工程制图方面最新研究论文

机械制图是机械类专业的主干基础课,担负着培养学生空间想象能力、绘制和阅读机械工程图样的能力等重要任务。下面是我为大家整理的关于机械制图论文，供大家参考。

摘要：《机械制图》是机械类学生最重要的专业基础课，但这门课的教学效果却常常差强人意，特别是对于对空间想象能力较差的学生。因此，如何提高这门课程的教学效果是一个制图老师多年来一直探索的课题。本文通过整合机械制图的教学内容，探索基于CDIO工程教育理念的机械制图教学改革的思路，方法和具体实施过程，以项目的设计为载体，实现教学改革，达到提高教学效果的目的。

关键词：机械制图;CDIO教育理念;教学改革;教学实践

一、机械制图教学的现状与困境

《机械制图》是一门涉及空间想象力和空间思维能力的专业基础课，一般在大一开设，它作为专业课的先导，主要是培养学生的绘图和看图能力，达到由物知图，由图构物的境界，为后续专业课程的学习、减速器的课程设计、毕业设计、工程设计等奠定坚实的基础，其作用是其他课程不可替代的。现行的《机械制图》课程教学体系虽然比较完整，但理论与工程实践严重脱节，即使采用了板书和多媒体相结合的方式教学，学生仍然觉得整门课呆板枯燥，信息量大，被动地接受知识，学完即忘，不能在后续学习中把制图的知识连接起来，融会贯通，实践能力相对薄弱。具体表现在：在做毕业设计和刚进入工作单位的学生身上，空间思维表达能力较差，无法用草图表达设计方案，设计的结构不合理，图形表达不完善，表达方法错误，不符合国家标准，投影关系不对等，对装配图所应表达的内容茫然不知等，这些问题的根本原因在于工程制图的教学中，缺少将机械图样承载的信息以及图形的生成过程与工程实践中产品设计、制造、检验、使用等过程联系起来的关键环节。从上可以看出，目前我校的制图教学存在以下问题：教学理念落后，教学环节与实际严重脱节，学生不能理论联系实际，因而，要想改变我校制图课的现状，提高教学质量，更好的发挥《机械制图》的作为专业基础课的先导作用，该课程的教学体系改革势在必行。根据麦肯锡咨询公司的统计数据,中国工科毕业生只有不到10%的人适应在外企工作。主要原因是大多数毕业生不能学以致用，理论和实践严重脱节，不能很好地表达自己的设计思想，设计的东西要么与实际不相符，要么结构不合理，要么难以加工制造，导致极大浪费。造成这些弊端的主要因素是当前工科院校设置的培养目标与产业不同步，与企业要求不相符，而CDIO的工程教育模式符合当前工程业的需求。

二、CDIO工程教育理念及其特点

所谓CDIO教学模式，就是先根据课程内容构思和设计相关的工程项目，然后在实现和运中逐渐培养学生的空间思维能力、创新能力和综合素质的一种教学方式，它是近年来国际工程教育改革的卓著成果。C(Conceive)代表构思，理论联系实际，构思如何把专业知识的基本原理融入实践项目中，培养具有工程能力的人才;D(Design)代表设计，即学以致用，通过以产品设计拟解决某一具体问题;I(Implement)代表实现，组织师生共同参与的课程实践，使学生理论与实际相结合，培养其实践能力;O(Operate)代表运作，通过运作，让学生以主动的、积极的、课程间相互联系的方式学习，它贯穿于产品应用的整个生命周期。CDIO教育理念以产业需求为导向，课程教学内容随时根据产业发展进行调整和优化，教学理论与工程项目相结合，以培养适应时代需求的创新性人才。在实施CDIO理念的工程教育过程中，要求教师不但理论知识过硬，同时还应具有较好的工程实践能力，能参照工业界需求，随时调整工程项目，不断完善教育教学。鉴于我国现行的高校人才培养模式与现代工业发展不相适应，培养出来的学生大部分“花拳绣腿”，很难一下子融入工作中，用人单位抱怨连连，根据CDIO工程教育理念对现行的教学模式进行改革，与时俱进的设置工程项目，开展学生工程能力培养的研究与实践，提升学生对社会的适应能力和工程能力具有重大意义。

三、基于CDIO的《机械制图》课程教学改革

1.基于CDIO的《机械制图》课程教学改革的思路

在CDIO工程教育理念指导下的械制图课程教学改革，就是以企业生产实际为背景，把械制图课程的理论知识融入新产品设计，制造过程中，理论联系实际，根据企业的需求整合机械制图的教学内容。设置合适的工程项目，将实践项目引入到机械制图的教学环节。在学生参与工程项目的同时，有意识的培养学生的工程意识，实践能力和创新能力，使学生在完成工程项目后，空间想象力和空间思维能力得到很大的提高，能熟练地掌握机械制图要求的相关知识和技能，在后续专业课程的学习和课程设计中，能“轻车熟路”。教师在和学生共同参与工程项目的过程中，有意识地引导学生进行有目的、有步骤的实践学习，提高学生的动手的能力，以适应工科院校培养应用型创新人才的培养目标。

