摘要：在大學(xué)的機(jī)械類、電力類、材料類等專業(yè)中，“工程制圖”是一門(mén)不可或缺的重要基礎(chǔ)課程。首先，它作為工程設(shè)計(jì)的啟蒙課，旨在培養(yǎng)大學(xué)生的空間想象力。其次，“工程制圖”不僅包含系統(tǒng)的理論知識(shí)，而且強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性。因此，“工程制圖”對(duì)于培養(yǎng)大學(xué)生的繪圖技能和工程能力具有非常重要的意義。“工程制圖”課程將實(shí)踐操作與理論學(xué)習(xí)相結(jié)合，使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際工程中，在培養(yǎng)準(zhǔn)確性和標(biāo)準(zhǔn)意識(shí)、培養(yǎng)空間思維和設(shè)計(jì)能力、培養(yǎng)表達(dá)能力及團(tuán)隊(duì)合作精神、提升工程實(shí)踐能力及專業(yè)素養(yǎng)等工程能力方面起到了重要作用。

關(guān)鍵詞：工程制圖；工程能力；大學(xué)生

“工程制圖”是工程技術(shù)類專業(yè)中一門(mén)極為重要的基礎(chǔ)課程，通過(guò)學(xué)習(xí)工程制圖，學(xué)生可以掌握?qǐng)D學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和繪圖技能，培養(yǎng)系統(tǒng)思維和工程實(shí)踐能力。然而，近年來(lái)發(fā)現(xiàn)不少大學(xué)生在工程實(shí)踐中存在制圖能力較弱的情況，這不僅影響了他們的工程設(shè)計(jì)水平，也影響了其對(duì)工程實(shí)踐的參與度和主動(dòng)性。因此，對(duì)于“工程制圖”課程學(xué)習(xí)與大學(xué)生工程能力培養(yǎng)的研究變得尤為重要。

1“工程制圖”課程的學(xué)習(xí)方法

1.1理論學(xué)習(xí)

“工程制圖”課程包含了豐富的理論知識(shí)，學(xué)生需要通過(guò)多種途徑來(lái)學(xué)習(xí)和掌握工程制圖的基本概念、原理和規(guī)范。學(xué)生需要扎實(shí)地掌握工程制圖的基本理論，深刻地理解圖紙上的空間物體形態(tài)與其投影之間的相互聯(lián)系，對(duì)所繪制的圖像在二維與三維之間的轉(zhuǎn)換進(jìn)行認(rèn)真思考與分析。同時(shí)，學(xué)生需要注意工程制圖中抽象概念的形象化和具體化，逐步提高空間邏輯思維能力和形象思維能力［1］。

1.2實(shí)踐操作

“工程制圖”是一門(mén)注重實(shí)踐性的課程，其目的在于培養(yǎng)和提高學(xué)生的工程素養(yǎng)和能力。學(xué)生僅依靠書(shū)本理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須通過(guò)實(shí)踐與創(chuàng)新，結(jié)合大量的實(shí)踐操作來(lái)鞏固理論知識(shí)。在課程的學(xué)習(xí)中，學(xué)生主要通過(guò)尺規(guī)繪圖的方法驗(yàn)證所學(xué)的知識(shí)，并了解計(jì)算機(jī)三維造型設(shè)計(jì)軟件Pro/E、UG、SolidWorks等。這樣有助于學(xué)生在大學(xué)早期就能接受先進(jìn)的工程制圖設(shè)計(jì)方法和理念，為后續(xù)的專業(yè)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)［2］。

學(xué)生學(xué)習(xí)“工程制圖”這門(mén)課程需要掌握形體分析方法、線面分析方法等實(shí)踐方法，通過(guò)完成一系列的繪圖作業(yè)或?qū)嵺`課題，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題的能力，解決識(shí)圖及畫(huà)圖能力，從而提高工程實(shí)踐能力［3］。在學(xué)習(xí)“工程制圖”課程期間，學(xué)生需要積極培養(yǎng)閱讀工程圖紙和繪制工程圖紙的習(xí)慣。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，應(yīng)該形成良好的工作作風(fēng)，始終保持認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。這是由于在工程設(shè)計(jì)及制造領(lǐng)域，即便是微小的繪圖和閱讀工程圖紙錯(cuò)誤，也有可能給生產(chǎn)帶來(lái)不同程度的損失。

