梁昌金，林少敏

（韩山师范学院 材料科学与工程学院，广东 潮州 515633）

0 引言

自2013年以来，我国应届大学毕业生的人数连创新高，学生就业压力越来越大。然而，企业却认为依旧很难招聘到所需要专业人才，主要原因是工科类大学毕业生的实践能力较差，缺乏创新能力，团队协作意识不够。为了能够培养企业需要的人才，教学改革势在必行，而实践教学作为培养高校学生这些能力的直接手段，需要根据社会科技发展首先加强。“工程图学与AutoCAD”作为一门实践性很强的传统课程，是每一个理工科学生必修的技术基础课。其目的是培养学生看图画图能力、空间想象能力、形象思维能力、设计表达能力、审美能力、创新构形能力[1]。

1 “工程图学与AutoCAD”的课程现状

1.1 处理不好“工程图学”与“CAD”的课程关系

“工程图学”早期主要以尺规绘图为主。受限于模型数量少及携带不便，很多教师一般“口述+比画”讲物体的投影图，让学生感到抽象，缺乏实感而影响教学效果。由于尺规画图占用时间，课程进度慢、效果差[2]。虽然现代技术的引入可以提高“工程图学”的教学效率和效果，但是一些院校还没有将其融合，是相对独立的两门课。这就造成课程内容重复较多，课时虽然增加，效果反而不好。“CAD”在教学过程中片面强调命令的使用方法，脱离制图知识，导致学生对图形的绘制虽较熟练，但却不能较好地进行图样的表达。有些院校虽然将“工程制图”与“CAD绘图”合并为一门课程，但是两种绘图分别集中讲解。两种绘图方式名称上看似合并，实则独立，这就造成理论课时多，实践课时少，学生不能进行充分练习，对软件掌握不熟练。有些学生觉着“CAD绘图”比较前沿，对以后的学习和工作有帮助，侧重学习，但是“工程图学”的基础知识不够扎实[3]。

1.2 教学方法单一

“工程图学”多年来一直沿用课堂讲述、黑板画图的陈旧、僵化教学模式，方法单一。尤其是三维空间实物转化到二维图纸上，学生的感觉不直观，看图时无从下手。而二维图形转化为三维实物时，又由于缺少复杂的教具，仅限于几种常见的三维立体模型，学生的学习同样感到力不从心。有的教师课件设计只是将教材上的文字和图片进行堆砌、罗列，课件形式过于呆板，教学内容过多，再加上课时少、课程进度快，学生听课有如走马观花，总体印象不深。授课内容仍然局限在以平面投影图形代替立体影像，对于复杂结构，没有相应的实体模型辅助教学。一些较难的内容，比如相贯线、截交线等，学生难以在安排的学时内消化，而影响后续的教学。授课过程中缺少沟通互动，课堂氛围不活跃，这样的教学方法，时间久了会造成学生的学习不积极，认为该课程枯燥乏味，产生厌烦情绪。

1.3 课程结构安排不合理

在“CAD制图类”的课程教学中，普遍存在的问题是总课时量偏少，缺乏实践教学时间。一般非工程设计类专业这门课程设置的课时在32～54节，其中又以理论教学为主，理论与实践的课时比在2∶1。一些学校运用仿真加工的形式进行模拟实践，但往往仿真加工与实际物件偏差大，无法满足实际要求或装配。而注重软件教学，对学生的创新设计能力不够重视。由此培养出来的学生只会软件进行画图操作，而不知道如何综合应用所学知识使用CAD软件去设计。

2 教学改革措施

“工程图学与AutoCAD”在韩山师范学院的多个理工科专业有开设，前期也遇到了类似问题。为增强学生的创新意识，培养学生的综合能力，提高学生的学习兴趣，材料科学与工程学院针对人才培养目标对培养计划，课程设置做了重要的改革，重点引入了快速成型技术。

为达成专业的人才培养目标，适应相应课程的调整，培养学生的创新精神和实践能力，任课教师也在教学方法、考核方式上做了相应改革，主要归纳为以下几个方面。

2.1 调整课程结构

材料专业的课程最初设置108个学时，分两个学期开设。而任课教师前一个学期主要任务讲授“工程图学”，以纯课堂讲述为主；后一个学期主讲“AutoCAD”，一半理论课，一半上机课。这就相当于将这门课程拆分成两门课来上，虽然课时量比较充足，但是由于教学条件的限制，实践课只局限于上机操作，而且理论与实践教学的课时比例为3∶1，与课程的培养计划和目标不符，学生也无法掌握实质性的技能。后经过改革，将这门课的课时缩短为54个学时，将课堂完全转入机房，工程图学基础知识穿插于AutoCAD软件学习中，理论与实践教学的综合比例为1∶1，这样课程结束时学生可以熟练掌握一种软件的操作。虽然实践课时增加，但是总课时量压缩，同样不符合培养计划和培养目标。于是专业又开设一门以实践为主的课程—“计算机辅助设计与数控成型”，课时设置为72个学时，主要学习Pro/E及JDpaint等软件的模型设计及输出成型。这样课程又涉及了多种设计软件，学生可以根据自己的兴趣爱好挑选一种软件学习，有能力的学生可以多掌握几种软件，实现模块化教学。

2.2 改变教学方法

将“工程图学”“AutoCAD”与快速成型相融合，形成“三元一体化”的教学方式。把课堂设在机房和实训室，软件的学习中穿插工程图学基础知识。学生利用自己熟悉的软件设计模型，并用3D打印机或瓷模机进行快速成型。而且“工程图学与AutoCAD”的课程作业就是自主设计3D模型，为下一学期的数控成型做准备，做到两门课程的衔接。学生边设计边接受指导，既能掌握软件的使用方法，又能把握模型设计与设备成型的关联方法。设计的模型不能很好成型时，现场学习修改方法现场快速成型。让学生更能将理论知识融会贯通，明确机器的基本构造和原理，最终达到理论与实践的双赢。

2.3 考核方法

由以往的给图画图的考核方法，变为开放性的考核方法。鼓励学生发挥自己的想象力，自主选择模型设计，不必拘泥于书本上的图形。学生设计出的模型通过快速成型机器输出为实物，再经过精修加工成最终作品进行展示。教师根据作品的精美程度及完成的难易程度决定最终成绩。

2.4 改善教学条件

购置了多种型号的3D打印机、瓷模机、Freeform雕刻笔等新型的设计和成型设备为课程提供硬件支持。学院还组建了金工实训室，旨在提高学生的识图和动手能力。

学生的设计图纸及作品照片留作课程考核记录备案，而实物作品则由学生自己留存。这种更加人性化的课程考核方式大大增加了学生的学习兴趣，课程教学评价值也由最初的90分上升到后来的94分。实践证明，这样的教学及考核方式激发了许多学生的空间想象能力和创新构图能力，也制作了多个具有一定创意的作品。

3 结语

通过将“工程图学”“AutoCAD”与快速成型技术相融合，辅以“计算机辅助设计与数控成型”，形成了模块化教学方式，实际上是“工程图学”与“CAD”融合后再与快速成型技术进行的二次融合，形成“三元一体”化的模式。事实证明，学生可选择的软件增多，动手能力增强，学习兴趣提高。而且通过从模型的最初构想、动手设计，到最终快速成型的融合式教学，学生对基础知识掌握更牢固，还可以探索更复杂的设计方法，锻炼发散思维。