开放式教学法工程制图论文

2022-04-26

摘要：制图课程是一门重要的技术基础课，对于非机械类的理工科专业该课程同样重要却未受到足够重视。首先分析了理工科制图课程教学中常见的问题，然后从优化教学内容体系、多媒体应用、提升教学趣味性、建立开放式网络教学平台、加入简易测绘内容以及改革考核方式等几个方面探讨了教学改革方法，教学实践证明这些方法能很好地提升教学效果。今天小编给大家找来了《开放式教学法工程制图论文(精选3篇)》的文章，希望能够很好的帮助到大家，谢谢大家对小编的支持和鼓励。

开放式教学法工程制图论文篇1：

《工程制图》综合开放式教学模式的研究与实践

摘要：结合创新创业教育教学要求，对《工程制图》多种开放式教学模式进行了理论研究和实践操作，探讨了评价方式，存在问题和改进方法。实践证明该模式学生参与度高，教学效果明显。

关键词：创新创业教育教学；工程制图；开放式教学

《工程制图》是工程技术专业的一门基础课，也是我校电子信息专业创新创业教学体系中技能训练部分重要的一个课程环节。这门课程实践性强，是《激光雕刻与切割技术》和《3D建模与打印技术》的先导课程。

“工程制图”的授课对象是一年级本科生，他们在中学期间学习了各种各样的解题技巧，但是问题求解不是自己悟出来，而是教出来的。在各科老师事无巨细的教学辅导下，学生学习依赖性过强，自主性学习习惯没有养成，缺乏独立思考问题和对未知问题的探索能力[1]。而以职业技能为主线的创新创业教学体系旨在培养学生的系统思维能力、工程应用能力、改进创新等能力。为了培养学生的这些能力，作为先导课程的“工程制图”就要完成两个基本任务。一是从依赖性的学习方式到自主性学习方式的转变，二是从做题为主的思维方式到形成开放思维方式的转变。这就要求该课程要采取多种开放式的教学模式，将现代多媒体技术、计算机网络技术、计算机图形学和计算机辅助设计融入到了工程制图课的教学过程中，以适应现代教学的要求，充分调动学生的积极性、主动性和创造性[2]。

一、课程的基本体系及相关开放式方法研究

《工程制图》课程主要有传统的工程制图体系和AutoCAD绘图两部分构成，两部分内容完成的学习内容和培养的能力重点不同。根据这一事实，将“工程制图”的课程系统一分为二，不同的教学内容采用不同的开放式教学方法。

（一）传统工程制图体系中开放式教学方法研究

在这一体系中包括了培养学生空间思维，空间构型能力，工程表达能力和创新设计能力四个部分[3]。

其中点、线、面、基本几何体投影属于基础知识，主要培养学生的空间思维能力。因为在初高中阶段已经掌握了画法几何的基本知识，所以对于大一的本科生来说这部分知识熟悉而又新鲜。可以将“翻转课堂”引入这部分内容的教学。在翻转课堂教学模式下，教师可依托建构主义理论进行教学。建构主义理论认为知识是一种动态增加的过程。有效的学习过程需要通过已有的认知结构对新信息进行加工而建成的。这一理论正好和学生的实际状况完全吻合，因此教师只需要充当知识建构的引导者和帮助者，并对学习过程加以引导，使之朝着有利于意义建构的方向发展。

组合体，构型设计属于空间构型能力的培养。这部分知识是在空间思维能力培养基础之上进行的，是对新学知识的应用与开拓。在这个阶段给学生一些简单的任务，并以此为驱动力完成相关知识的学习是可取的。因此可以用“任务驱动”完成这部分内容的教学。任务驱动法要求，学生在教师的帮助下，围绕一个共同任务活动中心，在强烈的问题动机的驱动下，通过对学习资源的积极主动应用，进行自主探索和互动协作的学习，并在完成既定任务的同时，引导学生产生一种学习实践活动。

零件图和装配图旨在培养学生的工程表达能力和创新设计能力。这部分知识是前面所学知识的综合、应用和创新。“项目教学”可用于这个阶段的教学。项目教学法是在老师的指导下，将一个相对独立的项目交由学生自己处理，信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价，都由学生自己负责，学生通过该项目的进行，了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求。由于学生具备了完成项目的基本知识和能力，通过项目方案的设计、实施和评价课业把工程制图的知识融会贯通，充分培养他们的工程表达能力和创新设计能力。

