提高機械制圖課教學實效性的方法

【摘 要】制圖是機械制造、建筑、化工、冶金、航天等行業都要用到的一門技術基礎課，它是工科及職業技術學校學生必須學習和掌握的一門學科，它對培養學生走向工作崗位后嚴謹的工作作風和負責任的態度有積極的作用。在現實生產中，隨著科學技術的迅猛發展和計算機的廣泛應用，對制圖的繪制要求和教學內容的結構也提出了新的要求。傳統的圖板丁字尺鉛筆、繪圖儀器傳統的繪圖時代已經被計算機繪圖軟件所取代；技術圖紙資料由文件夾和文件柜傳統的保存模式轉變為由磁盤保存模式。因此，制圖課的教學也必須與時俱進跟上時代發展的步伐，及時對制圖的教學內容進行結構調整，要根據不同層次的授課對象，采用現代化教學手段，培養出現代企業需要的高素質勞動者。

【關鍵詞】空間想象力 直觀教學 現代教育技術 機械制圖

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2013）27-0049-02

一 培養學生空間想象力的方法

1.運用直觀教學手段培養學生的空間想象力

在傳統的機械制圖教學過程中，教師傳授知識主要依靠語言講述和黑板畫圖的方法，雖然這種教學方法比較簡單，也能達到一定的教學目的，完成教學任務，但依舊解決不了學生對空間概念的建立和空間想象能力提高的難題。有些學生對平面（視圖）到立體（三維視圖）、立體到平面的轉變概念還模糊不清，甚至有些學生的空間概念還停留在二維坐標（X軸、Y軸）的時期。在培養學生空間想象思維能力方面，教師可借助直觀教學手段，利用不同的實物形體（如長方體、圓柱體、圓錐體、棱柱、球體等）為載體，并通過運用自己豐富的教學語言一一展現給學生，再結合這些實物形體與平面圖形（視圖）的講解促成學生思維從空間到平面、從平面到空間的有效轉化。這樣不但可以激發學生的學習興趣，還可以為進一步提高他們的空間思維想象力和知識能力打下基礎。

由此可見，在機械制圖教學過程中，直觀教學手段讓學生可以更直觀地感知物體從立體到平面、從平面到立體的轉變過程。學生可以便捷地認識實物與圖形之間的聯系，從而深化空間思維，培養學生的空間想象力。

2.運用現代教育教學技術培養學生的空間想象力

以多媒體為主體的現代教育教學技術與機械制圖課堂教學融為一體，實現了圖、字、畫以及聲音的有機結合，既有效地增加課堂的教學容量，同時又突破課堂教學的重點和難點，從而完善了機械制圖的課程體系。但是由于教學初期，學生缺乏必要的空間概念，教師在講授中難以達到教學目標，使教學過程陷入困境。而運用多媒體現代教育教學技術，可使教師在講授過程中單一的語言表達方式轉換成多元素的知識形象的展示，并且教師可以根據學生的學習基礎情況，對教學重點、難點知識重復播放，幫助學生形成大腦中清晰的空間方位關系，解決學習過程中的難題。

這種教學模式不但激發了學生的學習興趣，也在一定程度上培養了學生的創造能力，成就學生在機械制圖課堂學習中的主動性和培養了學生的空間想象能力，使學生的知識能力得到了全面拓展。

3.培養學生動手能力來提升學生的空間想象力

在機械制圖教學實踐中，教師主要是通過語言表達、實物形體展示、黑板畫圖，讓學生通過必要的繪圖實踐、讀圖實踐等方法來培養學生的空間思維想象能力。這種方法雖然可行，但遇到結構復雜的形體，不論教師語言表達得多清楚、肢體語言多豐富，學生對該形體的空間想象力仍無法拓展。教師應以教學為契機，利用實體模型結合平面圖讓學生自己動手實踐，在實踐中讓他們充分展開空間想象能力，不斷熟悉物體的立體空間到平面空間的轉換。教師還可以通過鼓勵

學生參與模型制作，引導學生形成物體空間概念，并在此基礎上不斷感悟。

在機械制圖課堂教學中，如果說教師的教學模式的運用能達到優化教學過程，并對學生空間想象力的培養起到積極作用的話，那么它在很大程度上屬于間接的方法，而提供給學生動手機會則是培養學生空間想象力的直接方法。其實，機械制圖是一門實踐性很強的課程，提供給學生動手機會正符合該課程實踐性的內在要求。

二 調整教學內容，因需施教

在現實生產中，不同工種對制圖的要求是不同的，因此學校要科學合理地實施素質教育與能力培養的要求，對那些陳舊老化、不符合時代發展要求的內容結構進行調整，及時補充一些符合時代發展、企業需要、適合現代學生學習需要的有用的相關知識。對于中等職業學校機電類的學生而言，將來在工作崗位上，識圖、讀圖能力是必備的，而對畫圖能力要求并不高。因此，在學校期間對學生進行識圖、讀圖訓練是機械制圖課的首要任務。傳統的教學，教師都是通過教學畫圖來提高識圖、讀圖能力，然而近幾年的教學實踐表明，由于學生惰性較強，懶得動手畫圖，致使以畫帶識、以畫帶讀的教學思路受到了嚴峻的挑戰。要想改變這種狀況，首先要從調整教材體系入手，改變原有教材的編排結構及知識體系，使教材在教學過程中能更貼近生產實際，從而使教師在教學方法上做相應的調整和改變，提高教學效果。

