技工院校机械制图教学模式与实践

摘 要：技工院校机械制图课要提高教学质量,应明确培养目标,探索适合技工院校学生特点的教学模式,着重培养读图能力、草图绘制能力和计算机绘图能力,而且要采用直观性较强的教学手段,理论联系实际,在教学中要善于分析、归纳和总结.

关 键 词：技工院校；机械制图；教学模式

中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1672-5727（2013）12-0107-02

机械制图是技工院校机械类专业的一门重要技术基础课,是从基础课学习过渡到专业课学习的桥梁,其教学质量直接影响学生后续专业课的学习效果,也在一定程度上影响学生将来就业后的发展前途.而技工院校学生大部分是学习方面的弱势群体,底子薄,基础差,空间想象能力和抽象思维能力欠佳；同时一贯以来成绩不理想,在学习上缺乏信心,怕苦畏难.因此,要上好技工院校学生的机械制图课不是一件容易的事情.为了提高教学质量,必须寻求一种适合技工院校学生特点的教学模式.

明确培养目标,精选教学内容

技工院校培养的是掌握实操技能、具有一定理论知识的应用型人才.因此,技工院校的教学模式与普通高等院校不同,应突出实用知识和实操技能的培训,适当降低专业理论深度方面的要求,实操与理论课时比例以6∶4为宜.对于机械行业的技术工人来说,“识图”是必须具备的基本职业能力之一.技工院校机械制图教学主要目的就是培养学生读图能力.而读图与绘图又是密不可分、相辅相成的.为了更好地读图,就要学会绘图,但因课时所限,不可能有很多时间用于绘图练习.因此,应在学生掌握基本绘图知识和技能的基础上培养他们徒手快速绘制草图能力和计算机绘图能力,从而促进其读图能力不断提高.

徒手快速绘制草图能力国内机械制图教学普遍不太重视绘制草图,其实绘制草图具有重要意义：（1）画草图不用尺规,绘图速度快,且容易修改.（2）目前计算机绘图已经得到广泛应用.大部分科研单位和工厂的技术人员都已经“甩图板”,正式图样一般都采用计算机绘制.而在创意构思、解决难题或技术交流过程中,为了快捷方便,常常通过即席画草图来梳理或表达思路；在条件受限制的场合（如车间）进行机器零部件测绘等工作,一般也绘制草图.（3）草图精确度要求不高,学生学起来有趣,画起来轻松.正是基于上述理念,欧美国家比较重视手工绘制草图.但画草图绝不是乱画图,仍要做到图形正确,线型粗细分明,字迹清楚,图面整洁.只要学生掌握了画草图的基本技法,通过适当练习,就很容易提高画草图速度.

计算机绘图能力作为现代技术工人,应与时俱进,掌握计算机绘图技术.计算机绘图不仅能促进学生读图能力的提高,也为他们以后掌握计算机辅助制造（CAM）技术打下基础.计算机辅助制造技术已在工厂和科研单位逐步推广,第四届（2010年）、第五届（2012年）全国数控技能大赛实赛也引入了自动编程.而计算机绘图是自动编程的基础,掌握好计算机绘图对于学生提高技能水平大有裨益.

从目前出版的技工院校机械制图教材来看,内容没有主次,眉毛胡子一把抓,如果教学时不作取舍,许多学生必然囫囵吞枣,消化不良.教师应本着“须用、够用、顶用”的原则,与时俱进,优化教学内容,根据具体情况对教材章节作合理的取舍.比如画椭圆等非圆曲线,手工绘图一般采取近似画法,既复杂而又不太准确,而计算机绘图简便又精确.因此,对于非圆曲线,学生懂得手工画法的基本原理和方法就行了.又如,传统教学对繁琐的相贯线画法很重视,而在新的国家标准里相贯线已经采用了模糊画法,因此要重点讲授简便实用的模糊画法,至于繁琐画法,只须简单介绍,学生看得懂即可.“极限与配合”、“形状和位置公差”等内容与《极限配合与技术测量基础》课程内容重复且篇幅较长,可以在不影响看懂图的基础上,大力精简.“装配图”部分的重点应放在读图上,画图可少讲精练.

采用直观性较强的教学手段

技工院校学生的空间想象能力、抽象思维能力普遍不太理想.因此要多采用直观性较强的教学手段,让学生获得具体生动的印象,从而有效地领会和掌握知识.比如,三视图“长对正、高平齐、宽相等”的投影规律以及三视图与物体方位的对应关系,就要使用直观教具进行详细的演示.上课时,教师可用一个纸箱、一个V型块和一个射灯做教具.纸箱的三个互相垂直面当作是V、H、W三个投影面,V型块就是被投影的物体,射灯射出近似平行的光线.用这些教具将三视图的形成和展开过程详细演示一遍,再将三个视图分别画在三个投影面上.如此,学生便比较容易理解.

机械制图教具不要局限于现成的模型、挂图等图形千变万化,不可能每个图都有对应的模型.这时,橡皮泥和萝卜（或番薯）就是很好的教具,教师想要什么样的模型都可以自己用橡皮泥捏成,或者用萝卜（或番薯）切割而成.在教学中,笔者要求每个学生都准备橡皮泥和萝卜（或番薯）.在学习组合体和切割体画法时,或识读复杂图样时,学生用橡皮泥、萝卜（或番薯）组合或切割出相应的形体,就能更好地理解和掌握所学内容.在“做中学”,学生兴趣更高,效果更好.

