提高机械制图课教学实效性的方法

【摘 要】制图是机械制造、建筑、化工、冶金、航天等行业都要用到的一门技术基础课,它是工科及职业技术学校学生必须学习和掌握的一门学科,它对培养学生走向工作岗位后严谨的工作作风和负责任的态度有积极的作用.在现实生产中,随着科学技术的迅猛发展和计算机的广泛应用,对制图的绘制要求和教学内容的结构也提出了新的要求.传统的图板丁字尺铅笔、绘图仪器传统的绘图时代已经被计算机绘图软件所取代；技术图纸资料由文件夹和文件柜传统的保存模式转变为由磁盘保存模式.因此,制图课的教学也必须与时俱进跟上时怎么发表展的步伐,及时对制图的教学内容进行结构调整,要根据不同层次的授课对象,采用现代化教学手段,培养出现代企业需要的高素质劳动者.

【关 键 词】空间想象力直观教学现代教育技术机械制图

【中图分类号】G642【文献标识码】A【文章编号】1674-4810（2013）27-0049-02

一培养学生空间想象力的方法

1.运用直观教学手段培养学生的空间想象力

在传统的机械制图教学过程中,教师传授知识主要依靠语言讲述和黑板画图的方法,虽然这种教学方法比较简单,也能达到一定的教学目的,完成教学任务,但依旧解决不了学生对空间概念的建立和空间想象能力提高的难题.有些学生对平面（视图）到立体（三维视图）、立体到平面的转变概念还模糊不清,甚至有些学生的空间概念还停留在二维坐标（X轴、Y轴）的时期.在培养学生空间想象思维能力方面,教师可借助直观教学手段,利用不同的实物形体（如长方体、圆柱体、圆锥体、棱柱、球体等）为载体,并通过运用自己丰富的教学语言一一展现给学生,再结合这些实物形体与平面图形（视图）的讲解促成学生思维从空间到平面、从平面到空间的有效转化.这样不但可以激发学生的学习兴趣,还可以为进一步提高他们的空间思维想象力和知识能力打下基础.

由此可见,在机械制图教学过程中,直观教学手段让学生可以更直观地感知物体从立体到平面、从平面到立体的转变过程.学生可以便捷地认识实物与图形之间的联系,从而深化空间思维,培养学生的空间想象力.

2.运用现代教育教学技术培养学生的空间想象力

以多媒体为主体的现代教育教学技术与机械制图课堂教学融为一体,实现了图、字、画以及声音的有机结合,既有效地增加课堂的教学容量,同时又突破课堂教学的重点和难点,从而完善了机械制图的课程体系.但是由于教学初期,学生缺乏必要的空间概念,教师在讲授中难以达到教学目标,使教学过程陷入困境.而运用多媒体现代教育教学技术,可使教师在讲授过程中单一的语言表达方式转换成多元素的知识形象的展示,并且教师可以根据学生的学习基础情况,对教学重点、难点知识重复播放,帮助学生形成大脑中清晰的空间方位关系,解决学习过程中的难题.

这种教学模式不但激发了学生的学习兴趣,也在一定程度上培养了学生的创造能力,成就学生在机械制图课堂学习中的主动性和培养了学生的空间想象能力,使学生的知识能力得到了全面拓展.

3.培养学生动手能力来提升学生的空间想象力

在机械制图教学实践中,教师主要是通过语言表达、实物形体展示、黑板画图,让学生通过必要的绘图实践、读图实践等方法来培养学生的空间思维想象能力.这种方法虽然可行,但遇到结构复杂的形体,不论教师语言表达得多清楚、肢体语言多丰富,学生对该形体的空间想象力仍无法拓展.教师应以教学为契机,利用实体模型结合平面图让学生自己动手实践,在实践中让他们充分展开空间想象能力,不断熟悉物体的立体空间到平面空间的转换.教师还可以通过鼓励

学生参与模型制作,引导学生形成物体空间概念,并在此基础上不断感悟.

在机械制图课堂教学中,如果说教师的教学模式的运用能达到优化教学过程,并对学生空间想象力的培养起到积极作用的话,那么它在很大程度上属于间接的方法,而提供给学生动手机会则是培养学生空间想象力的直接方法.其实,机械制图是一门实践性很强的课程,提供给学生动手机会正符合该课程实践性的内在要求.

二调整教学内容,因需施教

在现实生产中,不同工种对制图的要求是不同的,因此学校要科学合理地实施素质教育与能力培养的要求,对那些陈旧老化、不符合时怎么发表展要求的内容结构进行调整,及时补充一些符合时怎么发表展、企业需要、适合现代学生学习需要的有用的相关知识.对于中等职业学校机电类的学生而言,将来在工作岗位上,识图、读图能力是必备的,而对画图能力要求并不高.因此,在学校期间对学生进行识图、读图训练是机械制图课的首要任务.传统的教学,教师都是通过教学画图来提高识图、读图能力,然而近几年的教学实践表明,由于学生惰性较强,懒得动手画图,致使以画带识、以画带读的教学思路受到了严峻的挑战.要想改变这种状况,首先要从调整教材体系入手,改变原有教材的编排结构及知识体系,使教材在教学过程中能更贴近生产实际,从而使教师在教学方法上做相应的调整和改变,提高教学效果.

