信息化時代機械制圖數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)與應(yīng)用研究

樊璐

[摘? ? ? ? ? ?要]? 隨著時代的進步，當(dāng)前社會已經(jīng)進入信息化時代，信息技術(shù)不斷更新發(fā)展，已經(jīng)在社會各領(lǐng)域行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。在教育領(lǐng)域應(yīng)用信息技術(shù)，通過信息手段進行教學(xué)能夠使教學(xué)內(nèi)容展現(xiàn)得更加生動，學(xué)生對知識的理解也會更直觀，這對提升教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力具有良好的效果。在機械制圖教學(xué)中應(yīng)用信息化的教學(xué)手段，實現(xiàn)數(shù)字化的機械制圖教學(xué)，能夠更好地實現(xiàn)機械制圖數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)與應(yīng)用，以此為研究重點展開深入探討，以供參考。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 機械制圖教學(xué);信息化;資源建設(shè);應(yīng)用

[中圖分類號]? G712 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2020）02-0036-02

機械制圖教學(xué)在現(xiàn)代社會是一項比較重要的教學(xué)課程，對我國現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展具有重要的推動作用。對高校機類、近機類專業(yè)來說，機械制圖教學(xué)課程也是一門重要的基礎(chǔ)學(xué)科，主要目的是培養(yǎng)學(xué)生繪制機械圖樣以及閱讀機械圖的能力，使學(xué)生的空間想象能力提升，同時加強分析問題以及計算機繪圖的能力。信息化時代背景下，教育者應(yīng)該重視信息化技術(shù)在機械制圖中的應(yīng)用，對數(shù)字化教學(xué)資源進行全面開發(fā)，從而提升機械制圖的教學(xué)效果。本文主要分析傳統(tǒng)意義上機械制圖教學(xué)過程中存在的一些問題，然后對機械制圖課程的數(shù)字化資源建設(shè)以及信息化時代機械制圖數(shù)字化教學(xué)的應(yīng)用措施進行研究。

一、傳統(tǒng)機械制圖教學(xué)存在的問題

（一）教學(xué)方式單一

傳統(tǒng)的機械制圖教學(xué)方式和其他學(xué)科相似，基本就是教師一味“灌輸”知識，本應(yīng)該作為教學(xué)主體的學(xué)生成為教學(xué)的客體。很多時候?qū)W生在學(xué)習(xí)機械制圖知識的時候只能被動獲取知識，這種單一的教學(xué)方式很難引起學(xué)生的興趣，長此以往，部分學(xué)生就容易產(chǎn)生厭倦心理，很難全身心地投入到機械制圖的學(xué)習(xí)中。而很多教育者也缺乏創(chuàng)新性，教師在進行機械制圖教學(xué)過程中教學(xué)方式也沒有順應(yīng)時代的變化改變教學(xué)思路，教學(xué)風(fēng)格和方式常年沒有改善，也是導(dǎo)致教學(xué)方式單一的重要原因。

（二）黑板繪圖方式具有一定的弊端

傳統(tǒng)的機械制圖教學(xué)方式主要工具是黑板繪圖，這種方式存在很多弊端。例如比較耗費時間，教師的課堂教學(xué)時間有限，如果花費大量的時間用于黑板繪圖，學(xué)生的學(xué)習(xí)時間就會受到壓縮，獲取的課堂知識比較有限。黑板繪圖比較抽象，尤其是很多復(fù)雜的機械繪圖，很難通過黑板繪圖的方式完全呈現(xiàn)出來，只能是學(xué)生通過黑板繪圖以及教師的講解結(jié)合自身的想象去理解，這種情況下很多學(xué)生對知識的理解就會有所阻礙，影響知識的學(xué)習(xí)效果。

（三）教學(xué)中的問題不易解決

機械制圖本身就具有一定的難度，因此機械制圖的教學(xué)工作也存在很多難點，尤其是涉及幾何形體結(jié)構(gòu)的內(nèi)容，學(xué)生很難理解，而教師的教學(xué)也存在很大困難。從事機械制圖教學(xué)的教師除了自身要有專業(yè)的知識之外，還需要有一定的教學(xué)技巧，能夠?qū)?fù)雜的知識簡單化。但是由于機械制圖的專業(yè)性很強，僅靠教師的講解很難解決教學(xué)中的難點，如果只是通過手繪的方式去講解組合體視圖的知識點，那么學(xué)生很難直觀學(xué)習(xí)教學(xué)內(nèi)容，其中的問題很難解決和接受。

