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摘要:机械识图是集理论和实践为一体的专业基础课,而中职学生普遍缺少空间想象能力和实践经验。教师应当摒弃传统的“填鸭式”教学,从新的教学技术中寻找最优解,以适应学情,有效解决课程重难点。本文结合教学案例和当下热门的新技术:蓝墨云班课、三维软件、AR技术、3D打印等综合论述新技术在识图教学中的灵活运用。
关键词:机械识图 新技术 中职教学
中图分类号:G4 文献标识码:A
一、引言:
机械识图[1]作为中职机械类专业的必修课,主要培养学生识读、绘制机械图样的能力,为后续从事机械行业工作或升学打下夯实基础。课程要求学生必须熟练掌握国家制图标准,具有一定的抽象思维和空间想象能力,能够在“二维”和“三维”之间转换。而中职学生综合素质普遍不高,初次接触具有一定难度的机械识图,确实是一个比较大的挑战。
传统教学多以教师讲授为主,配合尺规、挂图和模型等教学手段。机械识图是一门理论不深,而实践性非常强的课程,这就要求教师在讲授上做到“少”和“精”,把更多的时间留给学生思考和作图上。在教学手段的使用上,挂图和模型能起到一目了然的作用,但是很多学生知其然却不知其所以然,在截交线和相贯线这两块知识点上变现尤为明显。传统教学方式很容易造成班级学生的两极分化,中间灰色区域的学生想要学好,可又找不到合适的路径和方法,久而久之便失去信心和兴趣。如何让更多灰色区域的学生重拾起学好识图的信心,让相对较差的后进生能尽快入门,在教师层面也是一个非常大的挑战。
教师除了在教学内容、难度和顺序上根据学情作出必要调整之外[3],应当去寻求更加有效的教学手段,对知识再加工。新的信息化技术,如蓝墨云班课、三维建模[2]、AR技术和3D打印则给传统教学带来更多的思路。
二、云班课——促进教学统一
蓝墨云班课是移动环境下及时互动的教学新模式,借助于云班课,教师可以创建班课、管理学生、发布作业和通知、批改作业和讨论答疑。蓝墨云班课最大的优点是教学上能打破时空的限制,拓展课堂并丰富课堂组织形式,教师能快速地获取教学反馈,进而对教学有的放矢。
教师在课前将微课、导学案等资料上传至云班课,供学生下载预习。对于一些简单的知识点:如剖视图和剖面图,轴类零件的移出断面图画法等,大部分学生能通过课前自学就能掌握。课中,教师根据学生的掌握情况再进行查漏补缺、强化练习和经验总结,通过发布测试题目来检验学生掌握情况。对于一些较难的内容:如截交线和相贯线,学生通过预习只能建立一个初步的概念,教师这时需要在课上重点讲解。在答疑讨论模块,学生可以分享交流自己的学习心得。教师从中了解学生的困惑,从学生的角度出发去解决难题。
三、AR技术——辅助验证作图
增强现实(Augmented Reality)技术是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术,教师先将软件建模生成的三维模型进行后续处理,学生用手机扫描便能获取三维信息。相比较于电脑上的三维建模,学生只需要用手机下载安装app,对设备和操作要求更低。幻实影像、QQ—AR都能实现用手机扫一扫,即获得可视化3D模型,学生可手动进行旋转、放大、移动,从而在脑海中构建形体。
形体分析法和线面分析法是组合体教学中的重要内容,掌握这两种方法对后续学好补画视图起到很大的帮助作用。在叠加类组合体的新课教学中,笔者先让学生根据三视图的线框将组合体拆分成若干个基本体,接着绘制出单个基本体的正等轴测图,然后将基本体拼在一起形成组合体,最后用AR技术来检验组合体是否能扫描出来。如果组合体前后左右方位摆放不正确、线与线未贴合,将无法扫描出完整的组合体,只能扫描出个别基本体。运用AR技术能快速获得组合体的三维信息,学生可以借此来辅助作图、检验所作图形的准确性。
