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《机械制图》是工科类,尤其是机械类学生的重要专业技术基础课,对这门课程知识的掌握程度,直接影响着学生的教学质量。学习该课程的主要目的是培养学生绘制和识读机械图样的能力,制图课同时要为后续相关课程和工作就业服务。在《机械制图》的教学中,长期面临的问题是学生制图的预备知识不足,空间想象能力和形象思维能力较弱,学生之间的个体差异较大。这些都给制图课的教学带来了一定的难度。同时,后续相关课程和就业岗位对制图课的要求又不能降低,因此,《机械制图》课的学习好坏将直接影响后续专业课的学习及实训、实习能力的培养与提高。如何使《机械制图》好教易学,成为众多制图教师不断思索的问题。笔者认为,必须改革《机械制图》现有的教学内容和教学模式,使之更加符合现代教育的需要。
一、《机械制图》教学与时代共进步
《机械制图》主要研究的是绘制和识读工程图样的原理和方法,主要目的是培养学生绘制和识读机械图样的能力。因此,必须让学生在学习过程中,逐步建立由物到图、由图到物的思维过程,并着重培养学生的三维形状与相关位置的空间逻辑、形象思维能力。空间想象能力的培养与提高,决定着《机械制图》教学的成败。为了突破空间想象能力这一制图课程教学的难点,长期以来,众多制图教师及相关人员、部门做了不懈的努力。
1.利用实物模型、挂图和幻灯片辅助教学
以往的教学方式,利用实物模型、挂图和幻灯片等辅助教学手段,再通过教师准确、生动、形象的语言描述及示范,帮助学生建立空间概念,培养空间想象和表达能力。这种方法确实能达到一定的教学效果。其优点是能够帮助学生逐步建立由物到图、由图到物的思维过程;其不足之处在于:一是数量较少,不能普及;二是只有前面的学生能看得清楚,后面学生看不清楚;三是携带不便;四是只能反映结果,不能表达过程的形成与变化。
2.利用实物模型、教学光盘、CAI课件辅助教学
随着科技的发展和进步,计算机多媒体技术出现,并且得到迅猛发展。计算机辅助教学,在各学科中的应用也日益普及。对于制图这一学科而言,引入计算机辅助教学,采用多媒体教学方式为制图教学创造出了较好的教学效果,推进了制图课的教学改革。
多媒体技术使计算机实现了有声可视,并且将图、文、声、动画、视频、影视等多种形式融合成一体,产生更生动、形象、逼真的表达效果,扩大了人的感知空间。目前,我国一些大中专学校已相继研制开发了《画法几何》、《零件装配图》及其他《制图》多媒体教学光盘。这些课件应用在教学过程中,既方便实用,又能使课堂内容更加丰富多彩。《机械制图》教学光盘集图像、动画于一体,形象生动逼真,画图步骤过程清晰明了。因为,选择一套与教材、习题集配套的教学光盘,会在教学中起到一定的作用,收到一定的教学效果。
教学的内容是丰富多彩的,教学的方法也是灵活多样的。在已有的软件基础上,根据教学内容灵活多样地利用各种绘图软件,自己设计一些简单、有效的课件,运用到教学过程中,既方便实用,又能使课堂内容具有更强的针对性。
教学光盘、CAI课件的优点是形象生动逼真,画图步骤过程清晰明了,具有适应性强、应用面广等特点。其不足之处在于:一是缺乏师生互动,难以激发学生的学习热情;二是上课速度、节奏难以控制,不易做到符合学生的认知规律。因此,其优点、优势难以充分发挥。
二、《机械制图》与《AutoCAD》教学整合的构想
1.《机械制图》与《AutoCAD》的关系
笔者长期担任《机械制图》与《AutoCAD》两门课程的教学工作。在《机械制图》与《AutoCAD》这两门独立课程的教学中,笔者发现《AutoCAD》对《机械制图》教学具有很大的促进作用,同时对《机械制图》知识的依赖也很强。在《机械制图》教学中,利用AutoCAD强大的二维与三维绘图功能,绘制许多基本体、组合体、剖视图及零件图等二维与三维图形,应用到教学中,对培养学生的空间想象和表达能力起到了一定的促进作用。同时,在《AutoCAD》教学中,需要《机械制图》中的图样幅面、图线、文字标注、尺寸标注等知识以及读图能力作为基础。两门课程关系紧密,互相促进。如果将《机械制图》与《AutoCAD》这两门独立课程进行整合,对突破培养学生空间想象能力这一制图教学难点一定有很大帮助,对规范AutoCAD绘图也会有所帮助。
