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摘 要： 本文首先给出了运用三维构型教学方法开展工程制图课程教学的必要性。然后，依照工程制图课程的内容难点，制定了适合一般工科类高校实施的基于三维构型的现代工程制图教学新手段，并将先进的三维构型教学方法应用到工程制图课程的教学实践中，通过新的“四层递进”教学模式最终提升学生的工程创新能力。教学实践证明：基于三维构型的现代工程制图教学方法能够获得比传统教学方法更好的教学效果。
关键词： 三维构型 现代工程制图 教学实践
一、 引言
为适应现代工业生产的要求，工程制图课作为一门传统的工科院校基础课，必须从教学内容、教学体系及教学方法等方面进行更新、改革和完善，以培养具有创新能力和现代工程设计意识、掌握最新工程设计技术的合格人才[1-3]。
近年来，工程制图课的授课学时由于其他新技术的不断涌入而有所减少。我校通信、电子等非机械类专业如今已减少到32学时，但麻雀虽小，五脏俱全。这些专业除了要学习传统的正投影原理及其应用、绘制和阅读机械图样外，还要求学习计算机绘图等新知识，教学质量、学生能力要求不断提高，这就造成了学时少、内容多、如何保证教学质量等诸多矛盾。为此，从教学内容、方法、手段等方面进行大胆的教学改革势在必行[1-4]。
二、基于三维构型的现代工程制图教材
自从工程制图与计算机应用技术结合以来，工程制图课程在课程内容、教学方法、教学手段、实践环节等方面发生了巨大变化。其中，机械类工程制图教材的名称表现为，由传统的《画法几何及机械制图》衍生出《现代工程图学》、《现代工程图学教程》、《现代机械工程图学》、《机械制图与计算机绘图》、《现代工程设计制图》等多种名称[1]。从以上教材的内容看，教材都或多或少地增加了体现时代特征的计算机二维绘图和三维CAD。
我们在教学改革中采用了新教材。本教材的突出特点是从“体”的角度讲述投影基础及组合体视图，大大降低了学生的学习难度，便于自学[5]。新教材充分体现了三维构型的思路，把过去专门讲解点、线、面的章节去掉，一开始就把点、线、面放到形体中讲解，学生最初接触到的就是三维形体，在三维形体中认识点、线、面投影规律。新教材从“体”出发阐述正投影的基本规律，将传统的点、线、面的投影特性放在物体三视图内容之后讲解，反过来，又把点、线、面几何元素的投影特性融入组合体三视图的绘制和读图中，这样难度大为降低，学生的学习兴趣大为提高。
三、基于三维构型的现代工程制图教学培养学生的创新能力
建立“创意驱动—三维贯通—实训强化—学研提升”四层递进式创新能力的培养机制，促进工程创新能力的培养。具体如下：
1.构形设计与表达，激发创意。创意虽然是以“灵感”的面貌出现的，却不可能凭空产生，我们说“工程制图是工程师的交流语言”，构形设计与表达可为学生的创意提供依附和表达。
2.三维工程化模拟设计，贯通创意。通过利用三维建模软件的测绘逆向、建构求解、构形模拟、数值校核等手段，虚拟贯通零散的创意火花，学生的创新激情大为高涨，通过三维模拟分析，反复修正，最终得到结构合理、工程相关、极富附加值的三维创意产品。
3.模拟设计的试制与实践，再现创意。实践是创新的基础，经挑选后将三维创意模拟产品进入样机试制，再经过方案论证、材料选择、试验工艺和跑市场、降成本等多重磨炼，创意变成了样机，工程能力、交流能力、创造能力得到了实质性的显著提高。
4.工程实践与研究应用相结合，提升创意。将科学研究方法渗透创意产品设计实现的全过程，多角度激发创新思维，提升创意，促进科学研究。如学生自主设计设备，用于科学实验研究，探究其实验规律。
四、教学效果比较
以桂林电子科技大学2008级和2009级信息与通信学院电子信息工程专业为例进行案例比较。08级学生采用的是老教材和传统授课方式，09级学生采用的是新教材和新的基于三维构型的现代工程制图教学方法。由于是同专业的学生，两年的入学分数相差不大，生源状况相近，授课老师也是同一个老师，出题老师相同，试题难度相当。在以上条件下，考核成绩具有一定的可比性。比较了08级（112人）和09（110人）级学生工程制图课程的考试成绩。结果如下：09级学生通过率100%，优秀率28.3%，良好率55.2%。08级通过率为96.43%，优秀率为16.9%，良好率42.8%，都低于09级。由此可见，采用新的教学方法能够提高学生的学习成绩。
五、结语
实践证明基于三维构型的现代工程制图教学方法能够充分激发学生的学习兴趣，提高学生的学习积极性，培养各层次学生的空间想象能力和动手能力，最终提升学生的工程创新能力。同时，实践证明了新教学方法的有效性。今后，该方法将在实践中得到进一步的检验和提高，为培育更多的适合现代工程需要的工程人才提供有力保障。
参考文献：
[1]王建华等.由三维建模入手的工程制图课教学改革实践[J].工程图学学报，2008，6：123-126.
[2]施昱，陈娟.在《工程制图》教学中培养学生的创新意识[J].时代教育（教育教学版）；2010，1.
[3]刘平.对当前工程制图课程面临的问题探讨[J].中国成人教育；2010，1.
[4]郑盛梓等.面向三维CAD技术的工程制图教学研究[J].东华大学学报（自然科学版），2005，4：154-156.
[5]李雪梅，匡兵，孙永厚.现代工程制图简明教程[M].北京：清华大学出版社，2009.
[6]吴欣，徐建成，葛文庆.工程制图中教学难点的“体验教学"设计[J].工程图学学报，2008，6：140-143.
