工程图学虚拟仿真实验概况

“工程图学”课程是工科类学员必学的一门技术基础课，它不仅能够培养学生绘制和阅读工程图样的能力，而且能够在学习过程中拓展学生的思维空间，提高学生的想像力，培养学生的设计表达能力。因此，作为机械类学生接受专业训练的第一门课程，它不但要教授学生专业基础知识，还要引导学生进入工程设计的大门。该课程的教学质量必将直接影响着学生对后续专业课程的掌握情况，并对以后的课程设计、毕业设计以及创新设计等都有着深远影响。

作为应用型本科院校，培养的目标不单是本课程知识点的掌握，对学生创新思维、创新能力的培养更为重视。就工程图学课程而言，教学目标更要突出空间构思和空间想像力的培养。但是，随着课时的不断压缩，如何使学生在掌握读图、绘图技能的同时，开拓空间思维、提高创新意识，成了教学的主要目的。我们采取了虚、实结合的现代化教学手段。“实”就是建立实物实验室，培养学员的动手能力；“虚”就是以网络为依托，构建虚拟实验室、网络课程及其他多媒体课件等。

该实验教学体系可加强学生课外自主学习的能力，为开拓第二课堂开辟了新的道路。

工程图学虚拟实验室为学生提供了一个开阔的学习平台。从内容上看，主要由模型库和资料库、认知模块、专项模块、综合模块几部分组合而成的。模型库和资料库、认知模块主要由多媒体动画展示图形二维和三维的转换，为学生形象思维的养成提供帮助。专项模块、综合模块由学生在机房自主完成，培养学生的综合设计及工程素养。

如图3所示国家教学成果而二等奖证书。整个仿真和实验体系形成一套循序渐进的“理论-仿真-实践”教学系统，逐步将抽象概念转化为实际电路，有效激发学生学习兴趣。            

     图2  学生在机房进行软件操作  图3 国家教学成果而二等奖证书

图4  CAD绘图综合训练

 

通过工程图学虚拟实验室的构建和使用，大大提高了学生学习工程图学的积极性，尤其对一些空间思维能力不是太好的学生，更是通过自主学习跟上了教学进度，找到了自信。在后续的课程设计以及毕业设计中，学生的扎实功底和良好表现都得到了相关教师的一致认同。对于一些基础较好的学生，则引导他们进行创新设计，锻炼他们的创新能力，取得了可喜效果。

《工程制图教学内容与教学手段改革》获2001年度第四届高等教育教学成果二等奖，《机械类主干课程系列CAI课件的研制开发与应用》获浙江省2005年度高等教育省级教学成果一等奖，《工程制图教案库》获浙江省高校教师自制多媒体教育软件竞赛一等奖，《工程制图电子模型挂图库》软件获2001年衢州市科技进步二等奖，《工程制图电子模型挂图库》CAI课件，2000年由高等教育出版社出版，《工程制图教案库》CAI课件，2003年由机械工业出版社出版，《机械制图》CAI课件，2003年由机械工业出版社出版。

 

图5  工程制图电子模型挂图库

 

                          表1 主要实验项目