1.3設(shè)計(jì)項(xiàng)目

“工程制圖”課程中通常會(huì)布置一些設(shè)計(jì)項(xiàng)目，學(xué)生需要獨(dú)立或合作完成一些實(shí)際工程設(shè)計(jì)的圖紙。這些設(shè)計(jì)項(xiàng)目旨在讓學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際工程中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和問(wèn)題解決能力?！肮こ讨茍D”課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)活動(dòng)中師生之間可以采用互動(dòng)式教學(xué)，旨在起到活躍課堂氣氛，鼓勵(lì)學(xué)生自主參與到工程制圖項(xiàng)目設(shè)計(jì)之中。項(xiàng)目設(shè)計(jì)不僅可以提高學(xué)生參與度，充分激發(fā)學(xué)生主動(dòng)思維，共同討論出解決問(wèn)題的思路和方法，還能使每位學(xué)生獲得更多的輔導(dǎo)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)［4］。

1.4反思與總結(jié)

在“工程制圖”課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生還需要不斷進(jìn)行反思與總結(jié)，是否真正做到了將上課所學(xué)到的知識(shí)靈活運(yùn)用于實(shí)際問(wèn)題中。他們可以回顧自己的繪圖過(guò)程，找出問(wèn)題和不足之處，并尋求改進(jìn)的方法。此外，學(xué)生還可以通過(guò)與同學(xué)和教師的交流，分享彼此的經(jīng)驗(yàn)和心得，共同進(jìn)步。教師在教學(xué)過(guò)程中要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)，讓學(xué)生在做好課后練習(xí)的基礎(chǔ)上，多動(dòng)手練習(xí)及思考，做到熟能生巧［5］。同時(shí)，通過(guò)將“工程制圖”課程與實(shí)際工程問(wèn)題、科學(xué)前沿和相關(guān)學(xué)科知識(shí)相結(jié)合，可以激發(fā)學(xué)生的多元思維［6］。

2“工程制圖”課程的要求

2.1熟悉繪圖規(guī)范

“工程制圖”課程要求學(xué)生熟悉繪圖規(guī)范，如圖紙的尺寸、線型、標(biāo)注和符號(hào)等，并具備查閱標(biāo)準(zhǔn)零件的尺寸大小、標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)、公差與配合等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的能力，主動(dòng)養(yǎng)成遵守工程制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的良好習(xí)慣，以確保所繪制的圖紙符合工程實(shí)際需求，不斷提升我們查閱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的工程能力［7］。此外，熟悉工程繪圖的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)可以避免一些由人為主觀因素而引發(fā)的繪制圖紙的錯(cuò)誤，降低設(shè)計(jì)出錯(cuò)的可能性，減少不必要的糾錯(cuò)和重復(fù)設(shè)計(jì)的步驟，從而提高工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率。

2.2理解工程圖紙

工程圖紙是工程設(shè)計(jì)的重要表達(dá)方式之一，學(xué)生需要理解圖紙上的信息，包括識(shí)別圖紙上各種線型、符號(hào)和標(biāo)注等，以正確地理解和表達(dá)工程設(shè)計(jì)意圖。學(xué)生要熟悉機(jī)械制圖的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，理解組合體三視圖表達(dá)方法、常用零件圖、剖視圖及裝配圖的畫(huà)法，提高閱讀和理解工程圖紙的能力。

