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[摘 要]成图技术系列课程包括机械制图、机械零部件测绘及产品造型及三维软件技术课程，该文针对该系列课程的特点，并结合本单位实际情况，对该系列课程进行教学改革实践，包括课程间内容融合及形成课内外联合教学模式等措施。通过本次教学改革实践，使本单位学生的“二维转三维”和“三维转二维”的能力有了较明显的提高，在课外以赛促学，不仅让学生在省级、国家级成图竞赛中获得优良成绩，更是大大提升了学生学习成图技术的热情。
[关键词]成图技术;教学改革;课程融合;课外教学
[基金项目]2019年度广东省高等教育教学改革项目“成图技术系列课程教学改革”（196100021035）;2019年度东莞理工学院校级质量工程项目“新工科背景下材料成型与控制工程专业人才培养模式改革研究与实践”（196100020073）
[作者简介]郑东海（1986—），男，广东江门人，材料加工工程博士，东莞理工学院机械工程学院讲师，主要从事硬质合金材料开发与研究;唐 愈（1986—），女，安徽桐城人，硕士，东莞理工学院机械工程学院助理实验师，主要从事金属材料研究。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2020）28-0196-02 [收稿日期] 2019-12-17
成图技术系列课程主要是指机械制图、机械零部件测绘及产品造型、三维软件技术等课程，以及与绘制二维图及构建三维模型相关的系列课程。作为机械类专业学生，其日后从事设计工作时必然会经常涉及由三维模型转换二维图纸或由二维图纸构建三维模型的操作，这要求学生必须拥有熟练的绘图、读图及建模等技能。通过成图技术系列课程的教学，培养学生掌握正确的作图方法和步骤、制图标准、绘制和阅读工程图的能力及三维建模能力，为今后深造及从事相关工作打下良好的基础[1-2]。
成图技术系列课程均属于理论和实践结合得比较紧密的课程[3-4]。本次教学改革实践旨在课内外提升学生绘图、读图和建模等技能，并加强“二维转三维”“三维转二维”的训练，实现课程之间的联动教学。在课内，将课程的内容交叉融合。在课外，开展综合培训并组织学生参加相关技能竞赛，以赛促学，实现理论教学与实践活动有机结合，切实提高学生的学习兴趣，提升学生的专业技能，让学生获得成就感。
一、现状分析
1.机械制图是高等工科专业培养学生绘图、读图的一门基础课程。该课程对学生的空间想象力有较高的要求。目前，本校的教学以电子课件为主要手段，辅以尺规作图来讲授作图原理，然后让学生进行作图练习。课堂上，学生对正投影三视图的形成原理缺乏直观认识，仅能抽象地将模型的二维三视图与其三维构造在脑中联想起来。另外，学生无法接触到真正的机械零件，对一些具有复杂形状的零件，学生也很难想象出其真正的构造，尤其是零件的剖面图，其在工程图样中占有极其重要的地位。但由于它非常不直观，学生往往难以掌握。课程学分压缩后，大部分学生对绘制工程图掌握不牢。
2.机械零部件测绘课程让学生把所学到的制图知识综合性地运用到测绘实践中。目前，本校主要让学生对“齿轮油泵”进行拆装以及测绘泵体，绘制泵盖零件图以及整体装配图，课程旨在巩固机械制图课的学习效果，提升实际动手能力，为后续的课程设计、毕业设计等环节打下坚实的基础。但现实情况是，由于学生在机械制图课程中打下的基础不牢，加上本课程时间紧、任务重，大部分学生所交图纸并不理想。
3.产品造型及三维软件技术课程是通过介绍三维软件的功能，让学生体会三维软件的设计方法和过程，掌握产品造型、参数化等三维造型基本概念。通过该门课程，大部分学生能基本掌握软件的操作，并能够利用软件进行简单产品的设计和建模，但真正能熟练运用软件构建复杂产品模型的学生很少。另外，学生普遍对建模功能更感兴趣，而忽略了由三维模型生成二维工程图的重要性，还有相当一部分学生在绘制工程图时，未能想起在机械制图课程中所学的制图规范和标准，导致图纸质量偏低。
二、改革内容
