實用電子工程製圖教學的研究與改革
General 更新 2024年06月12日
摘 要： 本文闡述了實用電子工程製圖這門課程在實際應用中的重要意義，分析了本課程在教學中所存在的問題，並針對問題提出了一種符合電子類專業教學的改革方案。
關鍵詞： 多媒體教學； 手工繪圖； CAXA軟體
一、學習電子工程製圖的目的及意義
隨著現代科學技術的快速發展，知識的更新越來越快，社會各界對高等教育提出了更高的要求。特別是隨著電子計算機、多媒體等新知識技術的出現及日益成熟，傳統的教學內容、教學方法、教學手段等均不能適應技術發展的要求。
實用電子工程製圖是一門研究工程圖樣的繪圖原理和讀圖方法的課程，作為工科學生一門必修的技術基礎課程。工程圖樣是表達和交流技術思想的重要工具，是工程技術部門的一項重要技術檔案。通過該課程的學習，可以培養學生的空間想象思維能力以及讀圖、繪圖的實際技能，培養學生空間分析能力和解決空間幾何問題的能力。學好這門課程不僅為學生學習後續的電路方面課程、完成課程設計和畢業設計不可缺少的基礎，更是學生畢業後從事高階工程技術工作的基礎。
傳統的教學模式及教學思路是基於向學生儘可能多的傳授知識，授課的覆蓋面基本上是從點、線、面到裝配圖，完全講授的方式，學生就是聽眾，一味的傾聽，這種教學的結果可想而知了。
針對電子資訊專業、自動化專業及電腦科學與技術專業的學生的授課結果來看，大部分的學生沒有較好的掌握繪圖和讀圖的基本方法，只是在講授的瞬間瞭解了這種方法，下課之後基本上就不記得了，課堂上學習的基本知識來不及消化吸收，對於繪圖的基本思想很難應用到實際機件的平面圖繪製上面來，更談不上機械圖的繪製與閱讀了。也有對知識理解比較透徹的學生，但看到一幅三檢視很難想象出來它的實際形狀。這都是現在這種純粹的講授模式無法避免的弊端，使學生的理論知識無法與理論完全的聯絡起來。針對這種弊端，也出現了精簡傳統內容，增強具有現代特色的內容如計算機繪圖、創造構型、徒手技術等。但又由於課時有限，無法把所有的環節都兼顧上，或者是顧此失彼，就使這種教學方法也存在一系列無法避免的矛盾。針對這種現狀，就要求在實用電子工程製圖的教學過程中找到並施行一套能夠適應學生更好掌握這門專業課程的教學方案。
在教學的過程中，通過與學生交流，瞭解學生學習的心得，經過分析研究，制定出了一種適應本科學生學習電子工程製圖的教學方案。在這個方案中提出電子工程製圖課程的教學包含有三個方面：多媒體教學、手工繪圖、計算機輔助設計製圖，這三個部分相互結合，合理分配實踐，多媒體教學與傳統授課並存，手工繪圖與計算機繪圖結合，完成常見機件的繪製工作。
開始教學時，要重視第一節課的效果，這對培養學生的興趣至關重要。在第一堂課中老師應該簡要地向學生介紹本課程的地位和作用，特別介紹該課程在後續課程中的作用和在社會實踐中的位置，當他們瞭解製圖課的基礎地位和它的實際作用,清楚了這門課的重要性後就會重視它，並且激發他們學習這門課的積極性。在講授的過程中一定要重視實際物件的演示。例如，要求判斷一條直線與一個平面的交點的可見性，就要根據已知的兩面投影來判斷直線與平面的相對位置，從而判斷其可見性。
在選擇教材上，經過反覆比較後，選用了高等教育出版社出版的非機械專業使用的實用電子工程製圖及配套習題集。這套教材與機械類教材相比，主要壓縮了畫法幾何的內容，添加了電子電氣圖樣簡介、電氣工程圖和電子產品零件圖等內容，此書的章節安排合理並且恰好符合電子類專業學生的學習要求。縱觀全書的內容，包含的內容較多，為了能夠在原有課時的基礎上完成教學任務，在授課的方式上做了一定的調整，對於理論性較強的，並相對容易理解的內容或使用講授的教學方法和手段費時費力而又難以表達清楚、學生聽起來枯燥乏味的內容採用多媒體教學，製作多媒體課件。比如後面的章節：電子、電氣圖樣簡介、電氣工程圖、電子產品零件圖、裝配圖等採用多媒體教學。同時對於一些投影的基礎知識的理論部分也採用多媒體教學。工程製圖中還包含有很重要的繪圖知識，就採用講授並且是手工繪製方式，著重講解如何去分析給定的三檢視中兩個圖形，想象出實際的形狀，這樣才能夠更好的繪製出其另外的一個檢視，或者根據實際的組合體，分析從什麼角度觀察其形狀有利於製圖，把這些方法瞭解了之後再去繪圖就比較簡單了。針對不同的教學內容和教學物件採用不同的教學方法和手段，不強求形式上的統一，講授教學手段、電化教學、CAI課件並行，更有利於提高教學效果。
