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摘要：“设计与制造一体化”是产品设计中的重要指导思想。借鉴上海交通大学与美国密歇根大学合作办学的经验，面向产品设计全过程，对“工程图学”在课程体系、教材建设和教学与考核方法上进行了新一轮的课程建设与改革探索。这对工程图学在设计制造中的正确定位和推动工程图学课程的可持续发展，将起到积极作用。
关键词：工程图学；设计制造一体化；教学实践；产品设计
随着工程产品复杂程度的不断提升，对图样的要求不断提高，图样内容也得到很大扩展；对计算机图形处理能力和大型工程软件的应用能力的要求也越来越高。因此，对工程图学课程进行改革就势在必行。我校“工程图学”课程是国家精品课程，我们本着“设计与制造一体化”的指导思想，面向产品设计全过程，在课程体系、教材建设和教学与考核方法上进行了新一轮的课程建设与改革探索。工程图学新课程体系注重设计与制造的融合，培养学生从设计到制造全过程的认识能力；强调传统图学在产品设计中的重要基础作用；突出计算机图学基础理论知识在现代产品，尤其是具有复杂曲面的产品设计中的重要性；以大型工程应用软件为平台，以实际工程问题为背景，培养学生的工程实践能力。
一、 新课程体系
借鉴从美国密歇根大学引进的上海交通大学机械与动力工程学院国际化试点班课程“设计与制造I及课程设计”，将其“设计与制造一体化”思想充分融入到了图学课程的建设当中，形成了从“传统图学(产品视图表达)”到“现代图学(现代产品的计算机图形处理技术)”再到“工程设计基础(产品设计实施)”的阶梯式工程图学新课程体系。
传统图学注重产品的视图表达，学习用投影法表达空间几何形体和图解空间几何问题的基本理论和方法；培养空间思维和表达能力；培养用仪器绘图以及徒手绘图的基本能力。
现代图学着重加强对学生的图形基本理论知识的培养，同时也强调实用算法的运用和实用计算机编程语言和大型工程软件的应用能力。
工程设计基础则注重工程设计方法和设计能力的培养，同时注重团队合作与交流能力的培养。
工程图学新课程体系将以产品设计为主线，以传统图学和现代图学为表达手段，进行工程产品的设计，既提高学生对工程图学的充分认识，也提高学生的现代设计能力。新课程体系的课程设计要求学生以设计小组为单位完成一项具有实际工程应用背景的设计任务，要求设计小组完成设计报告，加工出产品原型，进行课程设计答辩。通过这样的课程设计，使学生了解了从设计到制造的全过程，使学生对所学的知识，如工程制图、设计方法、数理化知识、加工知识等在设计制造中的地位和作用有了一个清晰的认识，提高了学生学习的主动性。
二、 新教材体系
为了配合工程图学新课程体系的建设与实施，陆续出版了7种相应的教材，包括3本国家级规划教材。其特色为：
1. 强调图学在工程设计和制造中的地位和作用，培养学生对图学学习的积极性和自主性。
2. 强调三维图形和二维图形的转换方法和技巧，培养学生的绘制图样和阅读图样的能力。
3. 强调计算机图学的理论基础知识，培养学生对现代产品的图形处理能力。
4. 强调工程设计中的软件应用，培养学生采用三维造型软件进行产品设计的能力。
5. 强调新标准的应用，培养学生的设计标准化思维和意识。
6. 强调与国际接轨，专业词汇采用中英文双语表达，培养学生的国际化能力。
三、 教学与考核方法
我们经过多年的探索和积累，在教学和考核方法上形成了以下特色：
1. 板书与多媒体课件有机结合。既保留板书在图学课程教学中的优势，又充分利用数字化技术、网络技术制作丰富多彩的教学和辅导材料，调动学习积极性，提高教学效率。
2. 注重课程的过程考核。采用工程背景较强的课程设计来锻炼学生的图学应用能力。既注重基础图学知识的培养，也注重其在工程问题中的具体应用，培养学生的图学应用和实践能力，进一步强化图学在产品设计全生命周期中的重要地位。
3. 加强实践能力培养。组织课程设计比赛(PACE课程设计竞赛：国际知名公司如泛亚、通用中国等发起组织)，学生分组报名参加，培养学生的工程实践兴趣，锻炼学生的工程交流能力和工程实践能力。设立PRP(本科生研究项目)项目，指导学生进行研究工作，培养学生的团队合作与科学研究能力。
