蔄靖宇
摘要:文章分析機械制圖課程現狀和面臨的形勢,作者根據多年教學實踐,從教學內容和教學方法兩個方面對機械制圖教學進行了探索。實踐表明,這些有益的探索取得了較好的教學效果。
關鍵詞:機械制圖;教學內容;教學方法
1引言
機械制圖是工科專業的一門技術基礎課程,也是工程技術人員在生產實踐中必備的一項基本技能,該課程既注重理論,更注重實踐。其目的是培養學生由物畫圖、由圖思物的空間想象和思維能力,為后續課程的學習和工作打下堅實基礎;同時,教學過程還可以培養學生認真負責、一絲不茍的學習態度。
機械制圖的授課對象主要是大一新生,他們還不能完全適應大學的學習生活,對學習方法的掌握還處于懵懂和摸索中。對機械制圖課程教師反映難教,學生作業做圖不規范,具有隨意性,雖然教師不斷強調規范的重要性,但效果不佳;學生反映難學,普遍反映上課聽得懂,課后作業不會做,認為教師布置的作業量大、難度高,學習上有焦慮、畏難情緒。那么,如何有效解決這些客觀存在的問題便是制圖教師當前必須面臨的考驗與課題。而且,目前課改的力度也較大,課時不斷壓縮,每堂課信息量大增。這就要求教師必須調整現有的教學內容,探索有效的教學方法與手段,提高教學效果。
為此,針對機械制圖課程面臨的困難與問題,筆者在教學實踐中進行了思考與探索,以適應新時代對機械制圖課程教學的要求。實踐表明,這些有益的探索取得了較好的教學效果。
2教學內容調整
長期以來,機械制圖課程的教學內容主要分為三部分:畫法幾何、制圖基礎、機械制圖。鑒于教學時數的減少,本著必須夠用的原則,應精選精講主要內容,側重于基本概念、基本理論,摒棄以往的“深”“難”。
2.1 優化畫法幾何教學內容。
畫法幾何是機械制圖的基礎,主要研究空間幾何元素的圖示法和圖解法。生產實踐中,應用更多的是機械制圖,所以,教學中沒有必要追求畫法幾何的深度和廣度,而是應該強調實用性。因此,畫法幾何部分的內容刪減是此次改革的重點。
比如,在點、線、面的投影中,刪去幾何元素間的空間相對位置判別;對直線、平面的實長實形問題,簡單介紹換面法原理及應用,為學生自學該部分內容做技術性鋪墊。
截交線、相貫線是本門課程的難點而非重點。生產實踐中,工程技術人員在碰到曲線與曲面、截交線與相貫線時,常常采用以一般的曲線來代替的近似畫法。所以,課堂教學中講解截交線與相貫線時,完全可以通過更加實用的立體表面取點法解決,輔助平面法可刪去不講,因此,在講解立體的投影時,務必要強化表面取點法的作圖方法。
對于立體相貫內容,工程中常見的是圓柱與圓柱的軸線正交情形,其他復雜情況(例如兩圓柱偏交)可省略不講,如若學生在后續學習和工作中遇到此類情形,完全可以利用表面取點法解決問題。該部分內容教學時,重點應放在兩圓柱正交相貫時,分析相貫線的變化規律以及特殊情況的處理;分析三個投影面中,出現相貫線的那個投影面上兩個圓柱的投影有什么特征,總結出規律,并用一段圓弧近似代替,而對精確做圖不必要求太高。
通過對畫法幾何部分教學內容的刪減,可以相應地將更多時間用于加強典型零件圖和裝配圖教學。除此之外,還應加強國家標準、徒手繪圖和測繪實驗的教學。
2.2 建立國家標準概念,強調國家標準意識。
機械制圖中涉及到的標準,都是機械行業應用廣泛的重要技術基礎標準。教師講授時要培養學生嚴格遵守、執行國家標準的習慣,杜絕學生隨心所欲地制圖,突出標準的嚴肅性和美觀性。實際上,嚴格貫徹國家標準可以有效提高繪圖質量與效率,比如螺紋及其緊固件在裝配圖中的簡化畫法,既減輕了繪圖工作量,又美化了圖形,讓學生在實踐中體會制圖國家標準所帶來的方便。機械制圖的學習必須始終貫徹國家標準要求,而國家標準處于不斷地完善與更新,因此講課時需將新、舊國家標準對比講解,學生理解更加深刻,教學效果更好。
2.3 加強徒手繪圖能力培養。
工程實踐中,現場實地測繪、設計方案討論、技術交流時,都需要工程技術人員必須具備徒手繪圖能力。徒手繪圖與尺規繪圖同等重要,徒手繪圖是對投影關系與投影規律的鞏固與應用,在組合體、零件測繪等內容的教學時應加以強化訓練。
2.4 加強測繪能力培養。
測繪實驗是培養學生綜合運用所學知識解決實際問題的實踐性教學環節,可以提高學生繪圖能力和分析解決問題能力。因此,對測繪實驗的認識應提升到一定的高度。在學習零件圖時可以安排各種更貼近于生產實際的模型和簡單零件進行測繪,于學生而言,既能鞏固、擴展所學知識,為后續課程打下基礎,又能培養善于分析和一絲不茍的工作作風。