这三部分结构的关系如图1所示。

（二）AutoCAD绘图教学中开放式教学方法的研究

AutoCAD作为一款可以用于二维制图，和基本三维设计的自动计算机辅助设计软件，因无需懂得编程，即可自动制图，已经成为国际上广为流行的绘图工具，也是现代工程制图教学工作中必不可少的一个环节。但是AutoCAD仅仅是绘图的工具，对于工具的使用，有没有必要是从前到后按顺序逐条介绍命令和使用，就像是带领学生读手册呢？AutoCAD 的交互功能很簡单，学生们很容易上手，多听一点就会觉得索然无味。对于这样一门需要自己亲自操作的课程来说，只有学生自觉地学习和认真操作了，才能真正学到东西。而且计算机辅助设计及辅助制造的软件工具层出不穷，更新换代速度越来越快。要适应这种快速变化，学生只有掌握了如何学习一种新型软件的方法，才可以以不变应万变，才有可能去创新。对此，可以采用全方位的开放式教学方法。现代网络技术高速发达，信息资源垂手可得，有很多很成熟的AutoCAD视频教程和参考书籍，而且学生人手一台笔记本电脑，校园网无处不在。具备了全方位开放式教学的条件，完全可以分散学习，集中解决问题。

二、综合开放式教学方法的实践

（一）任务安排

工程制图的基本知识教学和AutoCAD的教学工作同时展开，基本按照每次课2：1的时间安排教学内容。

点、线、面、立体投影部分采用翻转课堂形式。每次课告知学生下次课要学习什么内容，并要求学生充分预习，内容不局限教材，可以根据自己的情况学习相关内容。下次上课时，首先用20到30分钟时间对安排内容测试，测试题目通常都是机械制图题库中相应的习题。然后学生相互交换试卷，老师逐一公布答案，解决学生做题中出现的各种问题，同时把这部分的知识的应用贯穿在整个题目的讲解过程中。实现了理论学习在课下，课堂回答疑问和解决问题的课堂翻转过程。

组合体部分采用任务驱动法教学模式。提前给学生各种组合体模型，要求学生完成组合体视图的绘制和尺寸标注。学生可以在课下进行组合体基本知识学习，完成组合体模型视图绘制的初稿，然后把完成任务过程中解决不了的问题带到课堂，和同学商讨解决方法。如果对于某些知识点不清楚，或者任务解决不了，老师可以及时指导，个别解答和帮助。并根据学生能力和进度情况，适当增加或者降低任务难度，但是所有学生都要完成大纲要求的基本内容。

AutoCAD部分采用全方位开放式教学。这并不意味着完全让学生自学，老师要引导学习方向，帮助学生有效的自主学习。每次课安排一个内容要求学生课下完成学习，比如，AutoCAD第一个学习内容就是完成图层和图纸的设置。学生就要利用自己课下的时间通过去图书馆，上网查阅，或者找視频教程学习。下一次课带着笔记本电脑来，按照老师的要求完成图层和图纸的设置。这中间肯定会有很多的问题，而且学生因为获得的学习资源各不相同，绘图方法也是千差万别。老师只需要解决他们绘图中出现的问题，并让大家讨论交流，对不同的绘图方法相互学习。对于这样的方式，学生非常喜欢，课下都是卯足了劲学习怎么画的好，怎么画的快，课堂上积极竞争，互相学习，课堂气氛非常活跃。根本不会出现不愿意听讲的问题，因为问题都是他们自己需要解决的。之后可以逐步安排直线，圆弧等图形的绘制，三视图的绘制，剖视图，零件图和3D建模等等。在这个过程中，学生逐渐具备了查找和分析资料的能力，自学的能力，交流的能力和团队合作能力。当然课堂上要绘制的具体图形学生提前并不知道，学生必须把在课下学到的绘图方法应用到制定图形的绘制上，自然也就培养了他们思考分析能力，解决问题的能力。

零件图和装配图部分采用项目教学法。我校电子信息专业有多项大学生创新创业项目，需要各种零件的设计和制作。我们采用的方法是，先完成图形设计和建模，然后采用3D打印机完成。根据这一实际情况，在学习到零件图和装配图的时候，直接让学生参与到大创项目的完成过程中，学生先后完成了自动灌溉系统喷头的设计和打印，机器人舞龙项目传递装置的设计和制作，等多项设计。由于可以学以致用，学生学习兴趣异常高涨，催着老师看他们设计的零件图，这部分学与教实现了高效率完成。