1课内改革。（1）机械制图课程增加了泛三维模型的演示讲解，包括复杂模型、可剖开模型、真实零件和电子三维模型，增加了授课的直观性，从而提高了学生对课堂内容的理解和掌握，有利于引导学生利用三维软件将三视图构建成三维模型，提高学生读图的准确性。（2）机械零部件测绘课程实践适当减少了学生课内的工作量，以提高学生的绘图质量，加强学生对零件图和装配图的理解。（3）产品造型及三维软件技术课程加强了“二维转三维”及“三维转二维”的训练，尤其是帮助学生回顾机械制图课程中工程图相关内容，加强了三维软件绘制二维工程图的规范模板制作练习，增加了由實际图纸建立零件模型、装配并完成仿真运动的训练。
2.课外改革。（1）组织学生开展课外综合培训，包括手工绘制零件图、零部件测绘及三维软件综合运用。在综合训练中，学生须综合运用绘图、读图和建模等技能，有利于其相关技能的提升。同时，学生将充分理解成图技术系列课程之间的关系，并对机械设计形成初步的理解，为后续课程打下坚实的基础。（2）组织学生参加校内外相关比赛，以赛促学，提高学生的学习兴趣和成就感。选拔部分学生参加比赛，不仅可以提高其参加课外培训的积极性，而且可以激发他们在课内学习相关成图技术的热情，并带动身边的同学，最终有助于提高成图技术系列课程的教学效果。
三、实施方法
1.机械制图课程内：用三维软件构建教材以及习题册中涉及的三维模型例子，用于教学演示和习题讲评;用Solid-works和Flash等软件制作教学动画。挑选典型的模型和真实机器零件带进课堂用于教学演示。在课程中加入三维软件教学内容，增加利用三维软件建模的练习。
2.机械零部件测绘课程内：将课程任务修改为对齿轮油泵进行拆装，以及测绘泵盖零件图和整体装配图。 3.產品造型及三维软件技术课程内：增加“二维转三维”“三维转二维”的练习量;增加“零件图”和“装配图”制图标准和规范的理论教学内容;增加制作工程图模板的练习;增加由实际机器图纸建立零件模型、装配并完成仿真运动的练习。
4.课外：组织学生成立“制图与建模协会”，由专业教师主导，面向全学院学生定期举办手工绘制零件图、零部件测绘及三维软件培训等活动，练习内容以真实零件、图纸为主。每年在固定时间举办“全校大学生制图与建模大赛”，选拔优秀学生参加广东省和全国相关比赛，并组织有针对性的赛前训练。
四、改革目标
1.通过课内改革，提高成图技术系列课程的教学直观性，加强“二维转三维”“三维转二维”的训练，实现成图技术系列课程之间的联动教学，提高系列课程的教学质量，提升学生绘图、读图和建模等技能。
2.通过课外改革，提高学生学习成图技术的兴趣和积极性，进一步强化部分学生绘图、读图和建模等技能，实现以点带面，反哺课内教学，最终提升成图技术系列课程的教学质量。
五、实施成效
1.在课内改革中，采用泛三维模型及多媒体课件进行演示教学，明显提高了学生对本系列课程的学习兴趣与学习热情。在机械制图课程内，通过加入三维软件教学内容使学生的读图和建模能力得到提升;在机械零部件测绘课程内，通过减少工作量提高了学生绘制工程图的质量;在产品造型及三维软件技术课程内，通过增加“二维转三维”“三维转二维”的练习量及制作工程图国标模板，使学生利用电脑软件转出为二维工程图的能力大大提升，学生绘制工程图的规范性也明显提高。
2.在课外改革中，建立了制图协会 竞赛的学生制图能力培训模式，即以国家和广东省的图学大赛为驱动，筹建了制图与建模协会，利用课余时间开展制图能力培训，每学年开展培训活动近20场，服务学生200余人，并举办了两届校级制图与建模大赛。通过培训与比赛，学生学习制图的热情被带动起来，其制图技能也得到了极大提升。学院连续3年共组织了29名学生参加相关省级、国家级制图大赛，共获得63项奖励，其中有31项国奖。
六、改革总结
经过一轮改革实践后，形成了一套特色鲜明的成图系列课程课内外教学体系，开发出一批实用、巧妙的教学模型库，形成了一套课外培训资源和习题库，组织了29名学生参加广东省或全国相关比赛，所有学生均在比赛中获奖，同时也显著提高了学生的学习热情。
参考文献
[1]桂少清.“工程制图”教学中的几个问题[J].国土资源成人教育，2000，（4）：51-52.