老師的任務就是講授理論知識，並且引導學生正確的去分析問題，培養他們的空間想象思維能力、繪圖的實際技能。學生要具有一定的繪製和適度機械圖樣的能力，就要求他們在接受老師的講解之後，自己要從事大量的製圖習題。可以根據所選用教材配套的實用電子工程製圖習題集，通過手工繪製平面圖，從點、線、面的投影到組合體的三檢視的繪製，逐步培養工程平面圖的繪製能力。手工繪圖是基礎，是培養讀圖和識圖的根本途徑。只有熟練掌握了手工繪圖的方法，在使用計算機繪圖的時候才能得心應手。
計算機輔助繪圖技術是一種繪圖環境和工具，只有已學會工程製圖知識的人才能更好的掌握和使用計算機繪圖。如果學生沒有熟練掌握手工繪圖的步驟，計算機命令用得再熟練，也不能完成繪圖工作。比如：學生在“圓弧連線”中未能掌握兩直線間圓弧連線的步驟，那麼在計算機繪圖中他就不會找圓心、確定半徑，也就無法完成連線圓弧。又如：工程製圖中的投影規律是：主、左檢視高平齊，主、俯檢視長對正，俯、左檢視寬相等，學生領會後，在計算機繪圖中，就會很快掌握計算機繪圖時三個檢視要兼顧，從而明顯提高繪圖的速度。所以，面對如今社會對計算機繪圖能力的需求，我們一定要明確：手工製圖是根本，是基礎。沒有堅實的手工製圖做基礎，就難以成為優秀的設計者。
我們就必須在掌握好使用電子工程製圖課程的基本知識的基礎上，努力培養和提高作為現代CAD重要組成部分的計算機輔助繪圖技術，能在計算機上繪製出符合國家標準和工程要求的圖紙。
在目前院校的課程教學中，內容多與學時少的矛盾已普遍存在，這一矛盾在少學時的工程製圖的教學中顯得尤為突出。傳統的教學過程中為了提高繪圖效率引入了AutoCAD，但由於它設定引數較多、操作煩瑣，缺乏較強的工程圖“導航”功能。在畫“立體及其表面點、線的三面投影”、“截交線的投影”、“相貫線的投影”以及繪製三檢視方面並無多大幫助，學生用AutoCAD繪圖感覺比手工還慢。顯然必須要進行教學改革，要進行改革首先就要解決計算機輔助繪圖軟體好用易上手，短時間內能基本掌握它，其次，該軟體還必須要有較好的人機介面以及符合中國工程製圖和操作習慣。要有好用的投影“導航”功能，利用它學生可以很容易地理解工程圖的投影關係，明白工程圖的閱讀和繪製的原理和方法，而且讓繪製工程圖更簡潔。
由於國產的CAXA電子圖板和CAXA實體設計軟體具有易學易用、滿足國家制圖標準的特色，比較能滿足目前教改的需要。CAXA電子圖板2007預設的系統設定能滿足學生初學工程圖的基本需要，圖框、標題欄都可以隨時呼叫，它們符合國標且文字輸入非常方便。其繪製等分點、平行線、多邊形、中心線、軸和孔、標註倒角、粗糙度和公差等功能很好用，繪製三檢視時具有導航功能，能解決學生繪製三檢視困難的問題，也給講授工程圖樣的原理和方法帶來了極大的方便，大大提高了教學效率。
通過以上三個方面研究和學習，使學生能夠更好的掌握電子工程製圖這門課程，培養了學生的空間想象思維能力以及讀圖、繪圖的實際技能，培養學生空間分析能力和解決空間幾何問題的能力，並且在CAXA輔助軟體的作用下，使工程製圖的效率更高，適應現代科技的發展需求。為學生學習後續的電路方面課程、完成課程設計和畢業設計提供了一定程度上的作用，同時更為學生畢業後從事高階工程技術工作的提供了基礎。
參考文獻：
[1] 高慧.畫法幾何與工程製圖課程的教改思考[J].北京：北京工業職業技術學院學報，2004.
[2] 丁歡.實用電子工程製圖課程教學的研究與實踐[J].大眾科技,2009.
[3] 蔡黎明.CAXA CAD 與 AutoCAD的工程製圖教學比較研究[J].四川師範大學，2007.