（四）傳統(tǒng)教學(xué)方法難以適應(yīng)學(xué)科發(fā)展

機械專業(yè)中的機械繪圖是教學(xué)的難點內(nèi)容，而機械繪圖中也存在諸多的難點，不僅學(xué)生掌握困難，對教師來說，如何將這些難點內(nèi)容講解出來同樣具有一定的難度。很多時候這些難點只能依靠經(jīng)驗和傳統(tǒng)的手段進行教學(xué)，但是隨著現(xiàn)代機械專業(yè)的發(fā)展，機械繪圖涉及的內(nèi)容逐漸增加，其中很多內(nèi)容傳統(tǒng)教學(xué)方式基本上沒有辦法呈現(xiàn)。只有通過信息化的技術(shù)和設(shè)備才能夠呈現(xiàn)這些新的內(nèi)容，但是目前很多院校在這方面存在一定的欠缺，無論是技術(shù)、設(shè)備還是教學(xué)理念方面都相對落后，無法適應(yīng)當(dāng)前機械繪圖的學(xué)科發(fā)展要求。

二、機械制圖課程的數(shù)字化資源建設(shè)

（一）多媒體與繪圖軟件結(jié)合教學(xué)

在機械制圖教學(xué)中，畫法幾何是基礎(chǔ)部分，但是這部分內(nèi)容比較抽象，學(xué)生理解起來有一定的難度，僅靠理論學(xué)習(xí)很難掌握。因此，學(xué)生只有通過不斷實踐才能夠掌握畫法幾何的相關(guān)知識，為后續(xù)學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。目前的多媒體技術(shù)能通過動畫或者視頻的方式實現(xiàn)畫法幾何教學(xué)內(nèi)容的展示，學(xué)生能夠直觀學(xué)習(xí)到相關(guān)知識。在理論知識學(xué)習(xí)之余，還可以通過繪圖軟件進行模擬，教師可以通過繪圖軟件，如CAD繪圖軟件等和學(xué)生一起進行繪圖，學(xué)生可以在繪圖軟件上跟著教師的步驟不斷練習(xí)，還能夠利用SolidWorks三維繪圖軟件建立模型，而且可以進行反復(fù)的練習(xí)，不斷強化知識點的掌握。因此，通過多媒體技術(shù)對知識點進行展示，通過繪圖軟件進行實踐練習(xí)，兩種教學(xué)方式有機結(jié)合對學(xué)生掌握機械繪圖知識具有重要作用。

（二）制圖課程中引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)

信息化時代背景下如果要實現(xiàn)數(shù)字化資源建設(shè)，就必須要增加機械繪圖模型師的模型數(shù)量，這就需要應(yīng)用相應(yīng)的虛擬技術(shù)。當(dāng)前比較常用的就是AR的虛擬模型資源，通過虛擬模型資源技術(shù)的應(yīng)用，一方面能夠豐富機械繪圖的模型數(shù)量，另一方面還能夠使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣提升，學(xué)生通過AR的虛擬模型資源能夠?qū)崿F(xiàn)自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神。同時，AR的虛擬模型資源還增加了實驗室的資源，對學(xué)生的課后習(xí)題練習(xí)有很大的幫助，能夠很好地培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。

（三）建立題庫和數(shù)字工程展廳

上文中提到，學(xué)生在理論學(xué)習(xí)之余，在學(xué)習(xí)機械繪圖的時候需要大量的實踐練習(xí)，而考試和競賽實際上就是很好的實踐機會。不過如果要使考試和競賽達到理想的效果，必須要有相關(guān)的練習(xí)資源，目前比較好的練習(xí)資源就是練習(xí)題，而通過信息化技術(shù)能夠建立題庫。題庫能夠收集不同類型的機械繪圖練習(xí)，學(xué)生可以通過不斷的實踐練習(xí)提升機械繪圖能力。除此之外，還可以通過建立數(shù)字工程展廳的形式，如可以擺放機械零件以及發(fā)動機部件結(jié)構(gòu)圖片等，還可以做成視頻向?qū)W生展示，可以展示學(xué)生的創(chuàng)新作品以及競賽成果等，從而提升學(xué)生的工程素養(yǎng)。當(dāng)然，還可以增加機械制圖的教學(xué)資源，完善課程介紹和教學(xué)大綱，通過信息化技術(shù)建立在線學(xué)習(xí)平臺，從而共享學(xué)習(xí)資源，增加學(xué)生機械繪圖的學(xué)習(xí)途徑。

