同时以多媒体形式进行实验题目分析、解答指导和作业提交与批改。学生可以利用网上辅助教学系统进行学习，与教师进行教学互动和沟通，进行网上练习。测试与在线答疑等系统不仅可以减少学生做作业的时间，而且激发了学生的学习欲望和兴趣，培养了学生的创造力，极大地提高了实验教学的质量。
计算机绘图实验的内容可以在计算机屏幕上显示，在做实验时，教师可以对学生的实验结果进行抽查和考核，也可以让学生现场演示或提问学生，杜绝学生之间拷贝。采用上机操作和网考进行考核，根据实际情况给出相应的成绩。这样既促进了学生学习，又会给出相对公平的成绩。
测绘实验的考核必须采用答辩、口试和上机考核的形式，考核学生是否做了实验，是不是自己做的，避免互相抄袭。考核的内容要注重基本知识、基本技能的考核，尤其是对学生解决图学问题的能力考核，使学生更加注重思维的多样性，使所学的图学知识得到积累，综合能力得到提高。学生的最终成绩就是通过对各个阶段进行考核而形成综合评定成绩，客观而公正[10]。
结合本校的教研课题，对工程图学的实验内容和方法进行改革，实践证明新的实验模式增强了学生绘图、读图的能力和应用二维CAD和三维CAD软件进行计算机绘图的能力，增强了学生的工程意识，提高了解决实际问题的能力，大幅度地提高了工程图学的教学质量。同时工程图学实验的改革也为学生创造了自主学习的机会和空间，让学生多参加实践，扩大了知识面，培养了浓厚的专业兴趣，提高了学生的综合素质和能力，无论对后续课程的学习和毕业后的工作都起到至关重要的作用。
参考文献：
［1］焦永和．近两年我国高校图学教育现状的调查与研究［J］．工程图学学报，2006，27（6）：111-115．
［2］张胜霞．机械制图课程实践教学与思考［J］．实验科学与技术，2010，8（5）：113-115．
［3］李金和．工程图学实验的思考与探索［J］．实验室科学，2007（1）：16-18．
［4］刘聪敏．工程制图课开设计算机绘图实验的教学实践［J］．实验科学与技术，2007，5（2）：79-80．
［5］胡琳．“工程制图”工程项目引入法实践教学模式的研究与实践［J］．工程图学学报，2010，31（2）：167-173．
［6］舒宏．中日机械制图教材的比较及对教学改革的启示［J］．工程图学学报，2010，31（4）：166-171．
［7］张京英．三维造型设计与工程图学的有效融合［J］．工程图学学报，2010，31（6）：151-154．
［8］李冬梅．以创新能力培养为目标的设计图学课程改革的研究与实践［J］．工程图学学报，2010，31（3）：161-164．
［9］李玉菊．在实验教学中如何培养学生的创新能力［J］．黑龙江高教研究，2010（1）：57-59．
［10］霍光青．工程图学考核方法的研究［J］．工程图学学报．2007，28（2）：54-58．
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