2.《机械制图》课程教学改革的方法

基于CDIO工程教育理念的机械制图课程教学改革，首先把制图分为两大部分，第一部分为基础知识部分，在这一部分，学生空间想象力和空间思维能力的培养非常重要，大多数学生会明显感到课程很抽象和学习内容深，作业量大，缺乏学习兴趣等。如何让学生理论联系实际，把呆板和枯燥的制图课变得生动有趣，使学生从被动学习转向主动学习和我有兴趣学习。工程项目的设置变得非常重要，设置合适的工程项目，把制图的投影理论基础、构型方法基础、组合基础、绘图能力基础、工程规范基础内容融入到实践之中，使学生在参与过程中学习。其次对于第二部分主要包含的内容有：图样表达方法、标准件与常用件、零件图和装配图等教学环节，同样设置合适的工程项目，如机械零件拆装与表达项目，把这部分内容融入其中，使学生从实践中学。最后带学生参观我们的实训基地，对所学知识加深映象和巩固。通过大量的调研，并咨询相关专家，建立机械制图多媒体课件库、重点难点视频教学库、典型习题库，把这些优质的数字化教学资源与学生共享，使学生在课后也能通过这些资源巩固所学的制图知识。同时搭建具有CDIO特色的动态教学平台，建立真实生产加工录像库进行机械加工知识粗略讲解、建立装配仿真视频库、典型零部件加工视频库等，使学生在参与项目时，能很好地把各部分知识融入其中，真正做到做中学，真正地把工程教育理念贯彻其中。

3.《机械制图》课程教学改革的具体实施过程

(1)重构基于CDIO的课程体系，结合企业需求制定教学培养目标;(2)按照CDIO工程教育模式优化与整合制图教学资源，改革教学模式，搭建动态教学平台;(3)精心设计课程实践项目，把机械制图课程的知识融入到实践中、教师和学生通过共同参与，使教、学、做过程有机的结合在一起。逐步培养和提高学生的工程设计和表达能力;(4)创建工程图学实训基地，营造真实的教学情境;(5)改革制图考核方式，建立充分体现企业需求的具有CDIO特色的考核方式。其中重点解决的关键问题是课程项目的设计。CDIO工程教育模式，要求项目的设计或选择应源于真实的工程和事件，内容具体，有针对性。处理好项目典型性与《机械制图》知识内容普适性的关系，项目将实践与理论融入教学过程，教师设置、选择与学习主题密切相关的问题，学生主动参与的形式开展教学活动。

四、结束语

通过实施CDIO项目式教学，使学生从害怕制图课、讨厌制图课，制图课太枯燥转向喜欢制图课，觉得制图课生动有趣，从被动学习转向积极主动，对培养学生的初步发展自我能力、团队协作能力、创新能力等方面都有积极的促进作用和重要意义。该教学模式在实践过程中，理论与实际相结合，充分调动了学生的积极性和兴趣，体现了工程教育的教学模式与特征，教学效果明显提高。

参考文献：

[1]查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008

[2]吴艳英等.基于CDIO工程教育理念的“画法几何及工程制图”教学研究[J].大学教育，2015

摘要：直觉思维能力对于学习机械图是一种十分重要的手段，我们需要注意的是，直觉思维能力是所有思维中的一种，虽然我们目前对于琢磨不定，并不能掌握它，但是我们要在教学中注意培养和利用这一思维，我相信只要我们在学习过程中善于观察，不断的去增加自己的知识，扩大知识覆盖面，教师在教学中注意方式方法，加强引导，学生直觉思维能力一定会得到提高。

关键词：机械制图，教学

1中职机械制图教学中的直觉思维能力

(1)中职机械制图课程。中职教学中，机械制图教学是中职院校中机械数控专业的主要技术课程，它需要培养学生空间想象能力。中职机械制图课程质量的高低会直接影响到学生毕业以后能否找到合适的工作，但是在现实中，由于多方面的原因，教学的效果并不理想，学生的空间想象能力以及思维能力较差。由于直觉思维对于学好这门课程，掌握这门技术有着极大的关系，因此要在平时的教学中培养学生相关的思维能力。