2.《机械制图与AutoCAD》教材、教法的设想
关于制图的基本知识与技能这部分内容,可在多媒体教室或计算机房利用教学光盘、CAI课件辅助教学讲解,然后在计算机房利用AutoCAD软件进行基础知识与二维图形的绘制,巩固所学制图知识,同时掌握计算机绘图技能,为后续教学打基础。正投影作图基础、立体表面交线的投影作图、组合体、轴测图、零件图和装配图等内容都可以采用下面这样的教学安排:利用多媒体课件、教学光盘等手段讲解机械制图中的知识点;利用AutoCAD软件,通过任务驱动型教学法,培训学生的空间想象能力、视图表达能力和计算机绘图能力。一般对于确定物体的表达方案,应该是先画三维、后画二维;对于读图,如补视图、补缺线、识读零件图、识读装配图,应该是先画二维、后画三维。对于补视图、补缺线中的难题,可以边画二维、边画三维,边分析、边比较、边修改,直到正确为止。例如,在基本体、组合体投影、剖视图的教学中,如果用教学模型在教室中教学,模型数量少,学生参与率低,而采用AutoCAD教学可以方便地对基本体等进行建模,由三维转换成二维,并可通过多个视图角度观察模型(此处模型指由CAD创建的三维模型),增强学生的形象储备,学生全员参与,教学效果好。又如,在零件图绘制和识读的教学中,可利用AutoCAD强大的二维、三维绘图功能,方便得到零件的实体模型,并提出多种表达方案进行比较,最终得到符合国家标准的优化方案,突破传统教学中学生难以直观掌握教学内容的这一缺点,培养学生的机械制图素养及综合素质。
三、机械制图教学应还学生主体地位
众所周知,在教学活动中,学生是教学的主体,教师应起主导作用。然而,目前在很多课程的教学活动中,都习惯于“教师讲学生听”的教学模式。随着实物模型、挂图和幻灯片、教学光盘等辅助教学手段的丰富,教师的主导作用不断加强,而学生的教学主体地位却未能得到足够重视,依然是被动的听、看,很少积极参与。下面是机械制图教学中,笔者为培养学生的空间想象能力,用AutoCAD绘制的一些图形。
如果将《机械制图与AutoCAD》教学进行合理整合,上面这些教学中所提到的教师用AutoCAD绘制的二维、三维图形,学生也是可以自己做的,而且效果将会更好。因为眼看千遍不如手摸一遍,如果能做到全员参与,更能符合学生的认知规律,便于分层次教学,一定能更有效地激发学生的学生兴趣、学习热情,使学生有成就感,从而进一步开发学生的创新潜能,培养学生的创造性思维,使学生终身受益。因此,笔者认为,随着科技的发展和进步,以及计算机、CAD的普及,机械制图教学具备了改革的条件,到了该还学生主体地位的时候了。
(作者单位:江苏盐城技师学院)
一、《机械制图》教学与时代共进步
《机械制图》主要研究的是绘制和识读工程图样的原理和方法,主要目的是培养学生绘制和识读机械图样的能力。因此,必须让学生在学习过程中,逐步建立由物到图、由图到物的思维过程,并着重培养学生的三维形状与相关位置的空间逻辑、形象思维能力。空间想象能力的培养与提高,决定着《机械制图》教学的成败。为了突破空间想象能力这一制图课程教学的难点,长期以来,众多制图教师及相关人员、部门做了不懈的努力。
1.利用实物模型、挂图和幻灯片辅助教学
以往的教学方式,利用实物模型、挂图和幻灯片等辅助教学手段,再通过教师准确、生动、形象的语言描述及示范,帮助学生建立空间概念,培养空间想象和表达能力。这种方法确实能达到一定的教学效果。其优点是能够帮助学生逐步建立由物到图、由图到物的思维过程;其不足之处在于:一是数量较少,不能普及;二是只有前面的学生能看得清楚,后面学生看不清楚;三是携带不便;四是只能反映结果,不能表达过程的形成与变化。
2.利用实物模型、教学光盘、CAI课件辅助教学
随着科技的发展和进步,计算机多媒体技术出现,并且得到迅猛发展。计算机辅助教学,在各学科中的应用也日益普及。对于制图这一学科而言,引入计算机辅助教学,采用多媒体教学方式为制图教学创造出了较好的教学效果,推进了制图课的教学改革。
多媒体技术使计算机实现了有声可视,并且将图、文、声、动画、视频、影视等多种形式融合成一体,产生更生动、形象、逼真的表达效果,扩大了人的感知空间。目前,我国一些大中专学校已相继研制开发了《画法几何》、《零件装配图》及其他《制图》多媒体教学光盘。这些课件应用在教学过程中,既方便实用,又能使课堂内容更加丰富多彩。《机械制图》教学光盘集图像、动画于一体,形象生动逼真,画图步骤过程清晰明了。因为,选择一套与教材、习题集配套的教学光盘,会在教学中起到一定的作用,收到一定的教学效果。
