工程图学测绘课程的教学改革与研究

摘要：测绘课程首先要选择一个具有常见装配连接关系和典型零件的测绘部件，测绘这样的部件所用知识几乎可以涵盖工程图学课程的全部内容；需要拟定合理的学时分配方案，让学生有效的分配时间完成任务；还要运用灵活的教学方式，把教与学结合起来，既要充分发挥学生的主创性，又要掌控整个教学进程，较大程度的提高学生的开拓创新能力；最后通过建立分项考核体系，使考查结果更具有公平性和科学性。

关键词：工程图学；测绘；教学法

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）45-0097-04

一、前言

工程图学是一门研究绘制和阅读机械图样的理论和方法的基础课程，而工程图样是构思、设计与制造过程中的信息载体，被称为“工程界的语言”[1]，所以培养学生熟练准确的绘制和阅读图样的能力是工程图学课程的教学目标。

在目前的工程图学课程教学中，受教学条件的限制，继续沿用着传统的课堂讲授基本知识、课后完成作业的教学模式，是一种脱离实际、缺乏直观性的教学过程，主要反映为当学生遇到具体零件时，不能运用已掌握的知识和能力来解决具体问题，在实际工作中困难重重。于是我们从2003年开始开设的为期一周的《工程图学测绘》实践课程，成为工程图学课程的重要实践环节，使学生对工程图学所学内容进行了一次全面的检验和强化。实践证明，测绘课程是理论联系实际的一个重要教学环节，是进一步培养学生独立分析问题、解决问题的能力、培养学生创新能力、创新思维不可缺少的训练，也是本课程教学改革的重要环节。

根据已有的部件画出其零件图和装配图的过程称为部件测绘。在生产实际中，在对现有机器或部件改进或维修时，常需要对该机器的零、部件进行测绘，所以测绘技能是工程技术人员必备的基本技能，工程图学测绘课程对培养和提高学生的测绘技能起到举足轻重的作用。该课程通过实践教学方式，综合运用工程图学课程所学的知识进行实际动手操作，通过对零部件实物的测量，画出其零件草图和装配草图，以增加感性认识，提高直观性教学效果，将理论与实践相结合，锻炼了学生综合运用知识解决实际问题的能力，培养了学生的专业素质。

二、改革选题方式，推行科学可行原则

测绘实践的主要目的是为了让学生加深对工程图学课程知识的理解与应用，让学生能够独立确定视图表达方案、合理标注零件尺寸和技术要求、规范查阅标准手册、解决实际问题。但课程中的尺寸标注与制造工艺知识相结合，而大一学生这方面的知识是比较匮乏的，因此选题与分配也是教学难点之一。

高校各专业特点不同，学生的素质也参差不齐，为了克服以往教学模式脱离实际的弊端，测绘部件的选择要遵循难点分散、重点突出、零件种类全面的科学可行原则。经过多年的教学体制改革，大学教育已经进入大众化教育阶段，专业课程的学时减少，而原来测绘课程所用的二级减速器工作量较大，所以最终选用了工作量适中的“安全阀”、“齿轮油泵”和“机油泵”三种部件。这些部件具有常见的连接和装配关系，零件类型全面，几乎涵盖了工程图学课程的全部内容[2]。例如机油泵，该部件中有标准件――螺栓连接、销连接、键连接；有常用件――圆柱齿轮；有典型零件包括：轴套类零件――轴、轴套，箱体类零件――泵体，盘类零件――端盖；有密封装置――密封圈。零件之间的配合关系有间隙配合、过渡配合、过盈配合。

部件的分配要科学可行，做到因材施教。机电专业课时少，一般选用零件数量较少的安全阀，避免出现吃不消的现象；机制专业课时多，要求高，大部分学生选用难度适中的齿轮泵。而机油泵零件较多，相对前两个部件其难度大，应分配给基础知识扎实且自学能力较强的学生来完成，激发其挑战性，给学有余力的学生开辟探索的空间和研究的余地。