[4] 童幸生.實用電子工程製圖[M].西安：高等教育出版社，2008.
電子工程製圖教學的探討與改革
模擬軟體在類比電子技術教學中的應用
關鍵詞： 多媒體教學； 手工繪圖； CAXA軟體
一、學習電子工程製圖的目的及意義
隨著現代科學技術的快速發展，知識的更新越來越快，社會各界對高等教育提出了更高的要求。特別是隨著電子計算機、多媒體等新知識技術的出現及日益成熟，傳統的教學內容、教學方法、教學手段等均不能適應技術發展的要求。
實用電子工程製圖是一門研究工程圖樣的繪圖原理和讀圖方法的課程，作為工科學生一門必修的技術基礎課程。工程圖樣是表達和交流技術思想的重要工具，是工程技術部門的一項重要技術檔案。通過該課程的學習，可以培養學生的空間想象思維能力以及讀圖、繪圖的實際技能，培養學生空間分析能力和解決空間幾何問題的能力。學好這門課程不僅為學生學習後續的電路方面課程、完成課程設計和畢業設計不可缺少的基礎，更是學生畢業後從事高階工程技術工作的基礎。
傳統的教學模式及教學思路是基於向學生儘可能多的傳授知識，授課的覆蓋面基本上是從點、線、面到裝配圖，完全講授的方式，學生就是聽眾，一味的傾聽，這種教學的結果可想而知了。
針對電子資訊專業、自動化專業及電腦科學與技術專業的學生的授課結果來看，大部分的學生沒有較好的掌握繪圖和讀圖的基本方法，只是在講授的瞬間瞭解了這種方法，下課之後基本上就不記得了，課堂上學習的基本知識來不及消化吸收，對於繪圖的基本思想很難應用到實際機件的平面圖繪製上面來，更談不上機械圖的繪製與閱讀了。也有對知識理解比較透徹的學生，但看到一幅三檢視很難想象出來它的實際形狀。這都是現在這種純粹的講授模式無法避免的弊端，使學生的理論知識無法與理論完全的聯絡起來。針對這種弊端，也出現了精簡傳統內容，增強具有現代特色的內容如計算機繪圖、創造構型、徒手技術等。但又由於課時有限，無法把所有的環節都兼顧上，或者是顧此失彼，就使這種教學方法也存在一系列無法避免的矛盾。針對這種現狀，就要求在實用電子工程製圖的教學過程中找到並施行一套能夠適應學生更好掌握這門專業課程的教學方案。
在教學的過程中，通過與學生交流，瞭解學生學習的心得，經過分析研究，制定出了一種適應本科學生學習電子工程製圖的教學方案。在這個方案中提出電子工程製圖課程的教學包含有三個方面：多媒體教學、手工繪圖、計算機輔助設計製圖，這三個部分相互結合，合理分配實踐，多媒體教學與傳統授課並存，手工繪圖與計算機繪圖結合，完成常見機件的繪製工作。
開始教學時，要重視第一節課的效果，這對培養學生的興趣至關重要。在第一堂課中老師應該簡要地向學生介紹本課程的地位和作用，特別介紹該課程在後續課程中的作用和在社會實踐中的位置，當他們瞭解製圖課的基礎地位和它的實際作用,清楚了這門課的重要性後就會重視它，並且激發他們學習這門課的積極性。在講授的過程中一定要重視實際物件的演示。例如，要求判斷一條直線與一個平面的交點的可見性，就要根據已知的兩面投影來判斷直線與平面的相對位置，從而判斷其可見性。
在選擇教材上，經過反覆比較後，選用了高等教育出版社出版的非機械專業使用的實用電子工程製圖及配套習題集。這套教材與機械類教材相比，主要壓縮了畫法幾何的內容，添加了電子電氣圖樣簡介、電氣工程圖和電子產品零件圖等內容，此書的章節安排合理並且恰好符合電子類專業學生的學習要求。縱觀全書的內容，包含的內容較多，為了能夠在原有課時的基礎上完成教學任務，在授課的方式上做了一定的調整，對於理論性較強的，並相對容易理解的內容或使用講授的教學方法和手段費時費力而又難以表達清楚、學生聽起來枯燥乏味的內容採用多媒體教學，製作多媒體課件。比如後面的章節：電子、電氣圖樣簡介、電氣工程圖、電子產品零件圖、裝配圖等採用多媒體教學。同時對於一些投影的基礎知識的理論部分也採用多媒體教學。工程製圖中還包含有很重要的繪圖知識，就採用講授並且是手工繪製方式，著重講解如何去分析給定的三檢視中兩個圖形，想象出實際的形狀，這樣才能夠更好的繪製出其另外的一個檢視，或者根據實際的組合體，分析從什麼角度觀察其形狀有利於製圖，把這些方法瞭解了之後再去繪圖就比較簡單了。針對不同的教學內容和教學物件採用不同的教學方法和手段，不強求形式上的統一，講授教學手段、電化教學、CAI課件並行，更有利於提高教學效果。
