制图课程CAD技能考核探讨

摘要：对工程制图课程中的计算机绘图技能的考核，常存在不能很好体现实践性、对制图规则依赖过多和难以区分绘图能力高低等问题。经研究，将计算机绘图技能体系划分为两部分共8项技能，设计相应的通过上机操作才能完成的考题，故可实现对计算机绘图技能的科学、全面考核。

关键词：工程制图；计算机绘图；考核

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）08-0267-02

我国高等工程教育的目标是培养和造就一大批能够适应和支撑产业发展的卓越工程师后备人才，这种人才应该具有较强的用计算机绘制工程图样的能力。现代工程制图课程肩负培养学生这种能力的任务，需要探讨在这门课程框架下如何考核，才有利辩识学生的计算机绘图能力。

一、现代工程制图课程教学需设置针对计算机绘图技能的考核环节

在对工程制图课程多年的教改实践中，得到较高认同度的课程结构改革的作法是，将“画法几何”、原“工程制图”（此处指未融入计算机绘图内容的工程制图课程，以下简称“制图”）和“计算机绘图”（CAD）整合成少学时的所谓现代工程制图课程，使其成为既有几何学理论，又有制图规则，还有计算机绘图实用技术的综合型工程图学新课程。鉴于“计算机绘图”丰富的教学内容，宜对学生相关学习情况单独采用合适的方式进行评价。然而平时绘图表现并不一定是真实情况的反映。“计算机绘图”由于课时少，学生多，故教师在平时的教学过程中难以对所有学生的学习情况准确掌握；学习是一个过程，一些入门慢和不善表达的学生，可能在最后阶段才展示出较好的学习效果，终极结果与平时表现有差异；平时绘图可借鉴资料或咨询对象较多，故平时表现不一定能反映学生的独立、快速完成绘图任务的能力；此外，有的学生平时上机的绘图成果有抄袭现象，使平时表现蒙上一些假象。在这种情况下，采用考试作为主要评价依据，更能体现评价的准确性和公正性。考试本身与学习知识和培养能力并不对立，科学地设计考核内容和方式，可引导学习方向、促进计算机绘图能力的形成，因此是有利学习的良药。

二、现代工程制图课程对计算机绘图的考核常存在的问题

在现代工程制图课程中嵌入的计算机绘图教学，首先需进行“纯”计算机绘图技术学习，例如掌握基本的绘图、编辑命令，设置绘图环境参数等。然后培养学生综合应用这些“纯”技术以及“制图”知识来绘制出工程图样的能力。与此对应的考核，应既评价学生对计算机绘图软件的基本掌控情况，还要评价学生应用计算机绘图软件绘制工程图样的能力。然而一些考核常存在三种问题：①未很好体现计算机绘图技能的实践性，仅有笔试题；②过多依赖“制图”，若“制图”不过关则殃及计算机绘图根本不能过关；③考核不全面，不利于区分学生之间的水平。现代工程制图课程中的计算机绘图，着眼于培养学生应用计算机绘图软件绘制工程图样的实际能力，对这种能力的考核只能通过学生上机操作来实现；计算机绘图与“制图”既有关联，也有相互独立的一面，不能将计算机绘图与“制图”完全捆绑在一起。计算机绘图技能是由对绘图软件指令掌握情况、绘图手段优化选配技巧、绘图环境调控能力等方面构成的。若仅上机完成一两道较繁杂的工程图样绘制试题，很可能因重复性绘图动作多而导致涉及的绘图技能面小。此外，若仅以最终绘制结果作为考核依据，则无法比较绘图过程的优劣，这不利于区分学生的创新能力。由此看来，探讨对现代工程制图课程中的计算机绘图技能的科学、全面考核很有必要。

三、现代工程制图课程中的计算机绘图技能体系构成

为了使现代工程制图课程中的计算机绘图技能的考核内容合理化，需界定这个技能体系。在绘图软件为AutoCAD且学时少的条件下，可认为该体系由两部分共8项技能构成。该体系可表述为：第一部分，绘图软件操控技能：①绘图环境的调控：用户界面设置、视图控制、图层设置、创建布局等；②基础操作的掌控：各种坐标输入、选择集的构造与使用、特征点捕捉、极轴追踪等；③二维绘图与编辑：基本二维绘图和编辑命令的应用、多段线编辑、特性匹配等；④尺寸标注与文本书写：样式的设置、尺寸的标注与编辑、文字的输入与编辑等；⑤块与面域的应用：块的创建与使用、面域创建及作图；⑥三维绘图与编辑：基本三维绘图和编辑命令的应用。第二部分，绘制工程图样的综合能力：⑦绘图软件的综合操控能力（第一部分各项技能的全面掌握、异常的原因判断与状态恢复、绘制对象时方法和步骤的优化选择等）；⑧工程图样的出图能力：图样的布局与调节、“制图”规范的实现、视图的快速绘制等。第一部分以涉及“纯”绘图技能为特征，第二部分则是对各“纯”绘图技能以及对整个现代工程课程知识的综合应用能力的体现。教师设计的一套考题，应是这个技术体系的浓缩版。考题应确保：唯有真正具备上机操作能力，才能正确完成；对“纯”计算机绘图技能也能作出评价；评价计算机绘制工程图样的综合能力不能缺失。

四、计算机绘图技能考核试题的组织与设计

如前所述，计算机绘图技能体系是由8项技能构成的，要实现全面考核，8项技能缺一不可。通过分析可以发现，对有些技能的考核可以隐含在对其他技能的考核中，对第3、4、5、6和第8项技能的考核不可避免地要涉及第1、2和第7项技能，因此不必对这三项技能单独设题。再对第3、4、5、6和第8项技能的特点进行分析，可知对前4项考核能细分学生“纯”计算机绘图技能水平的高低，而对后1项技能考核能直接检验学生绘制工程图样的综合能力。设计的考题，无论是要求绘制图样还是笔答，都必须通过上机实际操作才能完成。

对第8项技能的考核，可以通过要求绘制一个简单零件的零件图来好检测学生的综合绘图能力。学生需要考虑视图的选择、排布，需要调动、搭配绘图指令，当然还得考虑绘出的零件图要符合制图规范。对第3、4、5、6项的考核，则应注意体现绘图技能的独立性。下面给出两道与“制图”知识关联小的试题范例，虽然是笔答的填空题，但需要上机绘出图形才能填出正确数据。例题1：图1（a）所示齿轮状图形的面积平方毫米。例题2：图1（b）所示碗的材料体积是立方毫米。碗的总高40毫米，内表面为半径37毫米的球面，碗壳厚3毫米，底座为直径40毫米的圆柱。例题1主要考核阵列命令及面域作图，例题2主要考核三维建模。两题均涉及AutoCAD查询工具的使用。这样的试题可实现考“纯”计算机绘图技能的目的。设计和组织这样的针对计算机绘图技能体系各项技能的试题，达到了对现代工程制图课程中的计算机绘图技能的科学、全面考核的目的。

现代工程制图中的计算机绘图教学内容十分丰富。通过制定合适的考核方式和设计科学、全面的考题，可以正确评价学生对这部分教学内容的掌握情况，还能促进学生重视计算机绘图学习的每一个环节，取得提高绘制工程图样综合能力的效果。