非机械专业工程制图课程教学问题分析与教学改革探索
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作者:王班 周茂瑛
[摘 要] 当前非机械专业的工程制图课程教学存在课程内容偏多、教学过程偏离专业方向、教学方式单一及实践教学不足等问题。针对上述问题，提出了精简课程内容、开展结合专业的教学过程、采用多元化的教学方式及探索计算机辅助实践教学等系列教学改革措施。通过这些教改措施帮助学生掌握基本理论的同时，提高利用知识能力和动手实践能力。
[关键词] 非机械专业;工程制图;教学问题;教学改革
[作者简介] 王 班（1988—），男，博士，杭州电子科技大学机械工程学院讲师，主要从事机器人技术及机电一体化研究与教学工作。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2020）25-0255-02 [收稿日期] 2020-02-18
一、引言
图样是产品设计表达和技术交流的重要手段，是产品设计及制造部门的一项重要技术文件。工程制图课程是本科类工科专业必修的基础课，该课程的教学目标是教授学生遵照国家制图标准，掌握零部件的工程图样表达、绘制和阅读方法，培养学生的空间思维和想象能力及一定的设计创新能力，使学生树立正确的工程意识和科学思维方法，养成严谨细致、一丝不苟的工作态度和学习作风，培养学生的创新意识，引领学生走上科学研究之路[1，2]。电子信息、工业工程、材料科学、环境工程、自动化、计算机等非机械类专业，工程制图课程一般被压缩至32学时（包含实践教学），但由于实际课程内容较多，导致教学效果不佳。此外，課程教学过程中往往采取千篇一律的大类课程教学，没有结合具体专业方向，导致非机械类专业学生认为工程制图课程与所学专业关联较少，学习兴趣不强。基于此，本文对非机械专业工程制图课程教学问题进行了梳理与分析，并针对性地给出了相应的教学改革措施。
二、教学问题分析
1.课程内容偏多。工程制图课程内容主要包括画法几何、工程制图和计算机辅助绘图三大部分。画法几何部分主要讲述工程制图的基础知识和图样绘制的基本理论及方法，它应用投影的方法研究多面正投影图、轴测图、透视图和标高投影图的绘制原理，内容包含投影变换、截交线、相贯线和展开图等。工程制图部分主要包括常见零部件（包括标准件、常用件）、零件图和装配图的图样表达方法，培养学生阅读工程图样和绘制工程图样的基本能力。计算机辅助绘图部分主要让学生至少掌握一种CAD三维造型软件（如AUTOCAD、PRO/E、SolidWorks及UG等）的使用方法，能进行复杂形体的三维建模，培养学生的三维构型能力及科学思维方法。如此多的教学内容要在32学时内让学生完全掌握十分困难。
2.教学过程偏离专业方向。如前所述，本科工科类专业必修的基础课，如电子信息、工业工程、材料科学、环境工程、自动化、计算机等工科专业的学生认为他们是非机械专业，将来不绘制机械图，且与后续专业课的学习联系较少，没有必要学好。针对这些非机械类专业，工程制图课程通常采取大类课程教学模式，因此工程制图作为上述非机械专业的基础课，对不同专业的作用不同，因此，教学模式也应有所不同。
3.教学方式单一。为了在较少的课时内完成工程制图教学内容，该课程大多采用以教师讲授为主的单一授课方式，但该课程教学过程中不但涵盖大量原理性、概念性内容，且对学生的空间想象能力要求较高，单纯的教师讲授方式，使得学生课堂参与度较低，严重影响了课堂教学效果。
4.实践教学不足。当前工程制图多采用教师讲授的单一的教学方式，导致教学过程主要集中在理论教学方面，实践教学环节则相对薄弱，导致教学内容和目标与目前企业的技术需求和应用存在严重偏离。实践能力决定了学生将来解决工程项目中复杂问题的能力，对学生将来就业及深造时的竞争力具有很大的影响。既有扎实的理论知识，又具备较强的实践能力的人才能得到社会的青睐。
三、教学改革措施
1.调整课程内容。针对非机械专业，机械工程图绘制更强调学生在掌握基本绘图知识的前提下，能正确读图及简单形体的计算机辅助绘图，基于此，工程制图课程内容需要调整，做到重点突出，学以致用。针对画法几何、工程制图和计算机辅助绘图三大部分课程内容，画法几何是本门课程的基础和重点，但内容需要精简。课程内容应着重讲解投影体系的建立以及点、线、面的投影规律，简单体的投影及体投影涉及到的截交线和相贯线等对于其他投影变换以及线面关系及面面关系等可以适当简化;工程制图部分相对比较专业，诸如零件图、标准件及装配图等，对于非机械专业学生，让学生了解即可，无需详细展开;计算机辅助绘图需要加强，必须让学生熟练掌握一种三维绘图软件的使用方法，因为目前很多企业逐步采用全三维无纸化生产。
2.专业化的教学过程。针对不同工科专业，工程制图的教学要强调因材施教。需要针对不同专业的特色和培养目标，找到工程制图与各个专业的结合点，实现结合专业的个性化教学过程。如针对材料专业可适当增加零件设计及加工时的材料特性;计算机专业可增加计算机造型软件的编程二次开发等教学内容;工业设计专业可增加计算机绘图中产品的渲染与设计环节。
3.多元化的教学方式。为了提高学生学习兴趣和课堂教学效果，工程制图的教学过程可以融入道具演示法、研讨法等，形成多元化的教学方式。道具演示法：工程制图的课程内容相对抽象，需要较强的空间想象能力，可结合制图教学道具将教学内容通过具体实物的演示提高教学效果。例如，在讲解投影体系展开时，将V、H、W面展开到一个平面上时，结合可展开投影道具进行演示，演示过程完美展示了投影体系展开的过程及展开后的对应关系，学生再去了解投影体系中的投影规律就容易多了。研讨法：将研讨教学法应用到教学过程中可以调动学生学习的积极性，提高学生的参与度。例如，将班级学生分成3～5人一组，每组给出一个和课程相关的研讨课题，现场讨论，并推选一人进行分享汇报，最终由教师和其他同学进行点评与总结。 4.计算机辅助实践教学。随着当代计算机技术的发展，掌握计算机辅助绘图已成为工程技术人员必须具备的基本技能。可将计算机辅助实践教学贯穿于工程制图的教学过程之中。学生在用绘图工具完成每章课后习题后，可利用计算机辅助绘图验证答案的正确性，从而使学生掌握基本理论的同时，又提高了计算机辅助绘图能力。另外，在期中或期末前可增加计算机辅助绘图专项训练，给出专项训练评分。
四、总结
针对非机械工程专业工程制图教学中存在的问题，笔者结合多年教学经验进行了分析，给出了具有针对性的教学改革措施。这些改革措施有一定的参考价值，可望改变当前教学过程中存在的问题。
参考文献
[1]于兵川，吳洪特，曲宝龙.工科类非机械专业工程制图课程教学改革探讨[J].中国科技信息，2006，（09）：259-260.
[2]李雅莉.非机械专业工程制图课程的教学改革研究[J].课程教育研究，2014，（04）：67-69.
Abstract：At present，there are many teaching problems in the teaching of Engineering Drawing course for non-mechanical majors，such as too much course content，deviation of teaching content from professional direction，single teaching method and insufficient practical teaching.Aiming at above problems，this paper puts forward a series of teaching reform measures，such as simplifying the course content，carrying out the teaching process combining with majors，adopting diversified teaching methods and exploring computer-aided practical teaching，which can help students master basic theories while improving their practical ability.
Key words：non-mechanical majors;Engineering Drawing;teaching problems;teaching reform
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