[2]丁华.对“工程制图”课程教学与学习的思考[J].中国建设教育，2008，（2）：17-20.
[3]石雪萍.“工程制图”课程教学改革探索[J].教育与职业， 2007，（9）：150-152.
[4]朱凤艳.高职机械制图教学改革研究[J].教育与职业，2012， （23）：142-143.
Teaching Reform and Practice of Drawing Engineering Courses
ZHENG Dong-hai， TANG Yu， XIE Chun-xiao， LI Rong-yong
（School of Mechanical Engineering， Dongguan University of Technology， Dongguan， Guangdong 523808， China）
Abstract： The series of drawing engineering courses include mechanical drawing， mechanical parts mapping and product modeling and 3D software technology. According to the characteristics of the drawing engineering courses and the actual teaching situation of the author’s school， this paper carries out teaching reform and practice in the teaching of these courses， including the measures such as integration of curriculum contents and the formation of a combined teaching model in and out of class. Through this teaching reform and practice， students’ ability of "2D to 3D" and "3D to 2D" has been greatly improved， and the promotion of learning outside the classroom by competition has improved students’ enthusiasm to take drawing engineering courses.
Key words： drawing engineering; teaching reform; course integration; extracurricular teaching
[关键词]成图技术;教学改革;课程融合;课外教学
[基金项目]2019年度广东省高等教育教学改革项目“成图技术系列课程教学改革”（196100021035）;2019年度东莞理工学院校级质量工程项目“新工科背景下材料成型与控制工程专业人才培养模式改革研究与实践”（196100020073）
[作者简介]郑东海（1986—），男，广东江门人，材料加工工程博士，东莞理工学院机械工程学院讲师，主要从事硬质合金材料开发与研究;唐 愈（1986—），女，安徽桐城人，硕士，东莞理工学院机械工程学院助理实验师，主要从事金属材料研究。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2020）28-0196-02 [收稿日期] 2019-12-17
成图技术系列课程主要是指机械制图、机械零部件测绘及产品造型、三维软件技术等课程，以及与绘制二维图及构建三维模型相关的系列课程。作为机械类专业学生，其日后从事设计工作时必然会经常涉及由三维模型转换二维图纸或由二维图纸构建三维模型的操作，这要求学生必须拥有熟练的绘图、读图及建模等技能。通过成图技术系列课程的教学，培养学生掌握正确的作图方法和步骤、制图标准、绘制和阅读工程图的能力及三维建模能力，为今后深造及从事相关工作打下良好的基础[1-2]。
