提高機(jī)械制圖課程的教學(xué)效果的幾種途徑

摘 要：《機(jī)械制圖》課程作為一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程著重培養(yǎng)學(xué)員閱讀機(jī)械圖樣的能力為學(xué)員后續(xù)崗位課程的學(xué)習(xí)提供空間思維能力支撐。一般課程教學(xué)的教學(xué)均可以分為課前準(zhǔn)備、課堂授課和課程考核三個(gè)階段，在教學(xué)的各階段可以采用不同的方法進(jìn)行，對(duì)教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行全程管控。

關(guān)鍵詞：《機(jī)械制圖》；全程管控；教學(xué)質(zhì)量

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1002-7661（2013）32-014-01

《機(jī)械制圖》是我院機(jī)類、機(jī)電類等專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，主要研究繪制和閱讀機(jī)械圖樣的基本原理和基本方法。學(xué)習(xí)這門課的首要任務(wù)就是要學(xué)員建立空間思維模式，培養(yǎng)空間想象能力。找到快遞培養(yǎng)空間想象能力方法便能有效提高《機(jī)械制圖》教學(xué)效果。下面本文將從課前準(zhǔn)備、正式授課以及課程考核三個(gè)階段來(lái)介紹本人在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中采用的幾種方法。

一、課前摸底，因材施教

最好的教學(xué)方法是根據(jù)學(xué)員實(shí)際情況因材施教。我院傳統(tǒng)的課前摸底較多的是關(guān)注學(xué)員文化課基礎(chǔ)，而實(shí)際上空間思維能力強(qiáng)弱才是制約學(xué)員學(xué)習(xí)效果的首要因素。如何掌握學(xué)員在接觸《機(jī)械制圖》這門課以前所具備的空間思維能力水平是擺在每個(gè)制圖教員面前的首要任務(wù)。對(duì)學(xué)員的空間思維能力的研究從上世紀(jì)20年代便已經(jīng)開(kāi)始。經(jīng)過(guò)幾十年的研究和爭(zhēng)論，最終將空間思維能力歸結(jié)于兩個(gè)方面，即空間視覺(jué)化和空間方位感。空間視覺(jué)化是指當(dāng)視覺(jué)刺激物或其一部分發(fā)生運(yùn)動(dòng)后，人通過(guò)識(shí)別、記憶和回憶等方式在頭腦中對(duì)視覺(jué)刺激物進(jìn)行重構(gòu)或復(fù)制的能力?？臻g方位感是指當(dāng)視覺(jué)刺激物的方位發(fā)生變化時(shí)，人能夠保持清醒而不迷惑的能力。目前測(cè)試學(xué)員空間思維能力的測(cè)試有很多種，例如FASP、MPFB、PSVT：R等方法。其中PSVT：R測(cè)試（Purdue Spatial Visualization Test： Rotations）由于操作簡(jiǎn)單、置信度高被廣泛用于選修《機(jī)械制圖》課程學(xué)員的空間思維能力測(cè)試。依照測(cè)試結(jié)果教員可以進(jìn)行分層次教學(xué)，教員可以對(duì)空間思維能力較差的學(xué)員及早進(jìn)行課堂干預(yù)和課后輔導(dǎo)，在實(shí)際教學(xué)已經(jīng)取得了理想效果。

二、課中積極互動(dòng)，營(yíng)造沉浸式課堂教學(xué)氛圍

學(xué)員在學(xué)習(xí)初期還沒(méi)有建立一定的空間思維能力，再加上他們對(duì)機(jī)械零部件缺乏感性認(rèn)識(shí)，部分學(xué)員覺(jué)得枯燥乏味、缺乏學(xué)習(xí)興趣，學(xué)員處于被動(dòng)接受狀態(tài)學(xué)習(xí)積極性不高。若按傳統(tǒng)的教學(xué)手段，從抽象的點(diǎn)、線、面投影理論開(kāi)始講授，學(xué)員一時(shí)難以建立起空間概念，這顯然不利于教學(xué)活動(dòng)的進(jìn)行，給《機(jī)械制圖》課堂教學(xué)帶來(lái)了很大的難度。

學(xué)習(xí)三視圖時(shí)期學(xué)員需要根據(jù)三視圖想象模型空間結(jié)構(gòu)特征。三視圖是把物體的輪廓形狀用正投影法向投影面投射所得到的圖形，它有三個(gè)投影面，整個(gè)投影由抽象的點(diǎn)、線、面構(gòu)成，與實(shí)物模型相差較大，這樣使學(xué)員不易接受。借助切割（組裝）橡皮泥、平面拼圖等游戲極大調(diào)動(dòng)學(xué)員學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)員在娛樂(lè)中學(xué)到知識(shí)從而達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。俗話說(shuō)得好“授人以魚(yú)，不如授人以漁”，使學(xué)員掌握常見(jiàn)空間構(gòu)型方法同樣是提高授課質(zhì)量的有效途徑。