教学的内容是丰富多彩的,教学的方法也是灵活多样的。在已有的软件基础上,根据教学内容灵活多样地利用各种绘图软件,自己设计一些简单、有效的课件,运用到教学过程中,既方便实用,又能使课堂内容具有更强的针对性。
教学光盘、CAI课件的优点是形象生动逼真,画图步骤过程清晰明了,具有适应性强、应用面广等特点。其不足之处在于:一是缺乏师生互动,难以激发学生的学习热情;二是上课速度、节奏难以控制,不易做到符合学生的认知规律。因此,其优点、优势难以充分发挥。
二、《机械制图》与《AutoCAD》教学整合的构想
1.《机械制图》与《AutoCAD》的关系
笔者长期担任《机械制图》与《AutoCAD》两门课程的教学工作。在《机械制图》与《AutoCAD》这两门独立课程的教学中,笔者发现《AutoCAD》对《机械制图》教学具有很大的促进作用,同时对《机械制图》知识的依赖也很强。在《机械制图》教学中,利用AutoCAD强大的二维与三维绘图功能,绘制许多基本体、组合体、剖视图及零件图等二维与三维图形,应用到教学中,对培养学生的空间想象和表达能力起到了一定的促进作用。同时,在《AutoCAD》教学中,需要《机械制图》中的图样幅面、图线、文字标注、尺寸标注等知识以及读图能力作为基础。两门课程关系紧密,互相促进。如果将《机械制图》与《AutoCAD》这两门独立课程进行整合,对突破培养学生空间想象能力这一制图教学难点一定有很大帮助,对规范AutoCAD绘图也会有所帮助。
2.《机械制图与AutoCAD》教材、教法的设想
关于制图的基本知识与技能这部分内容,可在多媒体教室或计算机房利用教学光盘、CAI课件辅助教学讲解,然后在计算机房利用AutoCAD软件进行基础知识与二维图形的绘制,巩固所学制图知识,同时掌握计算机绘图技能,为后续教学打基础。正投影作图基础、立体表面交线的投影作图、组合体、轴测图、零件图和装配图等内容都可以采用下面这样的教学安排:利用多媒体课件、教学光盘等手段讲解机械制图中的知识点;利用AutoCAD软件,通过任务驱动型教学法,培训学生的空间想象能力、视图表达能力和计算机绘图能力。一般对于确定物体的表达方案,应该是先画三维、后画二维;对于读图,如补视图、补缺线、识读零件图、识读装配图,应该是先画二维、后画三维。对于补视图、补缺线中的难题,可以边画二维、边画三维,边分析、边比较、边修改,直到正确为止。例如,在基本体、组合体投影、剖视图的教学中,如果用教学模型在教室中教学,模型数量少,学生参与率低,而采用AutoCAD教学可以方便地对基本体等进行建模,由三维转换成二维,并可通过多个视图角度观察模型(此处模型指由CAD创建的三维模型),增强学生的形象储备,学生全员参与,教学效果好。又如,在零件图绘制和识读的教学中,可利用AutoCAD强大的二维、三维绘图功能,方便得到零件的实体模型,并提出多种表达方案进行比较,最终得到符合国家标准的优化方案,突破传统教学中学生难以直观掌握教学内容的这一缺点,培养学生的机械制图素养及综合素质。
三、机械制图教学应还学生主体地位
众所周知,在教学活动中,学生是教学的主体,教师应起主导作用。然而,目前在很多课程的教学活动中,都习惯于“教师讲学生听”的教学模式。随着实物模型、挂图和幻灯片、教学光盘等辅助教学手段的丰富,教师的主导作用不断加强,而学生的教学主体地位却未能得到足够重视,依然是被动的听、看,很少积极参与。下面是机械制图教学中,笔者为培养学生的空间想象能力,用AutoCAD绘制的一些图形。
如果将《机械制图与AutoCAD》教学进行合理整合,上面这些教学中所提到的教师用AutoCAD绘制的二维、三维图形,学生也是可以自己做的,而且效果将会更好。因为眼看千遍不如手摸一遍,如果能做到全员参与,更能符合学生的认知规律,便于分层次教学,一定能更有效地激发学生的学生兴趣、学习热情,使学生有成就感,从而进一步开发学生的创新潜能,培养学生的创造性思维,使学生终身受益。因此,笔者认为,随着科技的发展和进步,以及计算机、CAD的普及,机械制图教学具备了改革的条件,到了该还学生主体地位的时候了。
(作者单位:江苏盐城技师学院)