成图技术系列课程均属于理论和实践结合得比较紧密的课程[3-4]。本次教学改革实践旨在课内外提升学生绘图、读图和建模等技能，并加强“二维转三维”“三维转二维”的训练，实现课程之间的联动教学。在课内，将课程的内容交叉融合。在课外，开展综合培训并组织学生参加相关技能竞赛，以赛促学，实现理论教学与实践活动有机结合，切实提高学生的学习兴趣，提升学生的专业技能，让学生获得成就感。
一、现状分析
1.机械制图是高等工科专业培养学生绘图、读图的一门基础课程。该课程对学生的空间想象力有较高的要求。目前，本校的教学以电子课件为主要手段，辅以尺规作图来讲授作图原理，然后让学生进行作图练习。课堂上，学生对正投影三视图的形成原理缺乏直观认识，仅能抽象地将模型的二维三视图与其三维构造在脑中联想起来。另外，学生无法接触到真正的机械零件，对一些具有复杂形状的零件，学生也很难想象出其真正的构造，尤其是零件的剖面图，其在工程图样中占有极其重要的地位。但由于它非常不直观，学生往往难以掌握。课程学分压缩后，大部分学生对绘制工程图掌握不牢。
2.机械零部件测绘课程让学生把所学到的制图知识综合性地运用到测绘实践中。目前，本校主要让学生对“齿轮油泵”进行拆装以及测绘泵体，绘制泵盖零件图以及整体装配图，课程旨在巩固机械制图课的学习效果，提升实际动手能力，为后续的课程设计、毕业设计等环节打下坚实的基础。但现实情况是，由于学生在机械制图课程中打下的基础不牢，加上本课程时间紧、任务重，大部分学生所交图纸并不理想。
3.产品造型及三维软件技术课程是通过介绍三维软件的功能，让学生体会三维软件的设计方法和过程，掌握产品造型、参数化等三维造型基本概念。通过该门课程，大部分学生能基本掌握软件的操作，并能够利用软件进行简单产品的设计和建模，但真正能熟练运用软件构建复杂产品模型的学生很少。另外，学生普遍对建模功能更感兴趣，而忽略了由三维模型生成二维工程图的重要性，还有相当一部分学生在绘制工程图时，未能想起在机械制图课程中所学的制图规范和标准，导致图纸质量偏低。
二、改革内容
1课内改革。（1）机械制图课程增加了泛三维模型的演示讲解，包括复杂模型、可剖开模型、真实零件和电子三维模型，增加了授课的直观性，从而提高了学生对课堂内容的理解和掌握，有利于引导学生利用三维软件将三视图构建成三维模型，提高学生读图的准确性。（2）机械零部件测绘课程实践适当减少了学生课内的工作量，以提高学生的绘图质量，加强学生对零件图和装配图的理解。（3）产品造型及三维软件技术课程加强了“二维转三维”及“三维转二维”的训练，尤其是帮助学生回顾机械制图课程中工程图相关内容，加强了三维软件绘制二维工程图的规范模板制作练习，增加了由實际图纸建立零件模型、装配并完成仿真运动的训练。
2.课外改革。（1）组织学生开展课外综合培训，包括手工绘制零件图、零部件测绘及三维软件综合运用。在综合训练中，学生须综合运用绘图、读图和建模等技能，有利于其相关技能的提升。同时，学生将充分理解成图技术系列课程之间的关系，并对机械设计形成初步的理解，为后续课程打下坚实的基础。（2）组织学生参加校内外相关比赛，以赛促学，提高学生的学习兴趣和成就感。选拔部分学生参加比赛，不仅可以提高其参加课外培训的积极性，而且可以激发他们在课内学习相关成图技术的热情，并带动身边的同学，最终有助于提高成图技术系列课程的教学效果。
三、实施方法
1.机械制图课程内：用三维软件构建教材以及习题册中涉及的三维模型例子，用于教学演示和习题讲评;用Solid-works和Flash等软件制作教学动画。挑选典型的模型和真实机器零件带进课堂用于教学演示。在课程中加入三维软件教学内容，增加利用三维软件建模的练习。
2.机械零部件测绘课程内：将课程任务修改为对齿轮油泵进行拆装，以及测绘泵盖零件图和整体装配图。 3.產品造型及三维软件技术课程内：增加“二维转三维”“三维转二维”的练习量;增加“零件图”和“装配图”制图标准和规范的理论教学内容;增加制作工程图模板的练习;增加由实际机器图纸建立零件模型、装配并完成仿真运动的练习。
4.课外：组织学生成立“制图与建模协会”，由专业教师主导，面向全学院学生定期举办手工绘制零件图、零部件测绘及三维软件培训等活动，练习内容以真实零件、图纸为主。每年在固定时间举办“全校大学生制图与建模大赛”，选拔优秀学生参加广东省和全国相关比赛，并组织有针对性的赛前训练。
四、改革目标
1.通过课内改革，提高成图技术系列课程的教学直观性，加强“二维转三维”“三维转二维”的训练，实现成图技术系列课程之间的联动教学，提高系列课程的教学质量，提升学生绘图、读图和建模等技能。