基本體根據(jù)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)可以分為平面立體和回轉(zhuǎn)體。這兩種形體的成形過(guò)程就是最基本的兩種空間構(gòu)型方法：拉伸法和回轉(zhuǎn)法。拉伸法是找出特征圖形并從投影的逆方向不斷增加厚度使平面圖形轉(zhuǎn)化為立體；回轉(zhuǎn)法適用于回轉(zhuǎn)體，它是指特征圖形圍繞母線旋轉(zhuǎn)一周形成三維形體。采用這兩種方法便可直觀構(gòu)型出基本形體。

組合體是由多個(gè)基本體疊加或切割而成，它可以分為疊加型和切割型。運(yùn)用形體分析法和線面分析法可以有效的進(jìn)行讀圖，在實(shí)際空間構(gòu)型又演化出組合構(gòu)型、切割構(gòu)型、圍面構(gòu)型等多種方法。無(wú)論哪種方法實(shí)際構(gòu)型思路均是：（1）分析視圖組成，看看形體由哪幾部分組成或形體表面由那些面包圍而成；（2）依照點(diǎn)、線、面的投影特性想象出基本形體或者平面的形狀并辨別它們的位置關(guān)系；（3）綜合各種因素想象出模型機(jī)構(gòu)特征。

剖視圖的教學(xué)難點(diǎn)是教會(huì)學(xué)員選擇合適的剖切平面以及想象出斷面的形狀。運(yùn)用現(xiàn)代多媒體技術(shù)和虛擬仿真技術(shù)可以方便的解決這一教學(xué)難點(diǎn)。例如eDrawing插件可以交互式的展示剖切過(guò)程并將斷面形狀直觀展示在學(xué)員面前。采用Unity3D制作虛擬模型庫(kù)提供給學(xué)員漫游參觀可使學(xué)員沉浸性的學(xué)習(xí)更多模型機(jī)構(gòu)特征。

三、多層面、分專業(yè)考核學(xué)員成績(jī)

考核的主要目的是評(píng)價(jià)學(xué)員的學(xué)習(xí)效果，便于教員改進(jìn)授課方法并為學(xué)員后續(xù)學(xué)習(xí)提供參考?！稒C(jī)械制圖》是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，不同專業(yè)的學(xué)員的后續(xù)專業(yè)課程對(duì)于學(xué)員學(xué)完本課程所達(dá)到的要求是不同的，例如機(jī)械類專業(yè)課程的要求明顯高于機(jī)電類專業(yè)課程。同一專業(yè)的學(xué)員具體空間思維能力的強(qiáng)弱也很難通過(guò)考試分?jǐn)?shù)來(lái)定性。如果對(duì)于所有專業(yè)學(xué)員僅僅采用一張?jiān)嚲淼目己诵问胶茈y解決這些問(wèn)題。進(jìn)過(guò)多年的實(shí)踐教學(xué)摸索，我院實(shí)踐出分專業(yè)、定性考核方法。簡(jiǎn)而言之就是對(duì)不同專業(yè)的學(xué)員采用多手段考核，最終考核成績(jī)不再是干癟的分?jǐn)?shù)而是對(duì)學(xué)員后續(xù)培養(yǎng)的定性指導(dǎo)意見(jiàn)。后續(xù)教員較早的了解學(xué)員實(shí)際情況便于專業(yè)課程的教學(xué)。

總之機(jī)械制圖課程的學(xué)時(shí)少，內(nèi)容反復(fù)壓縮，而空間想象能力的建立和培養(yǎng)需要相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間，要想在較短的時(shí)間內(nèi)快速培養(yǎng)學(xué)員的空間想象能力，教員的引導(dǎo)和學(xué)員的自我培養(yǎng)是兩個(gè)密不可分的環(huán)節(jié)。教師要充分運(yùn)用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，科學(xué)合理有效的安排授課內(nèi)容，充分利用課上時(shí)間，精選教學(xué)方法培養(yǎng)并強(qiáng)化學(xué)員的空間想象力；學(xué)員要多觀察，多參與、多思考主觀性地建立空間思維模式；只有這樣才能從根本上提高《機(jī)械制圖》課程教學(xué)的質(zhì)量。