(2)具体方法措施：画图要与实物结合：

1)机械制图教学在中职中要注意使画图与实物结合的方法，不管是点还是线，亦或者是面，以及在基本图、组合图的学习中，都要配合相应的实物，让学生有机会见到实物，看着具体的事物去画图。同时也要培养学生的识图能力，在看到实物的时候可以和图建立一一对应的关系，学生只有同时具备识图能力和画图能力，才能学好机械制图课程。例如：读三视图。因为三视图的形成较为抽象，初学者不宜实现空间物体与平面图形在大脑中的转换，建立起清晰的空间形象。因此在讲授这一部分内容时，我特别强调学生要善于观察：一要有的放矢，明确观察目的，通过初步观察确定物体大体轮廓。因为图样都是具有实际使用价值的零部件，它的形状无非是由棱柱(锥)、圆柱、圆球等基本体组合而成。我们要善于观察，抓住本质。二要有条理性。观察主视图、再观察俯，左视图;分析视图时应一条线、一个面的进行。三要有判断力。对图形中特殊点、线、面应能一下抓住，首先突破，这样就能迎刃而解了。

2)发现事物之间的联系，扩大思维空间：事物之间是有联系的，教师要领导学生找到其中的内在联系，在遇到与问题时，学生可以发挥想象类比到类似的事物，找到内在联系，或许会找到解决问题的突破口，比如说遇到问题时，学生可以将其类比到一些简单的常规问题，化难为易。这就需要学生有广阔的思维空间，这是需要教师在平常教学工作中注意的。

3)鼓励学生大胆假设，培养直觉思维能力：假设是根据已有知识或者某些事实，对问题进行的一种猜想，这样的猜想在科学研究以及发明中经常会被使用到，可以说猜想是成功的前提，而在假设中，需要用到我们的直觉思维能力。机械制图教学中遇到问题时，要借助已有的知识，根据问题的相关背景知识，采用多样的想象方法，教师要鼓励学生大胆的提出自己的假设，对结果进行猜测，然后通过科学严谨的办法去验证结论。在假设中培养学生的自信，培养学生的直觉思维能力。

4)培养学生制图信心，提高学生学习兴趣：机械制图需要学生建立信心，加上机械制图是一门实践性比较强的课程，因此学生必须要不断提高自己的能力，然而兴趣是实力的基础，在学习中首先要培养学生学习的兴趣，教师要精心设计每一个环节，使课堂充满活跃的氛围，学生有兴趣去学习，慢慢的培养自己制图的信心，为自己的直觉思维能力培养打下坚实基础。

5)利用各种方法，提高学生空间想象能力：机械制图课是一门实用性比较强的课程，传统的教学方法过于呆板，不利于学生形象的去学习，教师要改变自己的教学理念和方法，采用新的教学方法，利用空间模型等直观的教学手段，启发学生，培养学生的空间想象能力。在教学中我摒弃满堂灌的教学方法，以教师为主导、一学生为主体，探索性地去学习，采用启发式、问题解决法等教学方法达到教学目的。

6)积极参与实践，培养形象思维能力：机械制图课程和其他的课程一样都具有理论和实践的部分，其中理论是用来指导实践的，而实践是检验真理的标准。学生要想真正学会机械制图，必须要将理论应用于实践当中，在学习的初始阶段，要经常的对一些事物或者模型进行练习，利用实物与视图之间的转化，培养学生的空间想象能力，并且在有机会的时候，教师要让学生感受实物，真实的感受到事物的存在，这对于培养学生的直觉思维能力是很有利的。

2结语

直觉思维能力对于学习机械图是一种十分重要的手段，我们需要注意的是，直觉思维能力是所有思维中的一种，虽然我们目前对于琢磨不定，并不能掌握它，但是我们要在教学中注意培养和利用这一思维，我相信只要我们在学习过程中善于观察，不断的去增加自己的知识，扩大知识覆盖面，教师在教学中注意方式方法，加强引导，学生直觉思维能力一定会得到提高。

参考文献

1、计算机绘图与机械制图融入式教学的探讨与实践陈桂芬;无锡职业技术学院学报2005-12-1029

浅析三维标注技术在工程制图课教学中的应用论文

引言

三维标注是指在零件或产品设计所得的三维模型上直接进行标注。标注的范围主要包括尺寸、公差、注释、文本以及相关符号。三维标注的这个定义是相对于传统的二维标注而言的，在现行的传统标注中，往往是首先通过对三维模型投影生成二维制图，再在二维制图上进行标注。在三维模型上直接标注，以取代在二维图纸上的标注就成为受研究人员关注的一个研究课题。现代制造业致力于无纸设计、制造，即在产品的设计和制造过程中全面应用产品的数字建模技术。三维标注技术所致力的目标就是彻底摒弃二维工程图，在产品的设计、分析和制造的整个流程中完全实现数字量传递。国外对三维标注的学习、研究开展得较早，现在基本上已经实现了生产应用。我国在这方面的研究、应用开展得较晚，在应用上也远远落后于国际先进水平，企业依然主要使用二维标注的方法，学校工程制图课程也未开展相关内容的学习。因此，加强在各类型高校或职业技术院校的工程制图课程教学活动中，增加三维标注方面的学习、研究势在必行。

