機械工程是以有關的自然科學和技術科學為理論基礎，結合生產實踐中的技術經驗，研究和解決在開發、設計、製造、安裝、運用和維修各種機械中的全部理論和實際問題的應用學科。下面就一起看看機械工程表達工具課的探試究與實踐具體有哪些?
論文摘要：隨著先進設計製造技術的推廣應用，機械學科內涵發生了很大變化，初步形成了以數字化為基礎的機械工程知識體系，機械工程表達工具發生了根本的變化，實現了計算機輔助設計與繪圖。在當前的設計與繪圖教學模式中，繪圖工具的學習和使用已不適應當前要求，應使其成為獨立的教學環節。介紹了機械類專業本科課程改革方案，通過設立機械工程表達工具課，使學生建立基於三維的工程設計概念，培養工程素質和創新設計能力。
論文關鍵詞：工程圖學;教學實驗設計;表達工具;課程改革
在資訊和知識快速發展的時代，傳統的機械工程領域增加了大量新的知識內容，計算機技術改變了機械工程知識體系。計算機輔助設計技術使得機械繪圖甩掉了圖板，在航空、汽車等大型製造企業內已達到100%計算機輔助出圖。計算機輔助設計技術使得產品設計實現了建立全三維數學建模。數控加工技術不再使用尺寸標註完整的二維零件圖，而是直接從工件的三維數字模型生成加工軌跡和相應的工藝檔案。傳統機械類專業的工程圖學課程(畫法幾何、機械製圖)重點內容，如二維檢視之間的投影關係、幾何體之間的相貫線、軸測圖等，很容易用CAD軟體實現。因此，如何使機械圖學課程適應當前技術的發展，業已成為工科高校教師的課程改革重點。美國工程圖學教育經過近三十年的調整，課程設定已從尺規繪圖為主轉變為三維建模和產品全生命期建模，將相關的教學內容整合在計算機輔助設計、設計與製造等課程當中。
我國近年已將三維建模引入工程圖學的教學和設計類課程，教學模式主要分為：機械基礎課程的融合模式和以三維為主線的模式。機械基礎課程的融合模式中，將工程製圖、機械原理、機械零件、CAD(AutoCAD)合併為一門“機械設計製圖”課程;而以三維為主線的模式是將三維建模的原理、方法和技能融入、滲透到工程圖學課程中，形成新的教學體系、教學內容和教學方法 。
在這兩種教學模式中，CAD軟體基本取代了傳統的尺規繪圖方式，即機械工程表達所採用的工具發生了根本的變化，從筆、尺、繪圖板變為計算機及相應的軟體。在傳統的教學中，由任課教師教授學生使用繪圖工具。而在採用CAD軟體進行繪圖和設計的教學模式中，仍然是由任課教師配合既定的教學進度，在授課的過程中教學生使用CAD軟體的基本功能，由此帶來一系列教學問題。
在對大型企業要求高校本科畢業生能力的調研中，用人單位一致反映，機械類專業的畢業生應能使用一種CAD軟體進行三維造型、三維轉二維、二維工程圖的'標註等基本操作，要了解一個CAD 系統的整體基本功能，但是不需要非常熟練地使用其中的某些功能，因為企業根據需要，會對新畢業的大學生進行培訓，深化專業技能。
目前由任課教師根據教學進度，教學生使用CAD 軟體的某些基本功能，使學生僅僅熟悉軟體的個別操作，並未形成軟體的整體概念。傳統的高等教育是培養知識型人才，注重理論教育，而當前提倡的創新人才，重視培養動手能力已成為教學大綱的重點。在創新型人才的培養過程中，基本工程工具的學習和使用應該成為獨立的教學環節。因此，對於機械學科專業來說，開設獨立的機械工程表達工具課程，首先系統地教會學生使用這些基本的計算機軟體工具，才能為後續的圖學及相關專業課程做好準備。
1 設立獨立的機械工程表達工具課
北航機械學院在大量進行國內外教學體系調研的基礎上，結合我校的特點，在2005年對機械學院的機械類課程體系進行了改革，為大一新生開設了“工程設計工具”課程，作為設計類入門課，納入機械基礎課程體系，增加CAD軟體學習課時，使學生在專業基礎課的學習之前，掌握基本三維設計工具的使用。
課程為本科必修課，18學時+l8機時，課內外時間為1：1，教學軟體使用SolidWorks。課程目標是使學生掌握二維繪圖、三維造型、文擋、表格等設計工具的使用，能夠獨立用二維工程圖、三維造型、裝配爆炸示意圖等多種方式表現設計結果，重視建立工程設計的概念，培養基本工程素質，為機械類基礎課和專業課做基礎準備。通過三輪的課程教學，受到了學生的好評，後續課程的任課教師一致表示，機械學院的大一學生在畫法幾何、機械製圖的學習過程中，對基本投影關係的理解、三維CAD軟體的基本操作，基本工程概念明顯優於其他機械類院系的學生。
2 課程內容設計
傳統的基於二維工程圖的設計是一種基於投影關係的設計，對於空間想象能力較差的學生，很難通過二維圖紙在頭腦中形成物體的三維形狀，尤其是裝配圖，一直是機械類本科生的學習難點。基於三維的設計首先要建立物體的三維數字模型，完整表現物體的幾何結構，再從三維模型投影得到各種二維檢視，通過對檢視中的個別線條進行調整，並標註工程符號，即可生成工程圖。
由於兩種設計方法本質的不同，在深入細緻的調研基礎上，針對三維CAD在企業的應用現狀及畢業學生的要求，設計了課程內容：以三維設計為重點，會用三維模型生成二維圖，掌握產品裝配設計手段，配合動畫的製作瞭解產品的功能。由於本課程的教學物件是一年級新生，沒有學習過任何與機械設計、製圖相關的課程，給本課程的教學帶來難度。在教學過程中，採用自頂向下的學習過程，從一個簡單的完整機械裝配體開始(以帶輪支撐為例)，使學生知道一個機械產品是由若干零件組成，每個零件在CAD系統中可以用三維實體表示，學習實體不同造型方法;同時告訴學生在製造產品過程中，需要二維圖紙和尺寸標註，因此要學習從三維模型生成二維圖的方法和基本尺寸的標註。在此基礎上，增加了產品的裝配和動畫製作，幫助學生建立整體的產品設計理念，學會軟體工具的使用。
3 教學方法與手段