第2版前言

近年来,由于我国制造业的飞速发展,与制造业有关的工科专业、特别是机械工程类专业的高素质人才,在较长的一段时间内,将会具有很好的就业前景。但是,社会对人才的需求又分为不同类型和不同层次,既需要管理型的人才,又需要技术型的人才;既需要高水平的研究型人才,又需要大量的应用型人才。不同类型、不同层次的人才,应当由相应的高等学校分别培养,才能各得其所,共同满足人才市场的整体需求。

对于着重培养高素质应用型人才的本科高校而言,其所培养的学生主要是为区域经济和社会发展服务,其要求学生掌握的知识结构和基本技能,必须与研究型或教学研究型本科高校有所不同,因此其培养方案、课程体系、教学重点就不能一样,所选用的教材也应当不同。

“工程图学”是工科类各专业的基础课之一,而机械工程类专业开设的工程图学课,与其他工科类专业相比,涉及的知识点更多、要求更高、学时也较多,可称为“机械工程图学”。在机械工程类各专业的培养方案中,“机械工程图学”是最实用的学科基础课之一,因此,必须充分发挥“机械工程图学”课程在机械工程类各专业课程体系中的作用,为培养经济和社会发展需要的应用型机械工程专业技术人才服务。

在构建“机械工程图学”课程的知识结构体系时,应以高素质应用型人才的培养目标为出发点,以培养学生的工程图学知识应用能力和创新能力为核心,加强机械图样的绘图能力和读图能力的训练;还应遵循专业需求和社会需求的原则,在教学内容的选取和结构形式方面,既要为后续相关课程的学习和实践教学环节的训练打下基础,又要能够满足学生毕业后从事本专业技术工作的基本需求。

目前,计算机绘图不仅作为绘制机械图样的重要手段,在制造企业和设计部门得到了广泛的应用,而且作为计算机辅助设计和计算机辅助制造的重要组成部分,已成为机械工程类各专业的工程技术人员必须掌握的基本技能之一。应用型本科高校机械类专业的学生,通过机械工程图学课程的学习,掌握一定的计算机绘图技能,并取得“全国CAD技能等级考试”的证书,对于今后的就业和工作都会大有好处。

为了在“机械工程图学”课程中对学生进行计算机绘图的教学和训练,在不增加总学时数(通常为120学时)的条件下,就必须对传统“画法几何与机械制图”的体系、内容进行较大的改革,以便安排足够的学时进行计算机绘图的教学和训练。

本书正是为适应社会对机械工程类应用型专业技术人才的需求而编写的。在编写的指导思想上,以加强培养学生的综合素质和创新能力为出发点,以提高学生的绘图技能和读图能力为主要目标,处理好投影理论知识与工程实践应用、学习知识与培养能力的关系,使教学内容、教学方法与教学手段相协调,充分利用教学资源,力求在不增加学生负担的前提下,调动学生学习的积极性和主动性。本书的编写原则是:适当降低投影理论部分的难度,精简理论性较强、与实际的机械制图关系不密切的内容,力求简明适用;对于各部分知识点的表达方式,尽可能地利用图表,减少文字叙述,增加例题数量,通过实例说明知识点的应用方法,切实体现精讲多练的特点。

本书按照高等学校工科制图课程教学指导委员会制定的“工程制图教学基本要求”,吸收多种同类教材的长处,并结合作者教学实践的经验,特别是机械工程类各专业应用型本科的教学经验编写而成,其主要特色如下。

1.对简单几何形体及其截交线的内容进行了有机的整合

简单几何形体以常见的棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、圆球等基本立体为主线,并与“截交”的内容相结合,集中介绍每一种基本立体的三面投影图、表面上点、线的投影以及基本立体的截交线的画法,以便于教学。将“相贯”作为形成组合体的一种方式,安排在组合体部分介绍,并且以圆柱的相贯为主,减少了求作复杂相贯线的图例。