4. 提倡个性化课程教学。针对不同院系，建立了不同的工程图学培养计划。如为生命学院开设的“工程图学及CAD”、电信学院测控专业开设的“现代图学”，经多年实践，都取得了不错的效果。
四、 应用实施
自2005年以来，工程图学新课程体系、新教材体系以及实践型教学方法已经应用于我校5届近万名学生，提高了学生对图学课程的学习积极性，使学生真正意识到图学在产品全生命周期中的重要地位。学生的现代工程设计能力、复杂产品的计算机建模能力、工程实践及软件应用能力、设计与制造一体化思维得到大大加强。如，2007年，指导创新PRP项目“多功能车用杯托的创新性设计”，该项目成果参加中国大学生汽车创意设计大赛，获得三等奖(一等奖空缺，二等奖1名)。同时，该创新设计还获得了国家发明专利。同年，结合国际化试点班的“设计与制造I及课程设计”的课程设计，指导学生参加国际性的PACE设计课程竞赛总决赛，获得了一等奖1项，二等奖2项，三等奖1项。
我校工程图学新课程体系、新教材体系和实践型教学方法的改革和探索成果强调“设计与制造一体化”思想，培养学生对设计到制造全过程的认识能力；突出计算机图学基础理论知识在复杂产品设计中的重要性；加强教学实践环节，培养学生现代工程设计能力，对推动工程图学课程的可持续发展，对工程图学在设计制造中的正确定位，将起到积极的作用。
参考文献：
[1]田凌，童秉枢，冯涓，机类机械制图新课程体系的研究及实践[J]，工程图学学报，2005，26(5)：120-125。
[2]陆国栋，我与工程图学及计算机图形学[J]，中国大学教学，2007(7)：19-22。
[3]焦永和，张彤，陈军，董国耀，第7次普通高等学校图学教育现状的调查与研究[J]，工程图学学报，2009(3)：168-172。
[4]肖银玲，王强，积极贯彻国家标准提高制图教材的编写质量[J]，工程图学学报，2009(3)：179-182。
[5]Introduction to Design and Manufacturing[M]，Coursepak forME250in University of Michigan，uSA。
[责任编辑：文和平]
关键词：工程图学；设计制造一体化；教学实践；产品设计
随着工程产品复杂程度的不断提升，对图样的要求不断提高，图样内容也得到很大扩展；对计算机图形处理能力和大型工程软件的应用能力的要求也越来越高。因此，对工程图学课程进行改革就势在必行。我校“工程图学”课程是国家精品课程，我们本着“设计与制造一体化”的指导思想，面向产品设计全过程，在课程体系、教材建设和教学与考核方法上进行了新一轮的课程建设与改革探索。工程图学新课程体系注重设计与制造的融合，培养学生从设计到制造全过程的认识能力；强调传统图学在产品设计中的重要基础作用；突出计算机图学基础理论知识在现代产品，尤其是具有复杂曲面的产品设计中的重要性；以大型工程应用软件为平台，以实际工程问题为背景，培养学生的工程实践能力。
一、 新课程体系
借鉴从美国密歇根大学引进的上海交通大学机械与动力工程学院国际化试点班课程“设计与制造I及课程设计”，将其“设计与制造一体化”思想充分融入到了图学课程的建设当中，形成了从“传统图学(产品视图表达)”到“现代图学(现代产品的计算机图形处理技术)”再到“工程设计基础(产品设计实施)”的阶梯式工程图学新课程体系。
传统图学注重产品的视图表达，学习用投影法表达空间几何形体和图解空间几何问题的基本理论和方法；培养空间思维和表达能力；培养用仪器绘图以及徒手绘图的基本能力。
现代图学着重加强对学生的图形基本理论知识的培养，同时也强调实用算法的运用和实用计算机编程语言和大型工程软件的应用能力。
工程设计基础则注重工程设计方法和设计能力的培养，同时注重团队合作与交流能力的培养。