教学中积极引导学生画立体图立体图直观性很强,也是一种比较好的教具,可帮助学生树立空间概念,得出投影规律,解决组合体投影难题.学生画立体图的过程也是自己制作教具、激发学习兴趣、培养空间想象力的过程.为了快捷方便,通常画草图.笔者让学生先学画长方体、圆柱体、圆锥体、棱柱体等基本体的立体图形.在画图过程中引导学生画比较接近正等测的草图.虽然这时学生所画的图形尚不太规范,但能够通过图形的变化表达各种不同基本体的轮廓.为了让学生熟练掌握立体“六方”与平面“六方”的对应关系,笔者要求学生每画一个立体图之后都画出其三视图且标明六个方位,然后引导学生画一些叠加体或切割体的立体图.由简单到复杂,从感性认识上升到理性认识,在绘图、读图时就容易辨别上下、左右、前后关系.画立体图还可以帮助学生解决一些难题.比如,对于补画复杂物体视图或缺线的习题,如果学生单靠自己想象,很难完成,而画立体图就能使复杂问题简单化,一边画立体草图,一边看对应的视图,很快就能知道该怎样补画.但直观教具只是“拐杖”,目的是帮助学生“走路”,最终还要扔掉“拐杖”,独立“走路”才行.所以随着学生不断进步,应逐渐减少使用直观教具,真正提高学生的空间想象能力和抽象思维能力.注重理论联系实际

机械制图作为一门实用技术基础课,所涉及内容与生产实践息息相关.要注重理论联系实际,尽可能将教学内容融入实践性环境之中.如带学生到工厂参观、实习,了解零件加工常识；把工人正在加工的零件与工序图作对照,使学生对图样有较深刻的感性认识,懂得机械制造都离不开图样；让学生动手拆、装机器零部件并进行测绘,再把自己画的图与机床说明书中的零件图进行对比；在金工实习时强化学生的“按图生产”意识,等等.

另外,在课堂教学过程中教师还可适时插入一些现实的事例.比如,讲到“机件的真实大小应以图样上所注的尺寸数值为依据,与图形的大小及绘图的准确度无关”时,笔者讲了一件真实的故事：在笔者以前工作过的某个工厂,一位助理工程师绘制某种汽车螺主齿零件,虽然图形画得很规范、准确,但标注尺寸时疏忽大意,把一段本应为φ35.5的轴外圆直径标注成φ33.5,而负责校对和审核图纸的人也没有发现其错误,致使加工出来的五百多个螺主齿零件全部报废,损失价值四十多万元.有关责任人员受到了处分,并赔偿了10%的经济损失.学生听了这个故事,对于尺寸标注的原则和重要性有了更深刻的认识.

在教学中善于分析、归纳和总结

为了教师教得有效,学生学得轻松、记得牢固,教师在组织教学的过程中,应充分运用对比、分析等逻辑手段,提炼讲授内容,归纳、总结各种图形特点及绘图、读图技巧.比如：（1）讲到螺纹的规定画法时,教师应反复强调：外螺纹大径用粗实线表示,小径用细实线表示；内螺纹大径用细实线表示,小径用粗实线表示.若学生还是容易将其混淆,教师便可引导学生分析：零件本身与外部的分界线一般都用粗实线表示,螺纹的大径或小径是用粗实线还是细实线表示,就要看它是否螺纹本身与外部的分界线,若是就用粗实线,否则就用细实线.因外螺纹与外部的分界线是大径,故其大径就用粗实线表示；而内螺纹与外部的分界线是小径,故其小径就用粗实线表示.学生理解了螺纹画法规定的由来,便不会把粗、细实线搞错了.（2）对于直线和平面的投影分析,由于种类比较多,教师详细讲解之后,学生虽然能够领会,但做练习时往往又要对照课本中的各类直线或平面的三面投影形状图才能判断习题中的直线或平面的类型.若要使学生不用看课本就能熟练判断直线或平面的类型就需要根据投影特征进行归纳和总结.对于空间直线,笔者引导学生归纳、总结,得出如下判断方法：“三斜”是“一般”；“两平一斜”是“水平”,“斜”在__面就是__平线①；“两平一点”是“垂直”,“点”在__面就是__垂线.对于平面,得出如下判断方法：“三面”是“一般”；“两线一面”是“水平”,“面”在__面就是__平面；“两面一线”是“垂直”,“线”在__面就是__垂面.根据归纳、总结,学生掌握了要点和特征,判断直线或平面的类型就轻而易举.

在教学实践中,笔者深刻体会到,对于技工院校学生,没有适当的教学模式就没有良好的教学效果.时代在变,学生在变,观念在变,只有克服困难,与时俱进,以继承打基础,以创新求发展,才能不断提高教学质量.

注释：

①“斜”是指与投影轴倾斜的投影线,“__面”是指正平面、水平面和侧平面中的一个投影面,“__平线”中的“__”表示与投影面名称对应的“正”、“水”或“侧”,以下类同.