熟練掌握“工程制圖”課程內(nèi)容需要學(xué)生平時(shí)留心多閱讀課本上實(shí)際的工程圖紙，旨在建立和培養(yǎng)較好的空間想象力。在生活中多去注意觀察實(shí)體模型，對(duì)照?qǐng)D紙畫(huà)出工程設(shè)計(jì)模型的三視圖，以此來(lái)鍛煉識(shí)圖能力［8］。對(duì)于一些較為抽象的線型與線框，需要借助實(shí)際模型來(lái)加深印象，必須認(rèn)真仔細(xì)地理解每個(gè)尺寸或標(biāo)注符號(hào)，不能忽略或馬虎對(duì)待［9］。若圖紙中有表述不清或尺寸缺失的部分，必須通過(guò)其他途徑尋找準(zhǔn)確的信息，如請(qǐng)教專業(yè)人士、查閱資料等。

2.3熟練掌握繪圖工具和軟件

學(xué)生應(yīng)掌握基本的尺規(guī)作圖等操作技巧，并能夠利用這些工具和軟件進(jìn)行高效的圖紙繪制和編輯。在熟練掌握CAD繪圖技能后，首先，學(xué)生可以更容易地了解工程制圖的基本知識(shí)和技能，使其更快、更準(zhǔn)確地理解工程制圖。其次，可以提高學(xué)生的學(xué)術(shù)研究能力，不僅可以將其用于工程設(shè)計(jì)和制圖，還可以用于學(xué)術(shù)研究，例如進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、流體仿真等模擬計(jì)算。最后，可以提高學(xué)生的職業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，在機(jī)械、電氣、建筑等［10］多個(gè)領(lǐng)域使用CAD進(jìn)行繪圖和設(shè)計(jì)已經(jīng)成為設(shè)計(jì)人員的標(biāo)配，熟練掌握CAD可以幫助大學(xué)生拓展未來(lái)職業(yè)發(fā)展道路選擇。

2.4培養(yǎng)空間想象能力

空間想象能力是學(xué)生在“工程制圖”課程學(xué)習(xí)中至關(guān)重要的能力之一，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力也是“工程制圖”教學(xué)的主要任務(wù)之一。為了提高學(xué)生從平面到空間的轉(zhuǎn)化能力和從空間到平面的構(gòu)思能力［11］，他們需要通過(guò)閱讀二維工程圖紙，運(yùn)用正投影的三等關(guān)系（長(zhǎng)對(duì)正、高平齊、寬相等），結(jié)合形體分析法及線面分析法，在腦海中形成三維結(jié)構(gòu)模型，培養(yǎng)空間想象能力。同時(shí)，學(xué)生也需要掌握將三維物體的零件在圖紙上進(jìn)行二維表達(dá)的技巧。綜上所述，發(fā)展和培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力是“工程制圖”課程的一個(gè)重要要求。

3“工程制圖”課程對(duì)工程能力的培養(yǎng)作用

3.1培養(yǎng)準(zhǔn)確性和標(biāo)準(zhǔn)意識(shí)

學(xué)生需要仔細(xì)閱讀和理解繪圖規(guī)范和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等，并精確地繪制各種線型、符號(hào)和標(biāo)注，需要注意繪圖尺寸、線型、比例、標(biāo)注等方面的準(zhǔn)確性。細(xì)心、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和標(biāo)準(zhǔn)意識(shí)，是進(jìn)行工程設(shè)計(jì)和實(shí)施工作的基本要求之一。教師可組織學(xué)生進(jìn)行大量的實(shí)踐繪圖訓(xùn)練，要求他們完成各種有關(guān)工程制圖的繪圖任務(wù)。在實(shí)踐過(guò)程中，教師可以重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)圖紙的準(zhǔn)確性和規(guī)范性，并及時(shí)進(jìn)行批改和指導(dǎo)。通過(guò)選取一些典型的工程圖紙范例，展示繪圖規(guī)范和不規(guī)范的對(duì)比，分析不符合規(guī)范的圖紙可能引發(fā)的問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)。鼓勵(lì)學(xué)生觀察并提出改進(jìn)的觀點(diǎn)，在討論中引導(dǎo)學(xué)生逐漸認(rèn)識(shí)到繪圖規(guī)范對(duì)于工程實(shí)際應(yīng)用的重要性。此外，教師通過(guò)翻轉(zhuǎn)課堂的方式，安排學(xué)生分組調(diào)研一些工程項(xiàng)目實(shí)施中由于工程制圖準(zhǔn)確性不高而導(dǎo)致的問(wèn)題和事故。學(xué)生通過(guò)分析案例，將認(rèn)識(shí)到準(zhǔn)確性對(duì)工程實(shí)踐的重要性。通過(guò)對(duì)細(xì)節(jié)的嚴(yán)謹(jǐn)處理，學(xué)生逐漸形成對(duì)規(guī)范化操作的習(xí)慣和重視，從而培養(yǎng)了對(duì)規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化工作的認(rèn)知和重視意識(shí)，進(jìn)而形成注重細(xì)節(jié)、精益求精的工程意識(shí)［12］。