三、改变教学观念，明确课程要求

由于测绘课程学生比较分散，在测绘过程中老师管理难度相对较大，如果老师在布置完任务后就放任自流，学生的学习效果肯定不理想，很难达到预期的教学目的，所以要求教师必须改变教学观念，明确课程目的和要求。测绘开始前，指导教师应认真全面的做好准备工作，为学生提供一份详尽的测绘指导书。指导书要包括：测绘目的、测绘内容、学时分配及顺序等要求。指导书应提供部件工作原理及示意图，让学生熟悉并了解部件。然后应给出各环节的指示，包括测绘方法和步骤、拆卸方法和顺序、尺寸的测量及查表等环节中应注意的问题。

四、严格执行合理的绘图顺序

测绘指导书应明确要求学生绘制所有非标准件的零件草图及装配体的装配草图。在实际操作中切忌画完一个零件草图立即画该零件的工作图，这样操作存在以下问题：（1）测绘工作常在零件拆卸现场进行，实际操作中画完草图立即画该零件的工作图很不方便。（2）在生产中是集中测绘完草图才画工作图的，这样同类工作集中，节省辅助时间。因此，要安排学生先绘制零件草图和装配草图，再根据零件草图和装配草图绘制装配工作图。进一步校核零件所有部分尺寸，防止出现干涉和碰撞等情况，最后根据零件草图和装配工作图画出零件工作图。零件草图的审核主要是纠正尺寸问题，还要给学生讲解粗糙度、公差和技术要求方面的基本内容，并对学生所标注的内容进行辅导和校核。

五、打破常规，运用灵活多样的教考模式

在传统的测绘课程教学中，教师占用了较多的时间来讲授全部测绘知识，忽略了调动学生主体的主观能动性。经过多年的不断探索和改进，我们运用灵活多样的教考模式，测绘课程取得了更好的教学效果。

1.采用“阶段学时分配方式”。测绘课程计划学时1周，时间紧，任务重。在以往的教学中，由于不具体划分学时分配，学生开始的时候工作松懈，进程缓慢，后期为了按时完成任务而仓促地绘图，这样导致学生最终知其然而不知其所以然。为了改变这种现象，我们实行了“阶段学时分配方式”，教师课堂上要讲重点、抓难点，合理分配教学时间。同时，在各阶段根据不同的内容，运用讲、练、讨论与审核相结合的教学方式，既要发挥教师的主导作用，又要充分发挥学生的独立学习和动手的积极性，使得教学学时分配更合理，教学方式更灵活，体现实践教学课程的优势，达到预期的教学目的。具体学时分配与安排见表1：

2.互动教学，收益非浅。在以往教学中，教师的讲解贯穿始终，使得学生一直处在被动学习的状态，甚至有的学生根本不听、不想、不练，使得教学效果大打折扣。经过多年的教学实践，我们改革设计出一套讲、练、讨论与审核相结合的新方式，取得了良好的教学效果。

在课程开始时，学生对部件及课程感到困难多，甚至无从下手，所以教师必须对任务、部件的工作原理进行详细的讲解，使学生顺利进入到拆卸和绘图工作中。但教师课内辅导时间有限，所以按照学生分组讨论校核后教师再审核的顺序，小组内每个同学根据测绘对象选择表达方案，画出零件草图，说明表达方案和尺寸标注的理由，这样学生会主动思考问题。绘图过程中，由于学生缺乏生产、加工工艺知识，测绘的零件草图中缺点和错误较多，教师必须及时指出，并对学生的表达方案给出结论性的意见，选择出一种最佳的表达方案。这样既促使学生主动解决问题，掌握了较完整和牢固地知识，又保证了教学质量。

装配草图的绘制是本课程的难点，问题较多。在开始绘制装配图之前给学生需要温习装配图的规定画法，列举装配体图样供学生参考学习，使学生达到胸有成竹。装配图工作量大，学生一旦绘制不符合要求必须返工，为了避免这类情况发生，采用学生先用口述和示意的形式表达出视图的选择方案，分组讨论选出最佳方案后，每组配代表进行全班讲述，各小组之间进行不同意见的交换和切磋。教师对正确的要给予肯定，不足之处予以提出，使学生积极探讨出更加合理的表达方案。纵然这样绘制出的装配草图可能存在较多的缺点，但学生通过绘制以后获得的知识是比较完整的、牢固的，而不像学生绘制一步教师指导一步那样支离破碎和缺乏系统。在绘制装配草图时，一般要求学生只完成装配草图的主视图，其他视图口头补充，既减少了学生工作量，又给学生留下独立发挥的空间。实践证明，这种教学方式取得了良好的教学效果。

