遵循認知規律，提高機械制圖教學效果

姚峰

摘 要：基于機械制圖課程實踐性、理論抽象性很強的特點，教學環節的設計上注重遵循認知規律，提高學生學習興趣，有助于取得事半功倍的教學效果。

關鍵詞：認知規律;教學過程

人類的認知過程呈現出一定的規律，從認知難易程度來看，認知成果的獲得一般是由簡單到復雜，由直觀到抽象。機械制圖教學中的認知過程可以體現為由實踐到理論的教學過程，由感性認知到理性認識的教學過程，由陌生到熟悉的教學過程，由被動學習到主動學習的教學過程，等等。遵循學生的認知規律開展教學，無疑有助于我們取得事半功倍的教學效果。

一、由實踐到理論的教學過程

機械制圖是一門實踐性和抽象性很強的專業基礎課，學生在開始學習機械制圖課的時候，還沒有接觸專業課，也沒有進行過金工實習，非常缺乏實踐經驗。而實踐經驗是否豐富直接影響對抽象理論的理解和掌握。機械制圖的基本方法正投影法就是從實踐中總結出來的，是人類經過科學總結影子與物體的幾何關系，逐步形成的把空間物體表示在平面上的一種方法。因此，增加實踐環節的教學內容，對增強理論知識的理解是十分必要的。

第一，認識實踐在教學標準件與常用件的時候，先提供這些零件實物讓學生觀察，認識它們的結構特點以及它們是如何裝配的，在學生的認知結構中建立起適當的概念，然后再學習怎樣繪制標準件、常用件以及它們的裝配畫法，使抽象理論與認知結構中已經建立的概念聯系起來，通過這一做法，學生在學習這部分內容時會感到更加容易接受。

第二，繪圖實踐機械制圖的教學實踐還包含另一方面的內容，就是實際動手的過程。俗話說：看花容易，繡花難。“看”和“做”是兩種完全不同的認知過程。并且，只有把原有知識的認知結構建立牢固，才能構建起新的與之相連的穩定的認知結構。實踐是鞏固認知結構最重要的手段。通過加強練習，鞏固新的知識點，邊講邊練，邊學邊練，最終達到三維空間形象與二維平面圖形順利轉換的教學目的。

二、由感性認知到理性認識的教學過程

機械制圖教學過程是一個由感性認識上升到理性認識的認知過程，借助多媒體教學手段和實物模型，將形象化的教學內容直接作用于學生的感官系統，使抽象理論變得直觀，從而彌補學生感性認識的不足，幫助學生從感性認識到理性認識實現自然的過渡。

第一，借助多媒體在教學物體幾何要素投影和基本體投影的時候，使用CAD、Pro/E或SolidWorks等軟件，迅速建立直觀的空間點、線、面和基本體的立體模型，并通過旋轉模型視圖和視圖定向等功能，讓學生全方位觀察立體模型及它們的投影。三維立體模型的運用，為學生提供了輔助思維的工具，空間想象能夠連續和持久下去，從而有利于空間概念的迅速建立，提高了學生抽象思維的準確性。

第二，借助實物模型繪制組合體視圖是一個感性認識的認知過程，看組合體視圖是一個理性認識的認知過程。為了提高學生看圖的能力，我們為學生設置了“擺積木”的訓練。每名學生配發一套積木和一本有上百幅三視圖的小冊子，選擇這套積木中的若干塊兒，可以擺出每幅三視圖的立體模型，再從立體模型對照三視圖，用感性認識印證理性認識正確與否。通過反復體驗“從圖到物”，又“從物到圖”的過程，加深認識，鞏固知識。

三、由陌生到熟悉的教學過程

在職業中學，學生文化課基礎普遍薄弱，而且他們從未接觸過《機械制圖》，他們普遍感到很好奇，有強烈學好這門專業課的愿望，為此，教師要為學生樹立信心。但在接觸新知識的一段時間時候，學生往往不能快速地與認知結構中原有的概念建立聯系，有些學生還有可能對新知識產生抵觸的情緒。這時，就需要教師借助一些饒有趣味的、與新知識有契合點的事物，化難為易，想方設法讓學生不知不覺地喜歡這門課，幫助學生度過“磨合期”。

例如，在介紹整本教材的第一個概念“圖樣”的時候，播放電影《讓子彈飛》的片段，片中匪徒行動的時候通過一種特有的方式——口哨互通消息，他們之間使用的這種語言非常符合他們自身的特點和需要，既能傳遞消息，又具有隱蔽性。我們通過那種口哨，引出“工程界使用的共同的技術語言就是圖樣”，同時進一步鼓勵學生，掌握了“圖樣”這門語言，就能像匪徒一樣，在工程界“殺富濟貧”，“叱咤風云”，在現在就是藍領高技人才。

在教學螺紋的形成的時候，會涉及到螺旋線的概念，螺旋線是勻速直線運動和勻速圓周運動兩種運動合成的結果，學生不容易理解。我們通過一只小螞蟻爬鉛筆的故事，讓學生對螺旋線的形成印象深刻。一只小螞蟻身上沾滿了墨，它從一只圓柱形的鉛筆的一端開始向另一端爬，執著地勇往直前，特別要強調小螞蟻一直是勻速地沿著直線方向爬行，在小螞蟻開始爬行的時候，鉛筆自身也開始做勻速圓周運動，小螞蟻會在鉛筆的外表面留下墨跡，墨跡的形狀就是螺旋線。

我們還可以挖掘出很多這樣生動有趣，又能闡明制圖中某種概念、原理的事物。例如，運用手影、皮影這些喜聞樂見的藝術表演形式闡明正投影的原理;用切西瓜來闡明剖視圖的概念，等等。

四、由被動學習到主動學習的教學過程

認知過程的進展需要動力。主動認知與被動認知得到的認知成果會截然不同。“興趣是最好的老師”。教學過程中，教師要采取多種教學法，調動學生的積極性，變“教師傳授為主”為“學生學習為主”。

第一，采用啟發式的教學法。在教學中，教師要根據教學內容，提出難度適中、富有啟發性的問題，引起學生的思考。問題可以由教師在預習中或開始上課時提出，也可以讓學生討論后提出。通過這些問題，激發學生的好奇心，使他們的思維處于一種活躍的狀態，教學效果會得到明顯提升。

第二，采用任務驅動式的教學法。教師根據教學內容設計若干任務，每個任務中都包含新、舊知識點，學生接受任務之后，教師引導學生分析任務，并提出問題，這些問題也就是新的知識點，通過教師的講解，最終解決問題，完成任務。整個教學過程中，始終采用下達任務的方式，調動著學生主動求知的欲望，破解難題，提高認知能力。

培養學生的空間想象能力是制圖學科獨有的要求，也是教學中的難點，這種能力的培養不能采用同其它學科一樣的教學方法。教師在課堂設計的時候，要充分把握學生的認知過程，調動學生解決問題的積極性，讓學生更多地參與到教學中來，潛移默化地建立起空間想象能力。

參考文獻

[1]萬學成，《機械制圖》課多種教學方法探略，職教通訊，2007年第9期