1三维标注的优越性

教学过程中，首先必须让学生了解工程应用中，三维标注在现代制造业中重要意义，使学生建立良好的学习兴趣，这样有利于更好地开展本部分内容的教学。

传统的设计过程中，首先需建立三维模型的几何定义，接着创建二维制图，再进行标注，最后使二维图纸生效，它存在以下几个不足:

（1）标注和三维模型没有联系;

（2）尺寸公差重新定义、修改和转换了很多次，成本高、易出错;

（3）二维标注中打印输出的硬拷贝与原来的电子设计文档脱离了联系，设计、变更和管理成本很高。而三维标注则有着如下的优点:

1)直接标注在三维模型上，清晰直 观，无需严苛的训练，工程师、车间工人、管理人员都容易理 解;

2)在二维工程制图中，为了详细描述一个产品零件或者部件，要制作大量的截面图、向视图、局部放大图，绘制这样的图样，将耗费技术人员大量的有效工作时间，三维标注则省去了这些麻烦;

3)三维标注可以在整个产品生

命周期中使用和共享，产品生命周期的全过程使用数字量传递。基于三维标注的优越性，在零件的三维模型上直接进行标注、取代二维标注、实现在产品的全生命周期中完全山数字量传递已被视为一种不可阻挡的趋势。

2三维标注的原理及标注平面

在学生建立学习三维标注浓厚兴趣的基础上，进一步让学生理解三维标注的原理及标注平面的建立，这将为学生学习该部分内容打下良好的基础。

三维标注从表现形式上看，只需要在三维模型空间中确定一个标注平面，然后可以按照以往二维工程图标注方法来实现。所以三维标注的实现方法就是:

（1）在三维模型空间中确定一个标注平面;

（2）选择标注对象，并将标注对象投影到标注平面上;3)按照二维工程图标注方法完成标注。标注平面是用来管理三维标注的，主要作用为:

1)定位在平行于标注平面的平面上;

2)所做的标注位于或附着在这个平面上。标注平面可以通过平面或平面型曲面或儿何体的平面型表面来创建。

3CATIA平台下支架类零件的三维标注

在三维软件平台下，让学生做些具有典型性和代表性的习题很有必要，这些练习题要能够比较全面地覆盖制图标注中涉及到的方方面面。同时，为了增强学生解难题的适应能力，必须适当地增加练习点相对集中、综合难度较大的题目，从而使学生不断提高三维标注的能力。以下内容拟在CATIA平台下，通过对一航空支架零件的标注过程的'练习、讲解，使学生全面、系统地明确零件三维模型的三维标注。

平台三维标注工具的介绍

语义公差顾问(Toleraneing Advisor):在CATIA中，其绝大部分工作主要在Funelional Toleraneing &Annolalion CFTA)工作台下完成。Toleraneing Advisor·是用来在产品或零件上指定三维标注的工具。作为一个智能向导，它可以帮助使用者根据选中的儿何元素或已经存在的标注来创建允许的标注。Toleraneing Advisor可以根据相应的标注标准完成文本、注解、基准、基准目标、尺寸、儿何图形公差和粗糙度创建与标注。

标注视图管理:三维标注所有的标注都须标注在标注平面上，使用这些平面，可以创建不同的视图平面，任何创建的标注都会落于这些平面中的一个之上。视图标注平面在三维模型中以一个虚线勾勒的平面框架显不，这个框架中包括原点和坐标轴，这个框架可以自动地变大或变小以适应和容纳新的标注。当在一个特定的标注平面上添加新的标注时，必须先“激活”该标注平面，以将该平面作为优先平面来接纳新的标注。在FTA中，标注视图平面主要分为3类:1)正视图标注平面;2)剖视图标注平面;3)剖切标注平面。在CATIA中不仅可以建立这3种标注平面，还可以建立偏移量剖视图/剖切和联合剖视图/音切。

捕获(CapLure)有时候三维模型上面有过多的标注，不利于观察，而且旋转模型也会用去大量时间。CATIA允许设计者在完成标注后创建一个“捕获”，将标注过的尺寸摆成一个最佳视角，在这个捕获视图里，可以选择部分标注被显不，多个捕获则可以完整地表达三维模型的全部信息。捕获是CATIA中对视图和标注进行管理的重要命令。

4结语

文中对高校工程制图课程中引入三维标注内容的教学做了初步的探讨，主要结论如下:D教学过程中要要使学生在明确三维标注意义的基础上，重点讲明其基本原理及其相较于传统二维标注的优越性。2J以某支架类零件在CATIA平台下进行三维标注为例，讲明在三维软件平台下进行三维标注的基本操作，使学生能有更直观的认识，也便于学生更好地学习本部分的内容，同时对于三维标注中的难点问题，也给出了一些解决的思路和方法供学生课后思考、实践。