（二）评价方式

传统教育的学科评价通常是采用结业性的考试[4]，学生平时可以不学，通过考前突击过关。学生考完试以后，所有的知识就被抛之脑后，学生只关心分数，不在乎知识，更不在意学习方法和过程。采用综合开放式教学模式后，评价不在是“结业”考试，而是对学生学习过程的评价。课下学习知识，课上检查知识掌握程度；课下完成任务，课上讨论问题的解决方法；课下查找、分析资料，课上考核学习成果。我们的评价主要是在平时，每节课都会给学生的学习过程打分。评价内容不仅仅是对知识的掌握，还包括表达和沟通能力，团队合作能力，学习态度，创新思维等。考核方式多种多样，闭卷，开卷，手工绘图，上机操作，分析报告等。对学生每一步学习过程的评价，促使学生在整个学期的学习过程中都保持着一种“痛并快乐”的学习状态。整个课程学习，每个学生有二十多次的分数记录，这些分数不再是一个符合，而是学生学习成长的记录。为他们后续学习《激光雕刻与切割技术》和《3D建模与打印技术》打下了良好的基础，让他们在一年级就适应了创新创业课程的学习方法。

（三）存在的问题和改进方法

综合开发式教学模式对教师要求较高。教师知识的结构、宽度、广度，教师的思维能力、综合应用能力都会直接影响着教学的效果。教师不仅要具备专业能力，还必须具有良好的管理能力和协调组织能力[5]。在整个的教学过程中，教师要逐渐建立起尊重学生、信任学生、宽容学生的教学态度。

习惯了传统教学方法的大一学生，刚刚开始对综合式开放教学方法会表现出不适应和小情绪。这就需要教师进行合理的引导，对学生多鼓励和肯定。学生最担心就是分数问题，可以采用去掉记录分数中最低两次分数的方法，缓解他们的不适，增加学习的动力。

总之，综合的开放式教学是在先进的教育理论指导下进行的旨在提高工程制图教学效果，实现培养学生综合素质的教学尝试。高校创新创业教育项目是一项实践性很强的教学改革系统工程，涉及职业理论基础、职业技能训练、职业实践和创新创业教育等方面。本文只围绕开放式工程制图教学模式进行了探讨，有关教学管理、教学评估等问题还需进一步研究。

参考文献：

[1]杨小远，李尚志，孙玉泉.《工科数学分析》开放式教学探讨[J]. 大学数学，2011（3）：1-5.

[2]王晓雪.工程制图课的教学模式探讨[J].教育理论与教育实践，2009（5）：49-50.

[3]杨放琼，汤晓燕.《工程制图》开放互动式双语教学模式的研究与实践[J].高等教育研究学报，2011（2）：91-93.

[4]谢芳，王鑫峰，郭剑锋.开放式“工程制图”教学模式的实践与探讨[J].中国电力教育，2013（1）：141-142.

[5]杨霞，张继河.高校开放式教学模式及优化探索讨[J].继续教育研究，2014（5）：128-130.

[6]刘晶，郭慧，赵菊娣，等.以创新设计促进工程制图教学的探索[J].高教学刊，2017（16）：35-37.

[7]牟鹏.本格推理思维在工程制图课程中的应用[J].高教学刊，2017（19）：70-72.

作者：樊亚妮张辉

开放式教学法工程制图论文篇2：

非机械理工科专业制图课程教学改革探讨

关键词：非机械专业；理工科专业；制图课程；教学改革

工程图样主要用于表达和交流设计思想，是一项重要的工程技术资料，被称为“工程界的共同语言”。制图课程就是以教授学生阅读绘制工程图为主要任务的课程，是一门重要的技术基础课，对于培养高素质人才的实践操作能力及空间想象能力有重要意义。根据开始专业的不同，制图课程主要可分为机械制图、建筑制图、工程制图等等，其中以机械制图要求最高，最受重视。[1]机械类专业的制图课程教学改革已广泛推进，[2]而非机械类的理工科专业制图课程教学改革往往还不够。[3]例如，对于土木、建筑类这些专业而言，制图课程一样重要但未受足够重视，针对这些专业的制图课程的教学改革较少，教学方法也存在一些落后之处，阻碍了教学工作的顺利开展。笔者讲授非机械类专业的制图课程多年，深知教学体系中的弊端及学生学习过程的辛苦。[4，5]本文首先分析了制图课程教学中存在的问题，然后探讨了相应的教学改革方法，教学实践表明这些方法较为有效。