工程图学新课程体系将以产品设计为主线，以传统图学和现代图学为表达手段，进行工程产品的设计，既提高学生对工程图学的充分认识，也提高学生的现代设计能力。新课程体系的课程设计要求学生以设计小组为单位完成一项具有实际工程应用背景的设计任务，要求设计小组完成设计报告，加工出产品原型，进行课程设计答辩。通过这样的课程设计，使学生了解了从设计到制造的全过程，使学生对所学的知识，如工程制图、设计方法、数理化知识、加工知识等在设计制造中的地位和作用有了一个清晰的认识，提高了学生学习的主动性。
二、 新教材体系
为了配合工程图学新课程体系的建设与实施，陆续出版了7种相应的教材，包括3本国家级规划教材。其特色为：
1. 强调图学在工程设计和制造中的地位和作用，培养学生对图学学习的积极性和自主性。
2. 强调三维图形和二维图形的转换方法和技巧，培养学生的绘制图样和阅读图样的能力。
3. 强调计算机图学的理论基础知识，培养学生对现代产品的图形处理能力。
4. 强调工程设计中的软件应用，培养学生采用三维造型软件进行产品设计的能力。
5. 强调新标准的应用，培养学生的设计标准化思维和意识。
6. 强调与国际接轨，专业词汇采用中英文双语表达，培养学生的国际化能力。
三、 教学与考核方法
我们经过多年的探索和积累，在教学和考核方法上形成了以下特色：
1. 板书与多媒体课件有机结合。既保留板书在图学课程教学中的优势，又充分利用数字化技术、网络技术制作丰富多彩的教学和辅导材料，调动学习积极性，提高教学效率。
2. 注重课程的过程考核。采用工程背景较强的课程设计来锻炼学生的图学应用能力。既注重基础图学知识的培养，也注重其在工程问题中的具体应用，培养学生的图学应用和实践能力，进一步强化图学在产品设计全生命周期中的重要地位。
3. 加强实践能力培养。组织课程设计比赛(PACE课程设计竞赛：国际知名公司如泛亚、通用中国等发起组织)，学生分组报名参加，培养学生的工程实践兴趣，锻炼学生的工程交流能力和工程实践能力。设立PRP(本科生研究项目)项目，指导学生进行研究工作，培养学生的团队合作与科学研究能力。
4. 提倡个性化课程教学。针对不同院系，建立了不同的工程图学培养计划。如为生命学院开设的“工程图学及CAD”、电信学院测控专业开设的“现代图学”，经多年实践，都取得了不错的效果。
四、 应用实施
自2005年以来，工程图学新课程体系、新教材体系以及实践型教学方法已经应用于我校5届近万名学生，提高了学生对图学课程的学习积极性，使学生真正意识到图学在产品全生命周期中的重要地位。学生的现代工程设计能力、复杂产品的计算机建模能力、工程实践及软件应用能力、设计与制造一体化思维得到大大加强。如，2007年，指导创新PRP项目“多功能车用杯托的创新性设计”，该项目成果参加中国大学生汽车创意设计大赛，获得三等奖(一等奖空缺，二等奖1名)。同时，该创新设计还获得了国家发明专利。同年，结合国际化试点班的“设计与制造I及课程设计”的课程设计，指导学生参加国际性的PACE设计课程竞赛总决赛，获得了一等奖1项，二等奖2项，三等奖1项。
我校工程图学新课程体系、新教材体系和实践型教学方法的改革和探索成果强调“设计与制造一体化”思想，培养学生对设计到制造全过程的认识能力；突出计算机图学基础理论知识在复杂产品设计中的重要性；加强教学实践环节，培养学生现代工程设计能力，对推动工程图学课程的可持续发展，对工程图学在设计制造中的正确定位，将起到积极的作用。
参考文献：
[1]田凌，童秉枢，冯涓，机类机械制图新课程体系的研究及实践[J]，工程图学学报，2005，26(5)：120-125。
[2]陆国栋，我与工程图学及计算机图形学[J]，中国大学教学，2007(7)：19-22。
[3]焦永和，张彤，陈军，董国耀，第7次普通高等学校图学教育现状的调查与研究[J]，工程图学学报，2009(3)：168-172。
[4]肖银玲，王强，积极贯彻国家标准提高制图教材的编写质量[J]，工程图学学报，2009(3)：179-182。
[5]Introduction to Design and Manufacturing[M]，Coursepak forME250in University of Michigan，uSA。
[责任编辑：文和平]