四、3D打印——直观立体呈现
随着3D打印技术的成熟,3D打印得到普遍的应用:如创客、建筑桥梁模型、工业设计等。3D打印应用于机械识图教学中主要有三种方式:
第一种方式是教师将打印模型作为教具配合挂图、多媒体一起使用,相比较于传统的木质和铝制教具,3D打印教具在制作时间、成本以及造型上都有无可代替的优势。
第二种方式是教师先教会学生3D打印机的操作,让学生自主打印模型验证。通过3D one“傻瓜”式的三维设计和3D打印机的快速成型,学生在动手实践中,更能直观地加深对制图的理解。相贯是识图中的重难点,出现的形式非常的多:两圆柱正交相贯、圆柱和长方体相贯、圆柱孔内相贯等等。很多学生能掌握书本上“以小吃大”这一些规律,但由于缺少实践经验,学生碰到类似补画视图或缺线时还是无从下手。笔者则要求学生将包含相贯的实体全部打印出来,并思考其中的相贯方式,作图时的难点。学生通过收集案例—自主建模—3D打印—思考分析,对相贯的理解更加深刻。
第三种方式是将学生打印出的零件作为测绘的任务,教师单独安排两周左右的课时,分组让学生完成不同的测绘任务。教师进行指导点评,小组之间进行互评。通过二维——三维——二维的反复实践过程,学生的实践经验不断积累,制图能力无形当中得到提升。
五、小结
合理使用信息化技术能给传统教学带来诸多改进:教学反馈更加高效准确,教学内容更加直观形象、形式丰富。学生的学习积极性不断提高,实践能力不断积累提升。
教学有法,但教无定法,贵在得法。信息化技術只是一种教学手段,教师不能成为信息技术的捆绑者,而应当专注于自己业务素质的提高,关注于学情和教学重难点,针对性地选择最有效、最合适的技术手段,这样才能发挥它真正的作用。
参考文献
[1]崔陵、娄海滨.机械识图 [M].北京:高等教育出版社,2014.
[2] 金曙.基于Pro_E三维技术的中职机械识图教学研究[J]理论研究,2019
[3] 杨海群.优化中职学校机械识图课程教学的几点思考[J]职业教育 课程与教材,2014.12
关键词:机械识图 新技术 中职教学
中图分类号:G4 文献标识码:A
一、引言:
机械识图[1]作为中职机械类专业的必修课,主要培养学生识读、绘制机械图样的能力,为后续从事机械行业工作或升学打下夯实基础。课程要求学生必须熟练掌握国家制图标准,具有一定的抽象思维和空间想象能力,能够在“二维”和“三维”之间转换。而中职学生综合素质普遍不高,初次接触具有一定难度的机械识图,确实是一个比较大的挑战。
传统教学多以教师讲授为主,配合尺规、挂图和模型等教学手段。机械识图是一门理论不深,而实践性非常强的课程,这就要求教师在讲授上做到“少”和“精”,把更多的时间留给学生思考和作图上。在教学手段的使用上,挂图和模型能起到一目了然的作用,但是很多学生知其然却不知其所以然,在截交线和相贯线这两块知识点上变现尤为明显。传统教学方式很容易造成班级学生的两极分化,中间灰色区域的学生想要学好,可又找不到合适的路径和方法,久而久之便失去信心和兴趣。如何让更多灰色区域的学生重拾起学好识图的信心,让相对较差的后进生能尽快入门,在教师层面也是一个非常大的挑战。
教师除了在教学内容、难度和顺序上根据学情作出必要调整之外[3],应当去寻求更加有效的教学手段,对知识再加工。新的信息化技术,如蓝墨云班课、三维建模[2]、AR技术和3D打印则给传统教学带来更多的思路。
二、云班课——促进教学统一
蓝墨云班课是移动环境下及时互动的教学新模式,借助于云班课,教师可以创建班课、管理学生、发布作业和通知、批改作业和讨论答疑。蓝墨云班课最大的优点是教学上能打破时空的限制,拓展课堂并丰富课堂组织形式,教师能快速地获取教学反馈,进而对教学有的放矢。
