機(jī)械制圖課程教學(xué)方法探討

倪衛(wèi)華 汪忠厚

（上海理工大學(xué)，中國 上海200093）

圖樣是工程界的語言，機(jī)械制圖課程是理工科大學(xué)機(jī)械類專業(yè)必修的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，主要目的是培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖和繪制機(jī)械圖樣，課程教學(xué)質(zhì)量的好壞直接影響后面專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。 學(xué)生普遍反映該門課程學(xué)習(xí)的難度比較大，作業(yè)做起來費(fèi)時(shí)間。 如何根據(jù)機(jī)械制圖課程的特點(diǎn)并結(jié)合新時(shí)期機(jī)械制圖課程教學(xué)中出現(xiàn)的新問題來提高教學(xué)質(zhì)量一直是一個(gè)熱點(diǎn)問題。 以下結(jié)合自身的教學(xué)實(shí)踐，探討機(jī)械制圖課程的教學(xué)方法。

1 重視緒論課，喚起學(xué)生對本課程的興趣

機(jī)械制圖是一門技術(shù)基礎(chǔ)課，是一門全新的課程，學(xué)生對課程內(nèi)容知之甚少，也不知道學(xué)習(xí)這門課程究竟有什么樣的用處。 所以在緒論課上，應(yīng)使學(xué)生清楚的了解本課程的目的、內(nèi)容、任務(wù)，了解到工程圖樣的重要性。 因此，上課堂上，以“英語是目前國際交流用的基本的語言工具”，來對比“圖樣是工程技術(shù)界的共同語言”，明確圖樣是設(shè)計(jì)、制造、使用中外重要技術(shù)資料， 以及人們發(fā)展和交流科學(xué)技術(shù)思想的重要工具。 接著，在PPT 上展示幾個(gè)具有明顯形狀與位置特征的圖樣，并配以三維立體圖，讓學(xué)生對圖樣與立體圖進(jìn)行配對，根據(jù)圖樣找立體圖，或根據(jù)立體圖找圖樣，再讓學(xué)生說出理由，最后教師加以總結(jié)和指導(dǎo)。 通過簡單的練習(xí)，學(xué)生對三維機(jī)械零件與二維圖樣之間的關(guān)系了有了簡單的認(rèn)識(shí)，也激發(fā)了學(xué)生對這門課程的學(xué)習(xí)興趣。最后，通過展示部分往屆學(xué)生優(yōu)秀作業(yè)，對以后自己的繪圖作業(yè)畫到何種程度，有個(gè)直觀印象，同時(shí)也了解了這門課程的學(xué)習(xí)任務(wù)，明確了學(xué)習(xí)方向。

2 多種教學(xué)手段靈活運(yùn)用，提高教學(xué)質(zhì)量

機(jī)械制圖課程比較抽象、枯燥，教師有必要采用靈活多變的教學(xué)形式來豐富教學(xué)內(nèi)容，達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。 我在教學(xué)過程中綜合采用以下幾種教學(xué)手段。

2.1 采用啟發(fā)式教學(xué)

美國著名心理學(xué)家布魯納認(rèn)為，最好的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)是學(xué)生對所學(xué)知識(shí)本身的內(nèi)在興趣。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，應(yīng)注意調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性。比如相貫線一直是學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，針對兩相等直徑的圓柱或孔的相貫線想不明白， 在上這次課之前，我會(huì)請學(xué)生觀察自來水管，請他們說出它們看到的兩跟垂直相交的水管交接的地方是什么形狀。 在上課時(shí)，我會(huì)用三維軟件如Solidworks，把兩正交的等直徑圓柱和等直徑孔在三維軟件中展示出來，并從不同的角度去觀察相貫線，這樣學(xué)生對這部分內(nèi)容即有了感性的認(rèn)識(shí)。 對球與圓柱相交部分，我會(huì)問學(xué)生，有沒有在日常生活中見過球與圓柱相交的事物，這時(shí)有的學(xué)生就會(huì)想到碗身與碗底、東方明珠的球與主結(jié)構(gòu)等，此時(shí)再進(jìn)一步請學(xué)生思考當(dāng)球中心與圓柱軸線重合時(shí)二者的交線，學(xué)生就很容易理解并記住此時(shí)的交線為平面圓。 通過這種提問啟發(fā)的方法，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣逐步提高，覺得制圖知識(shí)不僅跟機(jī)械知識(shí)相關(guān)，還跟我們周圍的事物也有密切的聯(lián)系。

再講解裝配體工藝結(jié)構(gòu)的時(shí)候，學(xué)生對裝配體結(jié)構(gòu)的工藝性分析和合理性難以理解，這時(shí)可以在PPT 中采用正、誤對照的方法，讓學(xué)生理解為什么齒輪的寬度要大于相配合軸的長度，為什么兩零件接觸時(shí)，同一方向只能有一對表面相互接觸，針對其它部分的錯(cuò)誤，引導(dǎo)學(xué)生展開討論，在討論中既發(fā)揮了主動(dòng)性，活躍了課堂氣氛，又學(xué)到知識(shí)，而且對所學(xué)內(nèi)容留下深刻印象。