2.对投影理论的基础知识进行了适当的精简

作者结合自身长期从事教学和机械设计的经验,对于投影理论(画法几何)方面的内容,进行了适当的删繁就简处理,不刻意追求教程内容的理论性、系统性,而是兼顾培养学生的空间思维能力和实用、够用、好用的原则,精简了比较抽象的点、线、面投影的定位和度量问题及综合图解部分的内容,删去了投影变换等理论性较强的内容。此外,将机械制图中用得较少的轴测图、焊接图、展开图等其他工程图作为了解的内容,只进行了简要的介绍。

3.对部分教学内容安排的顺序进行了适当调整(参见附录9)

将螺纹、齿轮、螺旋弹簧、滚动轴承、矩形花键、中心孔等“常用的结构要素和零部件的特殊表示法”单独成章,安排在“工程形体常用的基本表示法”之后、“零件图”之前,先集中介绍“机械图样的表示法”,再介绍“零件图”。将螺纹紧固件、键、销等“标准件”和齿轮、弹簧等“常用非标准件”安排在“零件图”中的“零件图的画法”一节,而螺纹紧固件连接、键连接、销连接和齿轮啮合的画法则安排在“装配图”中的“装配图的表示方法”一节。这样安排可使“特殊表示法”“单个标准件、常用非标准件的画法(属于零件图)”和“标准件连接、齿轮啮合的画法(属于装配图)”各得其所,而且衔接自然、顺畅,逻辑性也较强,避免了各相关知识点先后顺序的交叉,从而使教学更为顺畅。

4.处理好计算机绘图与传统手工绘图的关系

加强了Auto CAD绘图软件的学习和训练,使学生了解计算机绘图的有关知识,初步掌握计算机绘图的技能,能利用Auto CAD绘制一般的机械工程图样。此外,计算机绘图教学的内容与“全国CAD技能等级考试”大纲的要求完全对接,学生在学习本门课程后,无需经过另外的培训,即可参加全国CAD技能等级考试,考试合格者可获得由中国图学学会和国际几何与图学学会联合颁发的《全国CAD技能等级考试证书》(一级),同时获得由中华人民共和国人力资源与社会保障部中国就业培训技术指导中心颁发的《职业培训证书》。另一方面,在加强计算机绘图教学的同时,也没有忽视传统手工绘图的教学、要求和训练。

5.全部采用最新的国家标准

本书的文字内容和图例全部采用最新的国家标准,并与一些企业尚在使用的部分旧标准进行了比较和说明,学生学习后既能使用新标准进行机械设计、绘图,又能看懂使用旧标准绘制的机械图样。

6.配备多媒体教学课件

为便于教师授课和学生自学,本书配有习题集和多媒体教学课件,运用三维模型和动画技术,帮助学生理解抽象的空间几何关系,逐步建立空间概念。

参加本书编写工作的有厦门工学院工程图学教研室的卫凌云、林星陵、卓丽云、邓莉莉等教师,厦门华天涉外职业技术学院的苏小燕,以及厦门大学嘉庚学院、集美大学诚毅学院工程图学教研室的部分教师,并由厦门工学院的张佑林教授统稿、成书付梓。另外,以本书及其配套的习题集为主要内容之一的教改项目——“应用型本科机械工程图学课程体系、教学内容的探讨与实践”,2014年荣获“福建省第七届高等教育教学成果”一等奖。

在本书的编写过程中,参考了部分同类教材(见“参考文献”)的相关内容,在此谨向这些教材的作者表示衷心的感谢。

虽然作者具有应用型本科高校机械工程类专业工程图学的教学经历,积累了一定的教学经验,并且在编写过程中也力图使本书内容适用、结构合理、文辞通顺、图表简明,但限于时间、水平和经验,书中难免存在错漏和不足之处,恳请使用本书的师生和读者不吝指正。

编者

2015年4月

于厦门工学院