2.通过课外改革，提高学生学习成图技术的兴趣和积极性，进一步强化部分学生绘图、读图和建模等技能，实现以点带面，反哺课内教学，最终提升成图技术系列课程的教学质量。
五、实施成效
1.在课内改革中，采用泛三维模型及多媒体课件进行演示教学，明显提高了学生对本系列课程的学习兴趣与学习热情。在机械制图课程内，通过加入三维软件教学内容使学生的读图和建模能力得到提升;在机械零部件测绘课程内，通过减少工作量提高了学生绘制工程图的质量;在产品造型及三维软件技术课程内，通过增加“二维转三维”“三维转二维”的练习量及制作工程图国标模板，使学生利用电脑软件转出为二维工程图的能力大大提升，学生绘制工程图的规范性也明显提高。
2.在课外改革中，建立了制图协会 竞赛的学生制图能力培训模式，即以国家和广东省的图学大赛为驱动，筹建了制图与建模协会，利用课余时间开展制图能力培训，每学年开展培训活动近20场，服务学生200余人，并举办了两届校级制图与建模大赛。通过培训与比赛，学生学习制图的热情被带动起来，其制图技能也得到了极大提升。学院连续3年共组织了29名学生参加相关省级、国家级制图大赛，共获得63项奖励，其中有31项国奖。
六、改革总结
经过一轮改革实践后，形成了一套特色鲜明的成图系列课程课内外教学体系，开发出一批实用、巧妙的教学模型库，形成了一套课外培训资源和习题库，组织了29名学生参加广东省或全国相关比赛，所有学生均在比赛中获奖，同时也显著提高了学生的学习热情。
参考文献
[1]桂少清.“工程制图”教学中的几个问题[J].国土资源成人教育，2000，（4）：51-52.
[2]丁华.对“工程制图”课程教学与学习的思考[J].中国建设教育，2008，（2）：17-20.
[3]石雪萍.“工程制图”课程教学改革探索[J].教育与职业， 2007，（9）：150-152.
[4]朱凤艳.高职机械制图教学改革研究[J].教育与职业，2012， （23）：142-143.
Teaching Reform and Practice of Drawing Engineering Courses
ZHENG Dong-hai， TANG Yu， XIE Chun-xiao， LI Rong-yong
（School of Mechanical Engineering， Dongguan University of Technology， Dongguan， Guangdong 523808， China）
Abstract： The series of drawing engineering courses include mechanical drawing， mechanical parts mapping and product modeling and 3D software technology. According to the characteristics of the drawing engineering courses and the actual teaching situation of the author’s school， this paper carries out teaching reform and practice in the teaching of these courses， including the measures such as integration of curriculum contents and the formation of a combined teaching model in and out of class. Through this teaching reform and practice， students’ ability of "2D to 3D" and "3D to 2D" has been greatly improved， and the promotion of learning outside the classroom by competition has improved students’ enthusiasm to take drawing engineering courses.
Key words： drawing engineering; teaching reform; course integration; extracurricular teaching