一、教学问题分析

制图课程的目的是培养学生的读图和作图能力，培养学生空间思维分析能力和解决空间几何问题的能力，制图课程是后续专业课程学习、完成课程设计毕业设计以及从事工程技术工作的基础。未学好制图课程还会影响学生后续专业课程及毕业后工作的开展，例如许多学生在走上工作岗位时还需要相关的制图培训。主要内容有点、线、面、体的投影，点与直线、直线与直线、直线与面、面与面的相对位置关系，平面与立体相交的截交线、体与体相交的相贯线的作法和组合体三视图以及零件图装配图等。

制图课程一些内容对学生的空间想象能力与空间思维能力有一定的要求，相关能力较弱的学生学习起来很艰难，称其为“头疼几何”，打击了其学习积极性。机械专业的制图课程已经受到了众多教师的重视，而非机械理工科专业制图课程所受重视还远远不够，相应的教学改革较少，此外还往往面临着课时压缩的问题，给教学工作带来了挑战。

二、教改方法探讨

为了提高教学效果，教师上课应精神饱满，教风严谨，思路清晰，阐述准确，言语表达清楚，授课内容娴熟，节奏控制良好，突出重点，讲清难点，注重讲课艺术，能采用启发式或参与式教学法，调动学生积极性。此外，制图课程教学还可以从以下层面进行优化。

1.优化教学内容体系

绝大部分理工科专业学生学习制图课程只是为了掌握这门“工程界的共同语言”以及提高空间构思能力，而不是为了专门的图学研究。因而，应从实用性角度出发，删减制图课程中一些理论抽象性较强、较为深奥不实用的内容，例如，画法几何中线面相对位置的疑难问题、投影变换问题、展开图、截交线和相贯线的疑难问题等等。另一方面，应加强基本读图、绘图能力的培养，特别是读零件图和装配图，突出三面投影图绘制方面的教学，增强学生的读图能力和空间想象力。增加autoCAD绘图部分，将计算机绘图和手工绘图相结合，并贯穿于整个教学过程中，让学生熟练掌握常用的绘图软件，培养学生的实际操作能力。课堂上了解到学生更喜欢优化后的内容体系，学习主动性得到加强。

2.多媒体方法应用

CAI多媒体教学能够集文字、像、声和动画于一身，信息量丰富，能够将教学内容直观形象、生动有趣地展现在学生面前，能够提高课堂教学的交互性与形象化，增加学生的学习兴趣，很好地促进教学效果。现在各高校已经开发了许多的CAI多媒体素材，但大部分都是针对机械专业，而针对非机械理工科专业的CAI制图教学素材还有待进一步开发。

在课堂上使用如Solid edge、Solid Works等三维造型软件，进行实时造型，则能收到更好的教学效果。现实教学中发现，把三维造型软件融入课堂，实时进行三维实体造型能够很好地提升课堂学习气氛，学生的学习积极性得到了很好的调动。课后调查发现，90%的学生对三维造型软件表现出极大的兴趣，85%的学生认为三维造型软件实时造型对提升其空间想象力和制图课程学习有帮助。此外，运用这些三维造型软件还可以为这些非机械理工科专业同学普及一些简单的机械制造理念，对于他们后续的相关专业课学习也有一定的帮助。

3.提升教学趣味性

教师应当想方设法优化课堂氛围，增强趣味性，调动学生的积极性。

学习组合体三视图时可采用一题多解的方式来提高课堂教学氛围，即组合体“二补三”。如图1、图2所示，画出主视图与俯视图要学生画出至少十个不同的左视图，以表示不同的形体。具体教学时可先给一两个示范，然后要求学生分组进行左视图绘制比赛，画出多个左视图对应表示不同的形体。此时学生的空间思维想象力及创新意识往往能很好地激发出来。