3教學方法改革
3.1 教學模式選擇
機械制圖的教學主要有兩種模式:傳統教學模式和多媒體教學模式。
傳統教學模式中,教師利用板書、尺規、掛圖和實物模型進行課堂教學,教師講起來費勁,效率低,教學方法比較單一,學生被動接受知識,學習積極性不高。但是,這種教學模式的示范性比較強,通過教師的板書示范,學生能夠更好地掌握投影原理,操作性強,作圖更加規范。
多媒體教學中,教師可以從繁重的體力勞動中解脫出來,能有更多的精力用于教學研究與科研。多媒體教學在培養學生的空間思維能力方面更具優勢,而且多媒體設備的使用還能夠大大增加課堂信息量。但是,課堂信息量太大,學生沒有充分的反映與消化時間,很容易引起疲倦,從而無法完全理解和掌握本次課堂所學知識,并影響后續內容的學習。
可見,多媒體教學模式與傳統教學模式各有優勢,只有將二者有機結合,才能在教學過程中揚長避短,相輔相成,推動教學改革,達到提高教學質量的目的。對此,筆者在機械制圖教學中采用以下教學方法:畫法幾何部分以板書為主,多媒體為輔;制圖基礎和機械制圖部分時以多媒體為主,板書為輔。實踐表明,教學效果較好。
3.2 加強感性認識,觀摩立體模型。
機械制圖教學中,空間思維能力的培養是教學難點,多看模型多舉例是關鍵。教學模型有實體模型和電子模型兩種。受課堂時長和存放空間的限制,實體模型不可能覆蓋所有的教學內容,尤其是課后習題,這時,電子模型就成為有益補充。通過觀察教學模型,可快速幫助學生(尤其是空間思維能力較差的學生)完成空間與平面之間的相互轉化。同時,教學中可以舉一些身邊看得見摸得著的實例,比如,在講解“點的三面投影規律”時,可以引導學生觀察任意一個房間的右前方,尋找投影面、投影軸等要素,再輔以實體模型,很容易實現由空間立體到平面視圖即三維到二維的轉換。
3.3 加強學生自學能力培養。
機械制圖課程比較成熟的教學方式為:先講授相關概念,再講授典型例題,最后布置作業。教師授課時往往“滿堂灌”,學生被動接受知識,很容易造成“填鴨”“眼高手低”現象。在這樣的教學方式下,學生沒有緩沖、獨立思考的時間,久而久之形成“上課—聽課—寫作業”的思維模式,導致缺乏獨立思考能力,學習積極性不高。
因此,教師要留給學生一點時間和教學內容,逐步培養他們的自學能力。對于一些基本概念,比如螺紋,給出自學提綱,要求學生通過自學來掌握,之后以課堂提問等方式考察學生掌握情況和學習效果,教師只講解重點、難點,并進行總結。這樣做,既可以節省學時,又可以培養學生的學習主動性和積極性。
3.4 認真批改作業,適度給予表揚。
教師要及時、認真、嚴格批改作業,從中了解學生對授課內容的掌握情況以及存在的問題。對作業中存在的共性問題,必須進行講評,引導學生如何分析、構思形體,必要時借助于三維動畫與模型展示立體。批改作業時,不能簡單地批注錯誤符號,應具體圈注出錯誤點,輔以必要的文字和示范圖線,讓學生明白錯在哪里,以便自我訂正;學生在完成作業時,耗費了大量時間和心血,教師認真批改作業,即彰顯出身教重于言教的理念,也是對學生勞動的一種尊重。
制圖課程的授課對象主要是大一新生,相對于高年級學生,他們年齡更小,學習熱情更高,給予他們適度的表揚和鼓勵,可極大地激發學生對本門課程的學習興趣。課堂進行作業講評時,對于作業完成質量較高、作圖規范的同學要給予表揚,增強他們的榮譽感,同時也為其他同學提供了觀摩學習的對象,營造積極的學習氛圍。
總之,科學技術的不斷進步和社會對高校人才培養的更高要求,需要教師合理優化教學內容,在教學方法和教學手段上有所創新,以取得良好的教學效果。
4 結束語
機械制圖是一門傳統的課程,知識變更不多, 教師應不斷優化教學內容、改進教學方法,以適應企業與社會對高校畢業生技能水平的需求。教學實踐表明,以上改革促進了課程教學質量的提高。
參考文獻:
[1] 楊東超,王玉坤,李學志.機械制圖課程教學探討[J].工程圖學學報,2007,(2).
[2] 李紅梅.高職機械制圖教學思考[J].科技經濟導刊,2016,(24).
[3] 錢俊梅.機械制圖教學改革新嘗試[J].機械制造與研究,2011,40(5).
[4] 蔣益英.立體化教學模式在機械制圖教學中的探索與思考[J].科學探索,2014(9).