三、信息化時代機械制圖數(shù)字化教學(xué)的應(yīng)用措施

（一）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

機械繪圖涉及的知識點眾多，而且需要很長的學(xué)習(xí)過程，因此在信息化時代背景下，教育者應(yīng)該多加入信息化技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容，在進行教學(xué)的時候不僅要考慮理論教學(xué)，還需要重視實踐性內(nèi)容加入。例如機械繪圖教學(xué)中的相貫線、截交線等內(nèi)容難度較高，可以在理論講解的基礎(chǔ)上對教學(xué)內(nèi)容重新設(shè)計，通過計算機等信息化技術(shù)設(shè)備做成圖片或者視頻教材，學(xué)生也可以通過相關(guān)的軟件進行實踐性操作，這樣學(xué)生在理論知識學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，能夠?qū)@些知識點有直觀的認(rèn)識，有助于理論知識的理解。此外，還可以采用模塊化的設(shè)計進行機械繪圖的教學(xué)，將機械繪圖的教學(xué)內(nèi)容進行拆分，并且按照不同類型進行整合，相同類型的教學(xué)內(nèi)容整合為一個模塊，使學(xué)生能夠有針對性地進行模塊化學(xué)習(xí)，從而提高學(xué)習(xí)效率。

（二）豐富教學(xué)方法

教學(xué)方法是機械繪圖教學(xué)質(zhì)量提升的關(guān)鍵，以往傳統(tǒng)的教學(xué)方法比較單一，對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的提升作用有限。而信息化時代給教學(xué)方法的豐富提供了新的思路和手段，如討論式教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)、目標(biāo)式教學(xué)等都可以應(yīng)用到機械繪圖的教學(xué)中。當(dāng)然，教學(xué)方法的豐富也要講究合理性，首先教師要了解本班學(xué)生的實際情況以及知識接受能力，還需要了解學(xué)生的差異性。如果學(xué)生在學(xué)習(xí)中的差異性比較大，就可以采取討論式的教學(xué)方法，差異比較大的學(xué)生可以在一起進行討論交流，學(xué)習(xí)能力較差的同學(xué)可以學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)能力強的學(xué)生的學(xué)習(xí)方法，而學(xué)習(xí)能力強的學(xué)生也能夠分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗，這樣學(xué)生就能夠共同進步，提升整體的學(xué)習(xí)能力。而且討論式的教學(xué)方法還可以活躍課堂氣氛，機械繪圖的課堂質(zhì)量也會有明顯提升。其次，教師在機械繪圖教學(xué)中還可以通過信息化的設(shè)備豐富教學(xué)方法，如可以采用多媒體技術(shù)展示機械繪圖模型，通過模型的拆分使抽象的知識點具象化。尤其是在進行三維制圖的學(xué)習(xí)方面，通過多媒體技術(shù)，學(xué)生能夠加深對理論知識的理解，在此基礎(chǔ)上教師就可以順利地從識圖開始進行教學(xué)，使學(xué)生打好基礎(chǔ)，能夠更快地掌握獨立繪制三維圖像的技能。

（三）融合信息化技術(shù)構(gòu)建創(chuàng)新教學(xué)平臺

當(dāng)前計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)非常普及，學(xué)校可以利用計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立信息化教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺，組建專門的網(wǎng)絡(luò)信息部門，然后收集相關(guān)的機械繪圖教學(xué)資源在平臺上進行共享。讓學(xué)生即使不在課堂上，也可以隨時隨地獲取機械制圖學(xué)習(xí)的重點內(nèi)容。創(chuàng)新教學(xué)平臺，可以創(chuàng)建相關(guān)的微課視頻、慕課網(wǎng)鏈接，給學(xué)生展示精選的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)內(nèi)容。同時，在學(xué)習(xí)平臺上還可以上傳一些教師自己制作的電子模型以及習(xí)題解答功能，讓學(xué)生可以擁有更多的學(xué)習(xí)自主選擇權(quán)，并且保證機械制圖課程信息化水平的不斷提升。

四、結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)代社會是信息化時代，機械繪圖也要順應(yīng)時代的發(fā)展，改變傳統(tǒng)的教學(xué)思路和教學(xué)方式，通過信息化技術(shù)的應(yīng)用，建立機械制圖數(shù)字化教學(xué)資源，并且采取有針對性的措施在教學(xué)活動中應(yīng)用信息化技術(shù)和教學(xué)資源，從而提升學(xué)生的機械制圖學(xué)習(xí)能力以及機械制圖的課堂教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻：

[1]何克抗.如何實現(xiàn)信息技術(shù)與教育的“深度融合”[J].課程·教材·教法，2014（2）：58-61，67.

[2]張京英，佟獻英，楊薇.“互聯(lián)網(wǎng)+”時代圖學(xué)教育現(xiàn)狀調(diào)查與研究[J].圖學(xué)學(xué)報，2017（6）：919-924.

[3]劉永強，馬彬彬.網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在“機械制圖”信息化教學(xué)中的應(yīng)用[J].泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2015（1）：11-13.

[4]伍愛華.信息化教學(xué)在《機械制圖》課程的應(yīng)用研究與探索[J].科技資訊，2015，13（22）：156-157.

編輯 趙瑞峰