采用这种一题多解方式，既可极大地培养学生的创新能力，又可很好地优化课堂气氛，增强课堂趣味性。现实教学中发现，学生们的学习积极性空前提高，几乎所有同学都参与到绘制比赛中来，那些以往对制图课不感兴趣的同学也开始认为制图课有意思了。

4.建立开放式网络教学平台

高校扩招导致学生人数急剧增多，制图课程由原来的小班上课改为大班上课，教师批改作业工作量繁重，个别辅导和课后答疑变得难以进行。多媒体教学具有一定的优势，但由于多媒体教学信息量大，教学信息在屏幕上停留时间短暂，学生缺乏课题记录和独立思考过程，一部分同学很难消化所学内容。

开放式网络教学平台具有良好的互动性，以教师为主导，以学生为主体，网络技术为载体，可以大大缩短感知、认知的过程，提高教学效率和效果。建立专门的制图课程教学网站专供师生登录，在网上实现教与学的互动，加大制图课程学习的灵活性。这样既可以满足一部分学生对教学内容回炉的要求，也可以防止个别因故缺课的学生在课程学习上掉队。课堂调查发现，开放式网络教学平台受到了相当多同学的喜爱。

5.加入简易测绘内容

测绘教学能提升制图课程现学现用的实用性。而在实际教学安排中，往往只有机械类专业才设置了测绘教学内容，其他专业则没有设置。

对于非机械理工科专业，也应适当加入测绘课时安排，与机械类专业相比在难度上可以适当降低。简易测绘内容比三维软件造型更真实，对于那些空间思维特别弱的同学很有帮助。这些测绘内容又可以与零件图、装配图的教学有机地结合起来。实际教学中发现，加入简易测绘内容教学效果也能得到较好的提升，尤其是对于那些空间想象力差的同学，加入简易测绘内容，教学效果明显提高。

6.改革考核方式

考核方式是引导学生学习的一个重要手段。目前部分高校对于非机械理工科专业制图课程的考核方式只局限于期末闭卷考试，用该方法难以准确考核学生对本课程的掌握程度，也难以激发学生对本课程的学习激情。因此应当减少期末考试分量，再结合学生学习态度、平时大作业、小测验等，从而综合给出学生的最终成绩，即采用理论知识基本考核与实践能力重点考核相结合的方法。基本理论知识的考核可以通过闭卷考试实现，而实践能力等可以通过学生绘制的零件图或装配图等大作业以及学生的学习态度、出勤等方面来体现。改革考核方式，可以引导学生对本课程采取正确的学习态度与策略。实际对比教学中发现，采取更为有效的考核方式不但可以激发学生平时的学习激情，而且期末考试卷面答题也得到了明显的提高。

三、结论

非机械理工科专业学生数量大，制图课程所受重视不够，相应的教学改革刻不容缓。本文首先阐述了制图课程教学中面对的问题，然后从优化教学内容体系、多媒体应用、提升教学趣味性、建立开放式网络教学平台、加入简易测绘内容以及改革考核方式等几个方面分析了制图课程教学改革方法等。教学实践中发现这些方法能明显提升教学效果，课堂问卷也表明学生对这些教学改革措施较为喜爱。

参考文献：

[1]龚然，徐进.应用型本科院校环境类专业制图课程教学探讨[J].中国电力教育，2013，（16）：78-79.

[2]陈家能，吕中亮，陈华江.工程图学实践教学环节及工程意识培养探讨[J].重庆科技学院学报，2013，（9）：199-200.

[3]张培耘，华希俊，黄娟，等.基于工程设计与制造理念的机类专业工程图学教学改革探索与实践[J].科技信息，2013，（17）：4-5.

[4]裴承慧，胡志勇，骞绍华，等.以三维为主线、图学思维为核心的工程图学教学改革[J].内蒙古工业大学学报，2009，19（1）：106-109.

[5]张满栋，梁国星，杨胜强，等.泛土木水利工程制图教学内容体系改革探讨[J].图学学报，2013，34（4）：132-134.

