軟件導入法在《機械制圖》理論教學中的應用改革

姚雯吉

摘 要：結合《機械制圖》課程的重要性、浙江樹人大學學生的實際情況以及課程教學的重難點，通過統一規劃，共同努力，嘗試將軟件導入《機械制圖》理論學習中，借助專業設計軟件以解決從三維到二維轉變的教學難點，幫助學生建立良好的工程思維，更有效地吸收消化知識點，同時為接下來的計算機輔助設計打下基礎。

關鍵詞：教學；軟件

《機械制圖》作為工業設計和產品設計的專業基礎課，在整個培養計劃中占據十分重要的位置，不僅僅是因為該課程是一門技術語言，貫穿整個設計過程始末，還體現在培養空間想象能力、分析實際問題的能力和解決方法方面，均有卓越的效果。作為一門技術語言，需要未來的設計師們熟練掌握，以作為從事設計相關工作的基本技能；作為一種思維方式的學習和訓練，有助于拓寬設計思維，提升分析和解決問題的能力，夯實基礎，為深入設計和設計合作提供可能性。因此，教好該課程是打好專業學習基礎的重要環節。

對于教育的理解，我想每個人都有自己的觀點和態度，因材施教，說起來容易，做起來確實非常困難，面對不同的學生，深入分析他們的特點，揚長避短，找尋合適的教學方法，采取科學合理的方式，以促進知識的理解吸收、思維的拓展以及能力的提高，落實到具體的課程和具體的學生類型，在教學進度和方法上，也應該有區別和側重。以浙江樹人大學為例，藝術設計專業產品設計方向招收的藝術類學生，藝術類專業的學生在空間想象力、草圖表現力等方面有優勢，而在數學思維、邏輯性、抽象思維等方面就不那么突出。他們可以將空間的某一物體通過素描的方式描繪下來，透視正確，但是卻很難想象通過三視圖表現空間物體，對此特別迷茫，對于基本的立體幾何概念缺乏理解，涉及的機件稍復雜就感到束手無策，對于三維到二維的轉換比較困難。而工業設計專業招收的是文理混合的學生，這部分學生在中學階段立體幾何和制圖基礎相對較好，在深入學習過程中，對整體的把握度相對較弱，對于空間的把握也相對較弱。在近三年的實踐教學中，對這兩類學生了解越多就越覺得提高課堂知識的吸收率尤為重要，只有在課堂上對知識有透徹的理解，才能夠在課后的練習中達到鞏固的效果。如何在第一時間針對學生的特點和理解方式水平進行授課，是非常關鍵的一點。

《機械制圖》是一門講述工程語言的畫法幾何類課程，注重的是工程畫法的規范性和實際應用性，所繪制的工程圖紙是貫穿整個產業鏈的重要依據和交流手段，國家對此有專門的規范標準和各類表格，以便查詢和運用，可見其應用的范圍之廣，操作之規范。因此，學習這一工程語言，首先需要嚴謹認真，本著負責的態度學習，認真熟悉和遵循規范，養成良好的制圖習慣。其次是正確理解制圖規范，掌握畫法，學會分析，做到一通百通。再次是善于變通，善于與其他輔助設計手段相結合，共同提高設計效率。要實現這些目標，筆者認為首先應該解決課程教學中的難點。經過近年實際教學的積累和與同行之間的交流，我們發現從三維到二維的轉變，是最困難的。特別是面對工程語言這一種思維方式，區別于生活中的日常經驗，使得學生在理解的過程中，很難在三維和二維之間自由轉換，從而導致了無法將其他知識理解透徹，要實際應用就更困難了。因此，首要解決的是如何幫助學生建立起轉換的概念。

結合以上所述的《機械制圖》課程的重要性、浙江樹人大學學生的實際情況以及課程教學的重難點，課題組統一規劃，共同努力，嘗試將軟件導入《機械制圖》理論學習中，此次嘗試軟件導入主要指的是軟件操作演示，軟件主要是Auto CAD和Rhion。

通過統一的部署和研究，首先在工業設計班級中嘗試軟件導入法，在授課中，穿插軟件的操作，從界面介紹到工具使用方法，以演示為主，目的是在短時間內幫助學生建立起工程語言的環境，創造工程語言的學習氛圍，讓學生感受到這一思維方式帶來的改變，無論是從主觀感覺上還是從客觀的知識接受上。在這一階段，學生面對新的事物新的知識，熱情很高，特別是軟件演示帶來的直觀性，可以有效刺激學生的學習興趣，三次課程下來，很多同學表現出了極大的興趣，最重要的一點是，在較短的時間內，幫助學生建立起了工程思維，通過大量的案例演示和常規畫法演示，吸引學生的同時，將知識灌輸進去。例如，畫圓內接多邊形，實際的畫法非常復雜，很多同學雖然會畫，但是很快就遺忘，這說明知識掌握得不夠牢固，通過Auto CAD演示之后，只需一個命令就可以實現，非常方便快捷，而且這一個命令里面包含了最關鍵的知識點，用了軟件演示之后，一目了然，印象深刻，大大提升了教學效果。Auto CAD軟在本課程教學中另外一個表現卓越的地方是在學習組合體讀圖過程中，組合體讀圖考驗的是對單體的三維立體進行二維三視圖表現以及各個單體之間的組合關系，需要“分解——整合”來分析，對很多同學來說比較難，通過軟件演示之后，一方面提高了授課效率，有時間講解更多的實例；另一方面分析指示線框的時候更明確更方便了，學生可以很好地跟著教師的節奏，一步一步學會分析，學會讀圖，從而進一步學會畫圖。通過設計軟件導入理論教學之后，我們對于計算機輔助設計與傳統畫法幾何的認識也有了變化。計算機輔助設計是一種重要的設計輔助工具，與工程語言一樣，有其自身的發展規律和特點，伴隨著大數據時代的到來和自動化生產的發展，未來的工業設計與計算機輔助設計的關系越來越密切，原本一些復雜的畫法，通過計算機處理和計算，在計算機上操作變得非常簡便，會讓人產生一種計算機輔助設計優于傳統畫法學習的感覺，在此，筆者認為應該適當引導，傳統畫法學習和思維訓練有其優勢，計算機輔助設計不可能完全取代其在基礎學習中的作用。另外一個Rhino軟件是一款功能強大的三維建模軟件，也是工業設計學習的基礎軟件，應用十分廣泛，借助該軟件構建三維立體模型，在課堂上以直觀的形式展現截交、相貫等概念，十分清晰，效果很好，通過動態的展示，讓學生充分了解這些難點概念，比通過枯燥講解要容易接受得多。此外，通過軟件操作的演示，不僅僅可以吸引學生的注意力，還可以展示給大家一個動態的過程，這個過程中包含了諸多作圖的要素和規范，可以幫助學生掌握關鍵的要素，從而實現一通百通。

本次教學改革通過軟件導入理論教學，可以說效果比較明顯，在處理重難點、建立工程思維、分析等方面有著優勢，有助于學生掌握制圖方法，養成良好的制圖習慣，抓住重點，學會觸類旁通，也有助于打好計算機輔助設計的基礎，初次嘗試，在節奏進度等方面還有諸多改進之處，還望同行指導交流。

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