3.必须扩充必要专业知识。由于学生还没有学习制造和设计课程，所以对零件结构的理解比较困难。以往教师认为这些已经超出工程图学课程范围，只要学生能模仿教师画出就可以了，不扩充专业知识，导致学生不会举一反三，所以教师在这一环节中应起主导作用。

为了让学生准确完整地绘制出各种结构，在测量零件之前，应根据各类零件所处的位置，以及与它相匹配的零件之间的关系，了解各种零件的结构、功用、加工过程，比如常见的工艺结构有铸造圆角、倒角、退刀槽、凸台、凹坑等，引导学生在部件测绘中要从生产实际出发去考虑零件的结构形状。还有，零件上常会有制造缺陷，如砂眼、气孔、加工痕迹以及长期使用所造成的磨损等，在绘图时不能画出，要对缺陷进行“补全”处理，使其恢复原形后再测量[3]。

要想合理、清晰地标注零件的尺寸，除了分析零件各部分结构的作用以及与相邻零件之间的关系，还需选择合适的测量工具和运用恰当的测量方法。为了正确选择尺寸基准，教师适当给学生讲解一些设计和加工工艺知识，使零件的形状和尺寸符合设计使用和加工工艺要求。对于装配体的尺寸，还要考虑其装配关系，保证各相邻零件之间的配合与尺寸关系。还要辅导学生标注合理的尺寸公差、表面粗糙度、零件的材料及热处理方法等技术要求，指导学生查阅相关的机械设计标准。

4.创建分项考核体系。工程图学测绘的考核以往主要依据图面质量评定成绩，考核方式缺乏公平性、科学性。经过教学实践证明，考核应从三方面进行。

一是绘图质量考核，包括图样绘制的正确性、合理性、清晰度等。教师要对学生的所有图样进行详细的审阅，来确定学生的图样是否正确、完整、清晰，尺寸标注是否合理、齐全，技术要求注写是否恰当等。

二是考核学生的知识掌握程度，标准件的选用与手册的查阅能力。答辩时教师要一对一的对学生进行询问，主要从学生视图表达方案的选择过程，尺寸测量及标注方法，标准件、常用件、公差配合、表面粗糙度及其他技术要求的查表和计算等方面进行考查。

三是计算机绘图能力的考核。随着计算机技术的发展，用计算机绘制的图样准确清晰，优于传统的手工绘图。在掌握工程图学的基本理论之后，再熟练掌握计算机绘图这一便利的绘图手段，这是工程技术人员应具备的素质。主要考查学生是否能够熟练利用AutoCAD绘图软件绘图。软件工具的使用方法是非常灵活的，绘制一个对象一般有多种途径可以实现，学生只有通过多学多练才能达到熟能生巧、融会贯通[4]。

六、结语

徒手绘图、尺规绘图和计算机绘图是机械类专业学生必须掌握的基本技能。经过多年的教学实践总结得出，集中一周的测绘课比课堂上分散测绘教学效果好。学生在短时间内、高效率的完成任务，并引入计算机绘图，使学生扎实的巩固了基础知识，进一步提高了绘图能力。通过部件测绘的教学实践，培养了学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。

参考文献：

[1]大连理工大学工程图学教研室.机械制图[M].第七版.北京：高等教育出版社，2007.

[2]徐昌贵，王晶，刘斌，张磊.工程制图测绘实践周教学实践与研究[J].教学研究，2005，28（4）：332-334.

[3]陈伟志.《机械制图》不可忽视零部件测绘[J].科技教育创新，2010，（11）：265-266.

[4]陈敏，刘晓叙.AutoCAD2004机械设计绘图应用教程[D].成都：西南交通大学出版社，2005.

基金项目：校级教改项目：以“工程意识与工程素质培养”为中心的制图测绘改革与探索（JY1302055）；陕西省级人才培养模式创新实验区“现代农业机械类人才培养模式创新实验区”资助

作者简介：谷芳（1979-），女，山西阳高人，讲师，研究方向工程制图及计算机辅助绘图。

通讯作者：李群卓（1970-），男，陕西商洛人，讲师，研究方向工程制图及计算机辅助绘图。