筆者對機械制圖課程改革的思路是：將《機械制圖》教材按三大部分編排，第一部分基礎知識篇；第二部分識圖、讀圖篇；第三部分應用提高篇。

第一部分基礎知識篇安排如下內容：基本作圖及投影的基本概念，點、線、面及基本幾何體的投影；三視圖的基本概念；軸測圖可以作為選學內容安排。

第二部分識圖、讀圖篇的安排思路是：由一些常見的簡單圖形入手，就識圖、讀圖的基本方法和技能進行培訓，從簡單到復雜逐漸遞增。開始的簡單圖形只強化三視圖的識讀，可以配合立體圖來幫助學生理解三視圖的形成和對應的投影關系。隨著圖形復雜程度的增加，讀圖內容也逐漸增加，包括向視圖、斜視圖、局部視圖、剖視圖、斷面圖以及一些常用零件的特殊表示方法等內容逐步地加入到讀圖中，學生通過讀圖掌握機械制圖的基本知識。

第三部分應用提高篇的安排思路是：在機電類專業學生進行鉗工、車工、數控的技能訓練過程中，進一步加強圖樣的識讀，同時，可以將金屬材料與熱處理的內容、公差配合的內容及加工工藝的內容穿插在其中，傳授給學生。如在技能訓練的過程中，涉及工件使用的材料時，可以將常用金屬材料的牌號、常用熱處理方法等告訴學生；在加工圖樣中出現尺寸公差、形狀公差時，將形、位公差的概念，形、位公差的測量方法講給學生；在鉗工實習進行配合件制作訓練時，將配合的概念介紹給學生；在車工技能訓練及數控加工技能訓練時，將加工工藝的內容介紹給學生。

三 使用現代化教學手段，促進教學方法的改革

在制圖教學過程中遇到的難題是學生對制圖的認識是抽象難懂，特別對于那些數學基礎較差的學生更是如此。不論是畢業學生還是在校學生大多能夠對制圖在生產實踐中的重要性認識比較高，為了學好制圖花費了很多時間，但效果很不理想。究其原因主要有：（1）學生方面，在中學時期立體幾何學得不好的學生特別是沒有學過立體幾何的初中學生，他們的空間想象思維只停留在平面圖形的基礎上。（2）教學手段方面，教師在教學過程中所使用的教具模型、掛圖都是老版本，沒有創新與改進，模具的結構與尺寸過于簡單和小型化、掛圖的內容只能講解簡單的例子，無論老師怎樣描述比劃，有些學生就是想不出它的形狀結構，因此，傳統教學方法不利于培養和提高學生的空間思維能力。

在科學技術迅猛發展的今天，由于計算機繪圖技術在制圖中廣泛應用，解決學生對制圖抽象難懂的問題和對學生空間思維能力的提高就變得容易起來。一由空間到平面，用計算機繪制出立體模型通過觀察物體的空間形狀和結構，畫出其三視圖，二由平面到空間，再根據畫出的三視圖想出物體的空間形狀和結構。可以借助計算機輔助教學手段，通過反復訓練來提高學生的空間思維想象能力。利用計算機輔助教學可以畫出各種物體的三維圖形（采用CAXA制造工程師中的三維實體造型比在黑板上畫軸測圖要快得多），這些圖形可以在空間任意放大、旋轉（在黑板和掛圖上是不能實現的），可讓學生從不同方向觀察它的形狀結構，根據投影原理畫出它的二維圖形，這樣學生學習起來就很容易理解和掌握，有利于提高學習的積極性。

除了采用計算機輔助教學手段外，在教學過程中也可采用其他教學方法，如針對化工專業的學生多講些和化工設備有關的識圖內容，對機械制造專業的學生多講些和零配件及加工工藝有關的內容。如果有條件可帶領學生去生產現場參觀學習，讓學生對制圖在生產實際中的應用進一步加深了解，增強學生的自信心以提高對制圖的學習興趣。另外，在制圖的教學中，應盡量采用生產中的實際圖樣讓學生進行讀圖的練習，使理論和實際緊密結合起來，達到學以致用的目的。

四 加強學習，提高教師自身的專業素質與技能

制圖是一門既抽象枯燥，又需要學生的空間想象能力非常強的技術基礎課。怎樣把抽象的理論知識變成讓學生能直觀感知的感性認識，讓枯燥的理論定義和規定變得有興趣，除了有很好的語言表達能力外，還必須具有相關的機械專業知識，如材料力學、材料的選擇與應用、機械加工工藝流程、機械設計原理、機械制造工藝學、公差配合與測量技術，這些知識在以后的設計圖紙中的零件結構設計、表面質量要求、零配件的裝配與維護等方面都要用到。

只有掌握了這些知識，教師在給學生的授課過程中才能運用自如地舉出生產中的典型例子，把制圖中的理論知識與生產實際有機地結合起來。為了提高教師自身的專業素質與技能，不但要隨時更新與學習最先進的理論知識與技能來豐富和武裝自己的頭腦，還要隨時關注現代科學技術的發展，如計算機繪圖技術取代了傳統的手工繪圖。作為制圖教師必須熟練掌握和運用計算機繪圖軟件，以便在教學過程中把由計算機繪制的圖樣從多個角度展現給學生，來提高他們的空間想象能力。

參考文獻

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〔責任編輯：范可〕