3.2培養(yǎng)空間思維和設(shè)計(jì)能力

通過(guò)繪制和解讀工程圖紙，學(xué)生可以培養(yǎng)自己的空間思維和設(shè)計(jì)能力，學(xué)會(huì)將三維的物體形狀和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為二維的圖紙。學(xué)生接觸到空間思維方法，培養(yǎng)了對(duì)空間思維的感知和認(rèn)知，從而更好地理解和分析工程設(shè)計(jì)問(wèn)題。針對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生，通過(guò)“工程制圖”課程中的項(xiàng)目化教學(xué)方案，學(xué)生有機(jī)會(huì)參與實(shí)際工程設(shè)計(jì)，發(fā)揮創(chuàng)新思維，在實(shí)踐中探索設(shè)計(jì)方案和解決方法，培養(yǎng)自己的創(chuàng)新思維和設(shè)計(jì)能力。例如，對(duì)于機(jī)器人專業(yè)的學(xué)生而言，教師可提供機(jī)器人基本構(gòu)造和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識(shí)，包括各種傳感器、執(zhí)行器和連接件的功能和特性。學(xué)生理解機(jī)器人的構(gòu)造和工作原理是培養(yǎng)空間想象能力的基礎(chǔ)，因此引導(dǎo)學(xué)生分析和研究一些經(jīng)典的機(jī)器人案例，理解其空間構(gòu)造和工程制圖過(guò)程。同時(shí)，教師可利用虛擬仿真軟件，模擬機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)和工作過(guò)程，幫助學(xué)生更好地理解機(jī)器人空間布局和設(shè)計(jì)要求。對(duì)于工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生而言，“工程制圖”課程要求學(xué)生在圖紙繪制過(guò)程中考慮工程美學(xué)和實(shí)用性，從而使學(xué)生理解設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)之間的聯(lián)系，注重圖紙的美觀和結(jié)構(gòu)合理性，培養(yǎng)了審美與判斷能力［13］。

3.3培養(yǎng)表達(dá)能力及團(tuán)隊(duì)合作精神

學(xué)生在繪制、解讀工程圖樣的過(guò)程中，學(xué)會(huì)準(zhǔn)確地傳達(dá)自己的設(shè)計(jì)意圖，理解他人的設(shè)計(jì)要求。學(xué)生通過(guò)完成一些基礎(chǔ)的機(jī)械零件圖、裝配圖等單獨(dú)繪圖任務(wù)，可以提高自己的圖紙表達(dá)能力，并學(xué)會(huì)清晰地傳達(dá)設(shè)計(jì)意圖和細(xì)節(jié)要求，通過(guò)圖紙來(lái)進(jìn)行有效的溝通與交流［14］。尤其是在機(jī)械專業(yè)的課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般是需要團(tuán)隊(duì)合作的機(jī)械結(jié)構(gòu)項(xiàng)目，教師首先需要組織學(xué)生團(tuán)隊(duì)進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的討論和圖紙繪制的評(píng)審。通過(guò)多輪的討論和評(píng)審，學(xué)生可以學(xué)會(huì)有效表達(dá)自己的觀點(diǎn)和設(shè)計(jì)想法，同時(shí)接受和理解他人的意見(jiàn)和建議，從而提高溝通表達(dá)能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。這促使他們認(rèn)識(shí)到工程中溝通與交流的必要性和重要性，形成對(duì)協(xié)作、溝通和團(tuán)隊(duì)合作的工程意識(shí)。