教师在课前将微课、导学案等资料上传至云班课,供学生下载预习。对于一些简单的知识点:如剖视图和剖面图,轴类零件的移出断面图画法等,大部分学生能通过课前自学就能掌握。课中,教师根据学生的掌握情况再进行查漏补缺、强化练习和经验总结,通过发布测试题目来检验学生掌握情况。对于一些较难的内容:如截交线和相贯线,学生通过预习只能建立一个初步的概念,教师这时需要在课上重点讲解。在答疑讨论模块,学生可以分享交流自己的学习心得。教师从中了解学生的困惑,从学生的角度出发去解决难题。
三、AR技术——辅助验证作图
增强现实(Augmented Reality)技术是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术,教师先将软件建模生成的三维模型进行后续处理,学生用手机扫描便能获取三维信息。相比较于电脑上的三维建模,学生只需要用手机下载安装app,对设备和操作要求更低。幻实影像、QQ—AR都能实现用手机扫一扫,即获得可视化3D模型,学生可手动进行旋转、放大、移动,从而在脑海中构建形体。
形体分析法和线面分析法是组合体教学中的重要内容,掌握这两种方法对后续学好补画视图起到很大的帮助作用。在叠加类组合体的新课教学中,笔者先让学生根据三视图的线框将组合体拆分成若干个基本体,接着绘制出单个基本体的正等轴测图,然后将基本体拼在一起形成组合体,最后用AR技术来检验组合体是否能扫描出来。如果组合体前后左右方位摆放不正确、线与线未贴合,将无法扫描出完整的组合体,只能扫描出个别基本体。运用AR技术能快速获得组合体的三维信息,学生可以借此来辅助作图、检验所作图形的准确性。
四、3D打印——直观立体呈现
随着3D打印技术的成熟,3D打印得到普遍的应用:如创客、建筑桥梁模型、工业设计等。3D打印应用于机械识图教学中主要有三种方式:
第一种方式是教师将打印模型作为教具配合挂图、多媒体一起使用,相比较于传统的木质和铝制教具,3D打印教具在制作时间、成本以及造型上都有无可代替的优势。
第二种方式是教师先教会学生3D打印机的操作,让学生自主打印模型验证。通过3D one“傻瓜”式的三维设计和3D打印机的快速成型,学生在动手实践中,更能直观地加深对制图的理解。相贯是识图中的重难点,出现的形式非常的多:两圆柱正交相贯、圆柱和长方体相贯、圆柱孔内相贯等等。很多学生能掌握书本上“以小吃大”这一些规律,但由于缺少实践经验,学生碰到类似补画视图或缺线时还是无从下手。笔者则要求学生将包含相贯的实体全部打印出来,并思考其中的相贯方式,作图时的难点。学生通过收集案例—自主建模—3D打印—思考分析,对相贯的理解更加深刻。
第三种方式是将学生打印出的零件作为测绘的任务,教师单独安排两周左右的课时,分组让学生完成不同的测绘任务。教师进行指导点评,小组之间进行互评。通过二维——三维——二维的反复实践过程,学生的实践经验不断积累,制图能力无形当中得到提升。
五、小结
合理使用信息化技术能给传统教学带来诸多改进:教学反馈更加高效准确,教学内容更加直观形象、形式丰富。学生的学习积极性不断提高,实践能力不断积累提升。
教学有法,但教无定法,贵在得法。信息化技術只是一种教学手段,教师不能成为信息技术的捆绑者,而应当专注于自己业务素质的提高,关注于学情和教学重难点,针对性地选择最有效、最合适的技术手段,这样才能发挥它真正的作用。
参考文献
[1]崔陵、娄海滨.机械识图 [M].北京:高等教育出版社,2014.
[2] 金曙.基于Pro_E三维技术的中职机械识图教学研究[J]理论研究,2019
[3] 杨海群.优化中职学校机械识图课程教学的几点思考[J]职业教育 课程与教材,2014.12