笔者对机械制图课程改革的思路是：将《机械制图》教材按三大部分编排,第一部分基础知识篇；第二部分识图、读图篇；第三部分应用提高篇.

第一部分基础知识篇安排如下内容：基本作图及投影的基本概念,点、线、面及基本几何体的投影；三视图的基本概念；轴测图可以作为选学内容安排.

第二部分识图、读图篇的安排思路是：由一些常见的简单图形入手,就识图、读图的基本方法和技能进行培训,从简单到复杂逐渐递增.开始的简单图形只强化三视图的识读,可以配合立体图来帮助学生理解三视图的形成和对应的投影关系.随着图形复杂程度的增加,读图内容也逐渐增加,包括向视图、斜视图、局部视图、剖视图、断面图以及一些常用零件的特殊表示方法等内容逐步地加入到读图中,学生通过读图掌握机械制图的基本知识.

第三部分应用提高篇的安排思路是：在机电类专业学生进行钳工、车工、数控的技能训练过程中,进一步加强图样的识读,同时,可以将金属材料与热处理的内容、公差配合的内容及加工工艺的内容穿插在其中,传授给学生.如在技能训练的过程中,涉及工件使用的材料时,可以将常用金属材料的牌号、常用热处理方法等告诉学生；在加工图样中出现尺寸公差、形状公差时,将形、位公差的概念,形、位公差的测量方法讲给学生；在钳工实习进行配合件制作训练时,将配合的概念介绍给学生；在车工技能训练及数控加工技能训练时,将加工工艺的内容介绍给学生.三使用现代化教学手段,促进教学方法的改革

在制图教学过程中遇到的难题是学生对制图的认识是抽象难懂,特别对于那些数学基础较差的学生更是如此.不论是毕业学生还是在校学生大多能够对制图在生产实践中的重要性认识比较高,为了学好制图花费了很多时间,但效果很不理想.究其原因主要有：（1）学生方面,在中学时期立体几何学得不好的学生特别是没有学过立体几何的初中学生,他们的空间想象思维只停留在平面图形的基础上.（2）教学手段方面,教师在教学过程中所使用的教具模型、挂图都是老版本,没有创新与改进,模具的结构与尺寸过于简单和小型化、挂图的内容只能讲解简单的例子,无论老师怎样描述比划,有些学生就是想不出它的形状结构,因此,传统教学方法不利于培养和提高学生的空间思维能力.

在科学技术迅猛发展的今天,由于计算机绘图技术在制图中广泛应用,解决学生对制图抽象难懂的问题和对学生空间思维能力的提高就变得容来.一由空间到平面,用计算机绘制出立体模型通过观察物体的空间形状和结构,画出其三视图,二由平面到空间,再根据画出的三视图想出物体的空间形状和结构.可以借助计算机辅助教学手段,通过反复训练来提高学生的空间思维想象能力.利用计算机辅助教学可以画出各种物体的三维图形（采用CAXA制造工程师中的三维实体造型比在黑板上画轴测图要快得多）,这些图形可以在空间任意放大、旋转（在黑板和挂图上是不能实现的）,可让学生从不同方向观察它的形状结构,根据投影原理画出它的二维图形,这样学生学习起来就很容易理解和掌握,有利于提高学习的积极性.

除了采用计算机辅助教学手段外,在教学过程中也可采用其他教学方法,如针对化工专业的学生多讲些和化工设备有关的识图内容,对机械制造专业的学生多讲些和零配件及加工工艺有关的内容.如果有条件可带领学生去生产现场参观学习,让学生对制图在生产实际中的应用进一步加深了解,增强学生的自信心以提高对制图的学习兴趣.另外,在制图的教学中,应尽量采用生产中的实际图样让学生进行读图的练习,使理论和实际紧密结合起来,达到学以致用的目的.

四加强学习,提高教师自身的专业素质与技能

制图是一门既抽象枯燥,又需要学生的空间想象能力非常强的技术基础课.怎样把抽象的理论知识变成让学生能直观感知的感性认识,让枯燥的理论定义和规定变得有兴趣,除了有很好的语言表达能力外,还必须具有相关的机械专业知识,如材料力学、材料的选择与应用、机械加工工艺流程、机械设计原理、机械制造工艺学、公差配合与测量技术,这些知识在以后的设计图纸中的零件结构设计、表面质量要求、零配件的装配与维护等方面都要用到.

只有掌握了这些知识,教师在给学生的授课过程中才能运用自如地举出生产中的典型例子,把制图中的理论知识与生产实际有机地结合起来.为了提高教师自身的专业素质与技能,不但要随时更新与学习最先进的理论知识与技能来丰富和武装自己的头脑,还要随时关注现代科学技术的发展,如计算机绘图技术取代了传统的手工绘图.作为制图教师必须熟练掌握和运用计算机绘图软件,以便在教学过程中把由计算机绘制的图样从多个角度展现给学生,来提高他们的空间想象能力.