基于三维设计工程制图课程体系研究.pdfVIP

2002年 工程图学学报 GRAPHICS 第5期 30URNALOFENGINEE]RING 基于三维设计的工程制图课程体系研究 续 丹 (西安变通大学，西安710049) 摘 要：阐述了当前机械设计方法的改变以及工程制图课程改革的强要 性．基于当前现实中直接三雏设计和二维工程图并用的现状，提出了新的课程体 系，并给出了主要构成内容．在初步的教学试点中，已经显示了这种改革的效果． 关键词：工程制图 教学改革；三维设计 妻昙芸翥主!：6F24‘3文献标识码：A7‘ 工程制图作为本科生的--I1必修课程．在过去几十年的教学中，机械类、动力机槭类 专业的本科生一直花费大量的学时(128学时)来学习，其课程内容和教学的模式在人才 培养中起到了重要的作用。然而，随着社会经济以及现代科学技术的发展，特别是计算机 技术的发展以及应用的普及，给传统的机械设计方法带来了极大的冲击，同时随着教学改 革的不断深入．原有的课程体系与内容己无法满足现代企业对人才的要求，也与新形势下 培养复合型创新人才的目标相距甚远。 1 原课程内容体系必须改革 1．1 机械设计表达方法的改变 传统的机械设计的方法是采用二维的表达方法表达三维结构，即在设计时，用二维平 面视图表达三维的立体结构，而不是进行直接的三维设计，为了使学生毕业后能够从事机 械设计工作．就必须掌握用二维的平面视图表达三维立体结构的方法与技能，因此，现有 的课程体系是建立在以二维视图表达三维结构的基础上，相应的二维到三维、三维到二维 的投影转换关系及表达方法，是学生在学习中必须熟练掌握的内容。在过去的生产实际中， 设计及加工信息的传递是以图纸为载体，不仅包括零件的几何信息，还包括加工工艺信息， 如精度要求、材料的选择、热处理的要求等。学生在初学工程制图时，重点要求掌握的是 零件几何信息的准确表达，即二维图纸的绘制，掌握如何用二维平面的绘图方法表达三维 立体的结构，而工艺方面的知识需在后续的课程学习中，不断积累和掌握。在过去的生产 收稿日期：2002-03．07 作者简介：续丹(1964．)．女．山西崞县人，副教授。主要研究领域为工程图学及CAD ：竺垃6 三兰璺兰芏墨 !!!!兰 实际中，对学生进行这样的知识结构培养是唯一有效的方法，多年的生产实践也充分验证 了这一点。但是，由于传统的教学体制和教学观念的约束，高校目前传授给学习的知识并 非科技的最前沿，甚至比企业的需求还要滞后。如企业基本上实现了用计算机绘图，可学 校才开设计算机辅助绘图的选修课。对于三维机械设计方法的培养，相对一些现代化的企 业来看，也已经滞后了。因此，改革现有的工程制图课程体系已经刻不容缓。 1．2企业实际需求的变化 随着计算机技术的发展，特别是三维设计软件的迅速普及，使得很多企业实现了直接 中间己不需要三维N-维的转换，即实现了无图纸加工，如波音公司研制的某种型号的飞 机就实现了无图纸加工。尽管目前在中国的企业还没有完全实现，但这将是机械制造业发 展的必然趋势。大多数企业已实现了利用三维设计软件直接进行三维设计，企业对能够熟 练应用三维设计软件的人特别需要。因此在这种情况下，一方面必须加强在校学生三维 CAD设计软件的应用能力，另一方面，必须改革现有的教学体系与知识结构。我校机械 工程与自动化专业学生，目前在四年的学习中，一直没有CAD三维软件的培训环节，无 法适应现实的需求。在过去的培养中，尽管引入了计算机辅助制图，但这仅仅是绘图工具 的改变，增强了学生使用计算机的能力，还不是三维设计。 能直接生成NC加工指令，也可完全自动转换成工程图，如三视图、局部视图、剖视图等 等。当然这种转换只能是CAD模型的几何信息，而非几何信息，如加工要求、精度、材料 特征等，还要通过计算机辅助才能完成。因此，在这种形式下，原有的工程制图课程体系 及教学要求应该有大幅度的改革，并且在培养学生掌握了三维设计方法后，二维视图的表 达就比较容易掌握了。 2面向三维设计的工程制图课程体系 计算机技术的发展给各个领域带来了巨大的变革，就工程制图