2.2 利用三維模型和實(shí)物教具教學(xué)，增加感性認(rèn)識(shí)

很多同學(xué)都是剛接觸機(jī)械制圖這門課程，空間想象力有限，因此，需要在教學(xué)過程中幫助學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容，不斷培養(yǎng)加強(qiáng)他們的空間想象力，因此我運(yùn)用模型、實(shí)物等幫助理解教學(xué)的內(nèi)容。如在介紹投影法時(shí)候，教室的左墻面、地面及黑板所在的平面構(gòu)成了三投影面體系，這樣學(xué)生在拿到一個(gè)模型的時(shí)候，很自然的就可以模型放到這樣一個(gè)真實(shí)的空間，也很容易理解三視圖中為什么具有“長對正、高平齊、寬相等”的量關(guān)系，也理解了三視圖中三個(gè)圖的位置排列以及每個(gè)視圖所反映的方位關(guān)系。 通過對更多模型的深入了解和操練，認(rèn)識(shí)到其實(shí)很多復(fù)雜的模型都是在立方體或是圓柱體這樣的基本體上截切、疊加、挖孔逐步演化而來，任何復(fù)雜的組合體都可以逐步分解為一些基本體。這樣學(xué)生在拿到一個(gè)比較復(fù)雜的模型或者讀復(fù)雜組合體的三視圖時(shí)，可以部分結(jié)構(gòu)部分結(jié)構(gòu)的解決，即先分解再組合，就可以輕松的解題了。

2.3 現(xiàn)場作圖

由于多媒體的使用，機(jī)械制圖中很多投影的知識(shí)、視圖的求解等都可以借助動(dòng)畫獲得，把制圖教室從圓規(guī)和三角板的手工繪圖中解放出來，因此，很多老師喜歡在PPT 中展示做題過程，這使得學(xué)生養(yǎng)成了“眼高手低”的習(xí)慣，即上課的時(shí)候都可以聽得懂，但是下課后作業(yè)不會(huì)做，不知從何入手。 因此，對于課程教學(xué)中的難點(diǎn)，特別是三視圖的形成、相貫線的畫法，一定要親手在黑板上邊講邊演示作圖過程，讓學(xué)生看清楚繪圖的過程和步驟，以提高學(xué)生的理解能力，便于掌握所學(xué)的內(nèi)容。 在黑板上演示完后再在PPT 上把視圖的獲得動(dòng)畫邊回顧邊總結(jié)，以加深印象。 因此，即使在多媒體使用的今天，現(xiàn)場作圖不應(yīng)作為落后的教學(xué)方法，針對重點(diǎn)、難點(diǎn)，應(yīng)作為必要的教學(xué)方法，教師一定要親自在黑板上演示作圖過程。 同時(shí)結(jié)合多媒體動(dòng)畫，達(dá)到事半功倍的效果。

2.4 充分應(yīng)用多媒體技術(shù)輔助教學(xué)

現(xiàn)代教學(xué)設(shè)備的先進(jìn)，使教師可以運(yùn)用各種多媒體技術(shù)來提高教學(xué)質(zhì)量，豐富教學(xué)手段。 比如，可以運(yùn)用錄音、錄像、幻燈等，這些教學(xué)手段能更生動(dòng)、形象、直觀的表達(dá)制圖課中三維空間形體和二維平面圖形的轉(zhuǎn)換過程。 如在講剖視圖時(shí)，學(xué)生對一些剖視圖中的一些規(guī)定畫法不太理解，但是利用Solidworks，Proe 等環(huán)境中繪制的三維模型可以隨意的旋轉(zhuǎn)、剖切、放大等，學(xué)生可以從不同位置、不同角度來觀察模型，有利于學(xué)生理解各種立體、零件、裝配體的空間結(jié)構(gòu)及組成，加強(qiáng)了學(xué)生的空間想象力，也加深了對課本知識(shí)點(diǎn)的理解與掌握。 這些新的教學(xué)手段形象逼真、 生動(dòng)有趣, 能輕松地調(diào)節(jié)課堂教學(xué)氣氛, 吸引注意力, 激發(fā)學(xué)習(xí)興趣, 有助于課程教學(xué)和發(fā)展學(xué)生的抽象思維能力。