（责任编辑：王意琴）

作者：陈国杰?刘永霞

开放式教学法工程制图论文篇3：

基于虚实结合的制图测绘教学改革与实践

摘要：针对传统制图测绘教学中存在的问题以及如何利用现代教育手段和虚拟实验室等进行制图测绘教学等问题，提出了“虚拟测绘与实物测绘相结合”（简称“虚实结合”）的“工程制图”教学改革方案，介绍了虚拟制图测绘实验室的开发。

关键词：虚实结合；制图测绘；虚拟实验；工程制图；教学改革

“工程制图”是工科院校的机械类和非机械类专业的专业基础课，制图测绘是其重要的实践教学环节。制图测绘内容包括拆装部件，对拆卸的零件进行观察和测量，手工绘制零件草图，将草图整理成零件工作图和部件装配图等。通过制图测绘实践，学生在图示能力、读图能力、手工绘图能力、测绘能力和查阅技术文献等专业能力和职业素质等方面可得到一次综合训练，不仅可以培养学生绘制机械图样的技能，对提高学生综合运用所学制图知识解决实际问题的能力也可起到重要作用。

目前，国内大多数高校及职业院校的制图测绘教学主要采用实物教学法，即教师利用实物讲解、演示，再由学生拆装实物部件，绘制零件草图，测量尺寸等，最终画出零件图和装配图。这种教学法存在以下问题：（1）测绘的实物零部件数量少，不能实现人手一个测绘模型，只能分组进行测绘，影响了实践教学效率和效果。有时因班级多，测绘模型不够用，需要调整教学计划，影响了教学进度。（2）由于实物模型本身的质量参差不齐，如有壁厚不均、铸造圆角、过渡圆角不清晰等问题，造成学生观察零件时，对零件结构把握不准、有偏差。（3）学生对测绘过程缺乏引导性，对测绘的先后顺序比较模糊，如果碰到某个部件中的零件有丢失，学生会对整个部件的零件装配缺乏完整性认识，给实际测绘带来一定的困难。（4）分组测绘的学生只会关注其分配到的测绘部分，对其他常见测绘零、部件掌握较少，造成大部分学生对部件测绘知识的了解及应用缺乏全面性。

近年来，计算机多媒体被广泛应用于工程制图教学中，出现了一种过分依赖计算机多媒体教学的现象。有的学校建设了虚拟制图实验室，就觉得图板、丁字尺等都要淘汰了，制图测绘的实物教学也不能与时俱进，从而过分夸大了虚拟实验室的优越性。

笔者在自主开发的虚拟测绘实验室的基础上，进行了制图测绘教学改革。制图测绘采用将实物测绘与虚拟测绘相结合的方法（简称“虚实结合”），充分利用先进的计算机设备进行虚拟仿真教学，借助于虚拟现实技术这一辅助手段，解决传统实践教学中存在的问题，加快学生对知识的掌握与深化；同时，又保留部分实物实践环节，如手工拆装零件、测量尺寸、徒手绘制草图等环节。制图测绘教学采用虚实结合的方法，有利于培养学生的实践动手能力和创造能力。

虚实结合的“工程制图”实践教学改革

改革思路（1）以培养实践能力与创新能力为目标，采用虚实结合的方法，优化“工程制图”实践教学内容，改革实践教学的方法和手段，构建实践教学新模式。（2）将虚拟现实技术应用于零部件测绘实验室建设。创建开放式虚拟测绘教学平台，建设内容新颖、形式多样、知识丰富的零件部件测绘实验室，改善实践教学环境。（3）在网络虚拟实验环境中开启制图测绘教学、实验预习的基础上，进行制图测绘实物教学。为保证教学质量，对虚拟实验教学过程进行严格管理、监控和考核，同时对实物教学也实行手工绘图质量评价，确保工程制图实践教学达到预期效果。

