装配图教学研究

摘要装配图是机械专业和近机专业基础制图课程主要的教学内容，是评定课程教学成果的主要标志。装配图教学目的是培养学生应用“语言”标准表述装配体，也就是说培养学生掌握“表述装配体的装配关系，而不是弄清楚为什么这样装配”。在现代教育技术平台的支持下，利用三维建模与模拟仿真技术开发应用装配图3D教学课件辅助教学是显著增加课堂教学容量，提高装配图教学质量的有效措施。

关键词装配图；教学目的；3D课件辅助教学

中图分类号：G424.21 文献标识码：A 文章编号：

装配图是“表示产品及其组成部分的连接、装配关系的图样”（GB/T 13361-1992【现行】技术制图 通用术语）, 装配图是机器和机构在设计和生产中的重要技术文件和技术依据。它可以用来表达部件或机器的工作原理、零件的主要结构和形状以及它们之间的装配关系，还可以为装配、检验、安装和调试提供所需的尺寸和技术要求。在装配体的设计中装配图是绘制零件图的依据；在装配体的使用、拆装、维护和保养中，装配图也是重要的操作依据；在进行技术交流和更新或改造原有设备时，装配图是不可缺少的技术资料。装配图是机械专业和近机专业基础制图课程主要的教学内容，是评定课程教学成果的主要标志。

装配图的教学一直是机械专业和近机专业制图课程教改的争议点，有的认为装配图教学是个无底洞，投入课时难见教学成效，不如缩减课时；有的更甚，建议取消装配图教学内容。

装配图是制图专业基础课程的教学内容，制图课程大多开设在第一学期。对于刚进校门的大学生要完全掌握装配图各方面知识与能力是不可能的。一是学生后续专业课程知识不具备；二是学生缺乏工程见识；三是装配图所涉及的专业知识很广泛，教师难以一一展开讲解。因此，装配图教学确实存在较大难度。

这里，根据对制图课程的教学研究谈谈装配图教学中应注重的两方面内容。

1.“装配图”教学目的

制图课程教学目标决定“装配图”教学目的。“装配图”教学目的决定了教学内容、教学方式与教学手段。

制图课程的教学目标是培养学生掌握不同程度的工程图样“语言”能力，而不是以学习机械工程专业技术为目标。因此，教学中一是要贯彻“技术制图”、“机械制图”制图标准；二是要培养和提高学生对工程实体的画法几何图解能力。“装配图”教学目的是培养学生应用“语言”标准表述装配体为主，也就是说培养学生掌握“表述装配体的装配关系，而不是弄清楚为什么这样装配”。“表述装配体的装配关系”主要是画法几何图研究内容，而“为什么这样装配”是工程专业技术领域。随着学生后续课程的学习，不断地掌握专业技术，在毕业设计阶段“装配图”便成为学生表达工程设计信息的“语言”载体。

装配图以“表述装配体的装配关系”教学为目的就是要避免教学中对工程信息的过多讲述，用更多的课时讲解如何有效的图解装配体装配关系。

每个机构装配体都涉及相关工程专业技术，就传统的装配图教学案例来说，台虎钳有关机械传动原理，齿轮油泵有关液压传动原理等。简单介绍机构原理，学生听不太懂；详尽讲解，事倍功半事。

装配体的装配，不一定要完全理解装配体的工作原理才能组装；绘制装配体的装配图图形部分，也不需要完全懂得其原理才能实现，关键是弄清楚零件装配关系和各零件结构。

装配图的教学内容主要应该是制图相关的知识与能力。一是装配图的标准格式。如装配图中零、部件序号及其编排方法（GB/T 4458.2-2003【现行】 机械制图 装配图中零、部件序号及其编排方法）；明细表画法（GB/T 10609.2-2009【现行】 技术制图 明细表）等。二是装配图视图的特殊表达方法和装配工艺结构画法。三是阅读与绘制装配图。阅读与绘制装配图是装配图教学重点，也是制图课程的教学核心，其教学质量是制图课程教学成果的体现，应着重讲解。

装配图是制图课程的综合性教学内容，具有很强的实践性，应该采用案例教学为主讲练结合的教学方式，并借助多媒体教学手段实施。

装配图教学案例应选用几套机械工程实例图纸，并结合学生习题集相关习题讲解，必要时安排一定的课堂习题训练，提高学生的动手能力。

2.装配图3D教学课件辅助教学

装配图教学需要提供较多的教学图样，图样能基本示例工程中常见装配体的装配关系。这必须合理地增加课堂教学容量才能达到教学目的。在现代教育技术平台的支持下，利用三维建模与模拟仿真技术开发应用装配图3D(Three-dimensional)教学课件辅助教学是显著增加课堂教学容量，提高装配图教学质量的有效措施。

装配图3D教学课件(以下简称“3D课件”)是3D模拟仿真技术在教育领域的应用产物，尤其适用于现阶段装配图的辅助教学。

装配图研究的工程零、部件都是3D实体。应用现代3D模拟技术可以将无限的工程实体模拟到教学环境，可模拟工程实体装配环节、模拟生产工艺过程等，这使教学环境生动、逼真，接近工程现实。装配图3D课件是依据“技术制图”、“机械制图”标准和规范，应用3D工程软件（例如，SolidWorks、Pr/E等软件）创建模拟工程实体，制作工程标准件与常用件等，并轻松实现各零件的装配与拆卸，实现装配体与装配图的动态变换、零件与零件图的动态变换。同时3D工程软件中也提供了技术数据的标注，可实现零件图、装配图的建模与出图。

近年来，我们针对装配图的教学特点，研究并开发应用了部分装配图3D教学课件，教学效果显著。

虽然，装配图3D课件在教学中取得良好成效，但是也存在一些问题。一是课件制作的软件技术要求高。3D课件制作需要教师娴熟地运用三维建模、仿真，甚至音视频合成、图片编辑等软件技术，而且课件制作周期较长。这对于非IT专业教师难度较大，需要各专业教师间密切合作，建立课题研发团队开发才能事半功倍，这将投入更多的人力、物力和财力。二是制作高品质3D课件的设备配置要求较高。一般计算机制作的3D课件，其建模规模很小，动画生成速度慢、质量较差，这对3D课件的教学功能是致命的影响。没有高品质的光影、色彩效果和流畅的动画画面就没有3D课件优异的教学效果。因此，以高端的图形工作站机为研发平台才能尽显3D课件的完美。这也才能更有效的辅助教学。

参考文献

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［5］二代龙震工作室.3D Studio MAX ＆ Photoshop［M］. 北京.电子工业出版社.2002.

作者简介张仁武（1965—），男，四川省自贡市人，攀枝花学院工程技术学院副教授，研究方向：过程控制。