除此之外, 還可以組織學(xué)生到實(shí)習(xí)車間或校外工廠參觀、實(shí)習(xí)，加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué), 增加感性認(rèn)識(shí)。總之，只要教師能根據(jù)教學(xué)內(nèi)容及其特點(diǎn)，靈活、充分、恰當(dāng)?shù)厥褂酶鞣N教學(xué)手段手段, 遵循了精講多練的教學(xué)指導(dǎo)思想, 著重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣， 必定能取得令人滿意的教學(xué)效果與質(zhì)量。

3 加強(qiáng)練習(xí)，在實(shí)踐中提高學(xué)生的空間想象力

機(jī)械制圖是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程。 學(xué)生在課堂上聽懂教師的講課并不難, 但要較好地理解和掌握本課程的內(nèi)容, 培養(yǎng)較強(qiáng)的空間想象能力與一定的表達(dá)能力, 則需通過一定課時(shí)的繪圖、讀圖的練習(xí)或?qū)嵺`活動(dòng)。 在教學(xué)活動(dòng)中針對各教學(xué)難點(diǎn)進(jìn)行由視圖轉(zhuǎn)化成實(shí)物、 實(shí)物轉(zhuǎn)化成視圖的習(xí)題訓(xùn)練, 或設(shè)計(jì)有針對性的讀圖、 繪圖實(shí)踐訓(xùn)練, 會(huì)讓學(xué)生的立體思維能力得到很好的鍛煉，實(shí)踐也證明了適當(dāng)?shù)木毩?xí)是培養(yǎng)繪圖讀圖空間思維能力的最有效方式。

3.1 必要的課堂練習(xí)

課堂練習(xí)時(shí)機(jī)械制圖教學(xué)過程的重要環(huán)節(jié)， 在課堂練習(xí)過程中，教師通過巡回指導(dǎo)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的難點(diǎn)和錯(cuò)誤，及時(shí)進(jìn)行糾正，對共性的錯(cuò)誤，及時(shí)在課堂上進(jìn)行講解。比如相貫線部分內(nèi)容，可先對對圓柱相交、平面立體與圓柱相交通過教師現(xiàn)場作圖，總結(jié)出規(guī)律，接著可以由淺入深進(jìn)行相應(yīng)的練習(xí)，可以由兩實(shí)體圓柱正交、圓柱與平面立體相交引入到圓柱穿圓孔、方孔，再到平面立體與半圓柱組合而成的U 形塊與圓柱相交、圓柱上面穿U 形孔。 通過這樣的逐步加深，學(xué)生就會(huì)很容易接受掌握，及時(shí)鞏固所學(xué)知識(shí)。

3.2 課后適當(dāng)練習(xí)并及時(shí)評講

學(xué)生在每次練習(xí)后，如果能及時(shí)知道練習(xí)的結(jié)果，并對結(jié)果及時(shí)總結(jié)分析，則能及時(shí)改正錯(cuò)誤。 因此，教師在每次作業(yè)批改后，及時(shí)評講，對大多數(shù)學(xué)生都容易犯錯(cuò)的共性的地方在課堂統(tǒng)一評講，讓學(xué)生能及時(shí)知道自己的錯(cuò)誤所在及時(shí)改正錯(cuò)誤，個(gè)別學(xué)生課后單獨(dú)幫其講解，這樣學(xué)生會(huì)對自己的薄弱環(huán)節(jié)和錯(cuò)誤留下深刻印象。 值得注意的是每次評講練習(xí)一定要及時(shí)，機(jī)械制圖幾乎每次課后都有練習(xí)，這就需要教師能認(rèn)真及時(shí)的批閱作業(yè)并進(jìn)行總結(jié)，以便及時(shí)評講。

實(shí)踐證明，多種教學(xué)形式的靈活運(yùn)用，可充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生的讀圖與繪圖能力，取得較好的教學(xué)效果。 總之，教師是教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)者、組織者，主導(dǎo)著課堂教學(xué)的全過程。如何提高機(jī)械制圖類課程的教學(xué)質(zhì)量， 在制圖教學(xué)中有效地啟發(fā)學(xué)生的想象力，提高學(xué)生的識(shí)圖能力和繪圖技巧，需要我們在教學(xué)過程中不斷進(jìn)行研究和探索。

［1］裘文言，張祖繼，瞿元裳，主編.機(jī)械制圖[M].北京:高等教育出版社，2003（6）.

［2］楊東超,王玉坤,李學(xué)志.機(jī)械制圖課程教學(xué)初探[J].工程圖學(xué)學(xué)報(bào)，2007（2）：183-186.

［3］江劍華.論機(jī)械制圖教學(xué)的“講-演-練-評”模式[J].職業(yè)教育研究，2006（12）：96.

［4］韋振玲.我在機(jī)械制圖教學(xué)中的幾點(diǎn)體會(huì)[J].科技資訊，2007（1）：64－65.

［5］劉春美，李虹.在機(jī)械制圖教學(xué)中充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性[J].華北工學(xué)院學(xué)報(bào)，2004（2）：73-74.