改革方案（1）改革制图测绘教学模式。采用虚实结合的方法进行制图测绘教学模式。应用虚拟现实技术构建的开放式虚拟实验室，为学生营造一种自主学习及多样化、实用化和个性化的实践环境，学生可以在网上自主选择实验内容和实验时间，自主参与、完成开放性的测绘实践学习。在虚拟实验的基础上，利用传统实践教学的教学环境、教学条件和教学模式等，加强学生的真实感和动手能力的训练，构建以学生为主体、教师为主导，以实物教学为主、以虚拟实验为辅，以能力培养及个性化教育为目的的实践教学模式，突出应用能力和创新能力的培养。（2）改革制图测绘教学的内容。利用虚拟实验教学平台，将实践教学环节进行集成和优化，设计内容丰富、可扩展性和操作性强，并与实际测绘工作接轨的模块化的实践教学内容，如各种测绘工具的使用方法及其文字、图片、视频，测量数据圆整的方法，尺寸公差与配合性质的选用，材料的选择等知识的融合，可激发学生学习的主动性和创造性，提高综合应用的能力，将实践教学变成一项富有趣味性、交互性操作和实用性的工作，分阶段培养学生的自主学习能力和创造能力。（3）改革实验教学方法和手段。通过虚实结合的教学方法和手段，可以利用虚拟实验教学平台，将学生和教师制造的最新的各种零部件模型应用到制图实践教学当中，采用课内授课与课外实践相结合的方式，增加工程制图教学的综合性、设计性和创新研究性的实践教学，引导学生接触新CAD软件，开阔学生的视野，开发学生的智能，激发学生学习的主动性和创造性。如通过虚拟实验平台中的逼真的三维模型360度的旋转、交互性地拆、装减速器的动画场景，可激发学生对三维造型软件的学习兴趣，教师此时可以适时鼓励更多的学生参加大学生“挑战杯”等创新性项目的课外科技活动，培养学生的创新能力和科学探究能力，鼓励学生参加省级、国家级的CAD机械设计创新大赛等，提高学生的CAD制图和三维造型水平，为专业课学习打下坚实的基础。

制图测绘虚拟实验室的开发与发布

虚拟实验室的开发是虚实结合教学改革的前提。要实现网络平台下虚实结合的制图测绘，开发可以在网络上运行的虚拟零部件模型和可实现交互操作的虚拟部件拆装动画，是建设虚拟测绘实验室的关键内容。实验室建设开发工具有VRML（Virtual Reality Modeling Language，虚拟现实建模语言）、三维造型软件（3Dmax、AutoCAD）等。其中，VRML是一种用于在Internet上构筑3D多媒体和共享虚拟世界的基于文本的开放式建模语言。利用VRML技术制作的三维模型和动画可以在Internet上传输，并在本地机上由VRML浏览三维场景。虚拟实验室的结构框架如图1所示。开发的虚拟教学平台实验系统，使之能够对减速器的拆、装进行进行动态模拟，通过交互性拆装动画对装配过程进行动态模拟，充分发挥学生的主观能动性，以利于学生获得丰富的感性认识，激发学生进一步提出问题与寻求解决问题的兴趣，拓宽学生的知识面，有效地支持理论知识的学习。

将建设好的虚拟实验室放在网络服务器上可以实现远程教学，实验者通过Internet访问虚拟实验室就能进行远程浏览和交互操作。如图2所示为虚拟测绘实验室的页面结构。

下页图3、图4所示为实验室的主页面及部分场景。下页图5所示为学生通过注册进入实验室进行虚实结合制图测绘学习的情况。

结论

第一，从培养学生自主学习能力和实践创新能力出发，提出了虚实结合的工程制图实践教学改革的思路和方案。基于虚拟现实技术的虚拟实验室可为学生创造良好的实践环境，优化实践教学的内容及过程，能有效地调动学生学习的积极性和主动性，提高学生观察、分析及测绘零件的能力，培养学生的实践能力和创造能力。

第二，通过虚实结合的测绘，能很好地解决模型数量不够的问题，提高教学资源的使用率。在虚拟拆装时，学生感觉像是玩电脑拼装游戏，对部件中的零件装配位置和装配关系记忆非常牢固。这样在画装配图时，不会再出现以往漏画零件或是零件装配位置画错等错误。

第三，制图测绘虚拟实验室开发时，应尽量做到虚拟模型与实物模型的一致性。虚拟模型与实物模型在结构和比例要保持一致，当学生观察虚拟模型后再对实物进行尺寸测量，不会有陌生的感觉，有助于提高学习效果。

参考文献：

[1]吴小华，姜安德，周玲.构建个性化网络虚拟世界——VRML从入门到精通[M].北京：国防工业出版社，2002：152.

[2]王子媛，贺爱东.虚拟齿轮减速器交互性拆卸和装配的设计[J].现代计算机，2008（12）：170-173.

[3]薛颂菊.“工程制图”课程实践教学改革实践与思考[J].职业教育研究，2012（4）：130-131.

[4]王建华，李晓民，杨莉，吕梅.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（12）：123-124.

（责任编辑：张维佳）