广西高等教育教学改革工程项目：基于课程生命周期的新型教学模式研究与实践（2012JGB13），广西高等教育教学改革工程项目：（2010JGB034）机电专业应用型人才培养模式的探索与实践，广西区精品课程：现代工程制图。
关键词： 三维构型 现代工程制图 教学实践
一、 引言
为适应现代工业生产的要求，工程制图课作为一门传统的工科院校基础课，必须从教学内容、教学体系及教学方法等方面进行更新、改革和完善，以培养具有创新能力和现代工程设计意识、掌握最新工程设计技术的合格人才[1-3]。
近年来，工程制图课的授课学时由于其他新技术的不断涌入而有所减少。我校通信、电子等非机械类专业如今已减少到32学时，但麻雀虽小，五脏俱全。这些专业除了要学习传统的正投影原理及其应用、绘制和阅读机械图样外，还要求学习计算机绘图等新知识，教学质量、学生能力要求不断提高，这就造成了学时少、内容多、如何保证教学质量等诸多矛盾。为此，从教学内容、方法、手段等方面进行大胆的教学改革势在必行[1-4]。
二、基于三维构型的现代工程制图教材
自从工程制图与计算机应用技术结合以来，工程制图课程在课程内容、教学方法、教学手段、实践环节等方面发生了巨大变化。其中，机械类工程制图教材的名称表现为，由传统的《画法几何及机械制图》衍生出《现代工程图学》、《现代工程图学教程》、《现代机械工程图学》、《机械制图与计算机绘图》、《现代工程设计制图》等多种名称[1]。从以上教材的内容看，教材都或多或少地增加了体现时代特征的计算机二维绘图和三维CAD。
我们在教学改革中采用了新教材。本教材的突出特点是从“体”的角度讲述投影基础及组合体视图，大大降低了学生的学习难度，便于自学[5]。新教材充分体现了三维构型的思路，把过去专门讲解点、线、面的章节去掉，一开始就把点、线、面放到形体中讲解，学生最初接触到的就是三维形体，在三维形体中认识点、线、面投影规律。新教材从“体”出发阐述正投影的基本规律，将传统的点、线、面的投影特性放在物体三视图内容之后讲解，反过来，又把点、线、面几何元素的投影特性融入组合体三视图的绘制和读图中，这样难度大为降低，学生的学习兴趣大为提高。
三、基于三维构型的现代工程制图教学培养学生的创新能力
建立“创意驱动—三维贯通—实训强化—学研提升”四层递进式创新能力的培养机制，促进工程创新能力的培养。具体如下：
1.构形设计与表达，激发创意。创意虽然是以“灵感”的面貌出现的，却不可能凭空产生，我们说“工程制图是工程师的交流语言”，构形设计与表达可为学生的创意提供依附和表达。
2.三维工程化模拟设计，贯通创意。通过利用三维建模软件的测绘逆向、建构求解、构形模拟、数值校核等手段，虚拟贯通零散的创意火花，学生的创新激情大为高涨，通过三维模拟分析，反复修正，最终得到结构合理、工程相关、极富附加值的三维创意产品。
3.模拟设计的试制与实践，再现创意。实践是创新的基础，经挑选后将三维创意模拟产品进入样机试制，再经过方案论证、材料选择、试验工艺和跑市场、降成本等多重磨炼，创意变成了样机，工程能力、交流能力、创造能力得到了实质性的显著提高。
4.工程实践与研究应用相结合，提升创意。将科学研究方法渗透创意产品设计实现的全过程，多角度激发创新思维，提升创意，促进科学研究。如学生自主设计设备，用于科学实验研究，探究其实验规律。
四、教学效果比较
以桂林电子科技大学2008级和2009级信息与通信学院电子信息工程专业为例进行案例比较。08级学生采用的是老教材和传统授课方式，09级学生采用的是新教材和新的基于三维构型的现代工程制图教学方法。由于是同专业的学生，两年的入学分数相差不大，生源状况相近，授课老师也是同一个老师，出题老师相同，试题难度相当。在以上条件下，考核成绩具有一定的可比性。比较了08级（112人）和09（110人）级学生工程制图课程的考试成绩。结果如下：09级学生通过率100%，优秀率28.3%，良好率55.2%。08级通过率为96.43%，优秀率为16.9%，良好率42.8%，都低于09级。由此可见，采用新的教学方法能够提高学生的学习成绩。
五、结语
实践证明基于三维构型的现代工程制图教学方法能够充分激发学生的学习兴趣，提高学生的学习积极性，培养各层次学生的空间想象能力和动手能力，最终提升学生的工程创新能力。同时，实践证明了新教学方法的有效性。今后，该方法将在实践中得到进一步的检验和提高，为培育更多的适合现代工程需要的工程人才提供有力保障。
参考文献：
[1]王建华等.由三维建模入手的工程制图课教学改革实践[J].工程图学学报，2008，6：123-126.
[2]施昱，陈娟.在《工程制图》教学中培养学生的创新意识[J].时代教育（教育教学版）；2010，1.
[3]刘平.对当前工程制图课程面临的问题探讨[J].中国成人教育；2010，1.
[4]郑盛梓等.面向三维CAD技术的工程制图教学研究[J].东华大学学报（自然科学版），2005，4：154-156.
[5]李雪梅，匡兵，孙永厚.现代工程制图简明教程[M].北京：清华大学出版社，2009.
[6]吴欣，徐建成，葛文庆.工程制图中教学难点的“体验教学"设计[J].工程图学学报，2008，6：140-143.
广西高等教育教学改革工程项目：基于课程生命周期的新型教学模式研究与实践（2012JGB13），广西高等教育教学改革工程项目：（2010JGB034）机电专业应用型人才培养模式的探索与实践，广西区精品课程：现代工程制图。