老師的任務就是講授理論知識，並且引導學生正確的去分析問題，培養他們的空間想象思維能力、繪圖的實際技能。學生要具有一定的繪製和適度機械圖樣的能力，就要求他們在接受老師的講解之後，自己要從事大量的製圖習題。可以根據所選用教材配套的實用電子工程製圖習題集，通過手工繪製平面圖，從點、線、面的投影到組合體的三檢視的繪製，逐步培養工程平面圖的繪製能力。手工繪圖是基礎，是培養讀圖和識圖的根本途徑。只有熟練掌握了手工繪圖的方法，在使用計算機繪圖的時候才能得心應手。
計算機輔助繪圖技術是一種繪圖環境和工具，只有已學會工程製圖知識的人才能更好的掌握和使用計算機繪圖。如果學生沒有熟練掌握手工繪圖的步驟，計算機命令用得再熟練，也不能完成繪圖工作。比如：學生在“圓弧連線”中未能掌握兩直線間圓弧連線的步驟，那麼在計算機繪圖中他就不會找圓心、確定半徑，也就無法完成連線圓弧。又如：工程製圖中的投影規律是：主、左檢視高平齊，主、俯檢視長對正，俯、左檢視寬相等，學生領會後，在計算機繪圖中，就會很快掌握計算機繪圖時三個檢視要兼顧，從而明顯提高繪圖的速度。所以，面對如今社會對計算機繪圖能力的需求，我們一定要明確：手工製圖是根本，是基礎。沒有堅實的手工製圖做基礎，就難以成為優秀的設計者。
我們就必須在掌握好使用電子工程製圖課程的基本知識的基礎上，努力培養和提高作為現代CAD重要組成部分的計算機輔助繪圖技術，能在計算機上繪製出符合國家標準和工程要求的圖紙。
在目前院校的課程教學中，內容多與學時少的矛盾已普遍存在，這一矛盾在少學時的工程製圖的教學中顯得尤為突出。傳統的教學過程中為了提高繪圖效率引入了AutoCAD，但由於它設定引數較多、操作煩瑣，缺乏較強的工程圖“導航”功能。在畫“立體及其表面點、線的三面投影”、“截交線的投影”、“相貫線的投影”以及繪製三檢視方面並無多大幫助，學生用AutoCAD繪圖感覺比手工還慢。顯然必須要進行教學改革，要進行改革首先就要解決計算機輔助繪圖軟體好用易上手，短時間內能基本掌握它，其次，該軟體還必須要有較好的人機介面以及符合中國工程製圖和操作習慣。要有好用的投影“導航”功能，利用它學生可以很容易地理解工程圖的投影關係，明白工程圖的閱讀和繪製的原理和方法，而且讓繪製工程圖更簡潔。
由於國產的CAXA電子圖板和CAXA實體設計軟體具有易學易用、滿足國家制圖標準的特色，比較能滿足目前教改的需要。CAXA電子圖板2007預設的系統設定能滿足學生初學工程圖的基本需要，圖框、標題欄都可以隨時呼叫，它們符合國標且文字輸入非常方便。其繪製等分點、平行線、多邊形、中心線、軸和孔、標註倒角、粗糙度和公差等功能很好用，繪製三檢視時具有導航功能，能解決學生繪製三檢視困難的問題，也給講授工程圖樣的原理和方法帶來了極大的方便，大大提高了教學效率。
通過以上三個方面研究和學習，使學生能夠更好的掌握電子工程製圖這門課程，培養了學生的空間想象思維能力以及讀圖、繪圖的實際技能，培養學生空間分析能力和解決空間幾何問題的能力，並且在CAXA輔助軟體的作用下，使工程製圖的效率更高，適應現代科技的發展需求。為學生學習後續的電路方面課程、完成課程設計和畢業設計提供了一定程度上的作用，同時更為學生畢業後從事高階工程技術工作的提供了基礎。
參考文獻：
[1] 高慧.畫法幾何與工程製圖課程的教改思考[J].北京：北京工業職業技術學院學報，2004.
[2] 丁歡.實用電子工程製圖課程教學的研究與實踐[J].大眾科技,2009.
[3] 蔡黎明.CAXA CAD 與 AutoCAD的工程製圖教學比較研究[J].四川師範大學，2007.
[4] 童幸生.實用電子工程製圖[M].西安：高等教育出版社，2008.
模擬軟體在類比電子技術教學中的應用