鼓勵(lì)學(xué)生參與校內(nèi)外機(jī)械比賽或與企業(yè)合作的設(shè)計(jì)項(xiàng)目。在實(shí)踐過(guò)程中，學(xué)生需要與團(tuán)隊(duì)成員密切合作，共同完成一些復(fù)雜的機(jī)械設(shè)計(jì)和制圖工作，通過(guò)與他人的分工合作，將有助于培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和能力；學(xué)生需要通過(guò)合作熟悉團(tuán)隊(duì)成員的不同才能，學(xué)會(huì)協(xié)調(diào)與管理團(tuán)隊(duì)資源，培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作與管理能力。這對(duì)于今后工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的實(shí)施開(kāi)展和團(tuán)隊(duì)工作具有重要意義［15］。

3.4提升工程實(shí)踐能力及專業(yè)素養(yǎng)

工程思維能力的培養(yǎng)是提升工程實(shí)踐能力的基礎(chǔ)，即通過(guò)系統(tǒng)化的、創(chuàng)新的、綜合的方式來(lái)解決問(wèn)題的思考方式。在培養(yǎng)學(xué)生工程思維時(shí)，可以通過(guò)開(kāi)展工程實(shí)踐項(xiàng)目、組織工程競(jìng)賽等實(shí)踐方式，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)會(huì)觀察、分析、解決問(wèn)題的能力，不斷積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提升解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。在“工程制圖”課程學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生需要不斷解決各種圖紙繪制與編輯中遇到的問(wèn)題。他們需要分析問(wèn)題的原因、找出解決方案，實(shí)施并進(jìn)行驗(yàn)證［16］。這樣的實(shí)踐過(guò)程培養(yǎng)了學(xué)生的分析與解決問(wèn)題的能力，為他們?cè)诠こ虒?shí)踐中遇到問(wèn)題時(shí)提供了基本的思維和方法。

“工程制圖”課程內(nèi)容體系的設(shè)計(jì)目的是幫助學(xué)生更好地就業(yè)；宗旨是提高教學(xué)質(zhì)量，通過(guò)這門(mén)課程培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和綜合工程能力［17］。學(xué)生可以了解工程制圖的相關(guān)理論知識(shí)和技術(shù)要求，學(xué)會(huì)使用工程繪圖工具和軟件，掌握繪圖規(guī)范，從而在未來(lái)的專業(yè)發(fā)展中具備競(jìng)爭(zhēng)力?！肮こ讨茍D”課程中的設(shè)計(jì)項(xiàng)目通常涉及一定的工程項(xiàng)目管理，學(xué)生需要從規(guī)劃、協(xié)調(diào)、控制等方面進(jìn)行項(xiàng)目管理，包括時(shí)間管理、資源管理、進(jìn)度監(jiān)控等［18］。通過(guò)項(xiàng)目管理的實(shí)踐，學(xué)生可以培養(yǎng)自己的項(xiàng)目管理能力，為將來(lái)參與實(shí)際工程項(xiàng)目提供基礎(chǔ)，不斷提高工程實(shí)踐能力及專業(yè)素養(yǎng)。

結(jié)語(yǔ)

工程制圖作為工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)性工作，學(xué)生需要理論聯(lián)系實(shí)際，熟悉繪圖規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上閱讀圖紙，掌握尺規(guī)繪圖的基本知識(shí)和AutoCAD軟件的二維表達(dá)，在實(shí)踐過(guò)程中不斷提高空間想象能力?！肮こ讨茍D”課程的學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)的理論課不同，它強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的準(zhǔn)確性和標(biāo)準(zhǔn)意識(shí)、空間思維和設(shè)計(jì)能力、表達(dá)能力及團(tuán)隊(duì)合作精神，以及提升工程實(shí)踐能力和專業(yè)素養(yǎng)等工程能力。

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作者簡(jiǎn)介：林艷艷（1991—），女，漢族，浙江臺(tái)州人，工學(xué)博士，副教授，研究方向：超混雜復(fù)合材料成形技術(shù)。