摘要:從轉變教育觀念,整合《機械制圖》教學內容,改善教學方式和優化教學手段等方面,對改革《機械制圖》教學、提高教學質量做了一些有益的嘗試。
關鍵詞:機械制圖;內容與手段;教學質量
《機械制圖》是一門專業基礎課。圖樣(圖紙)是所有工程界必不可少的重要的技術語言。《機械制圖》既是一門實踐性較強的課程,也是一門較難學習和掌握的課程。如果課時充足,采用傳統的教學方式是可行而有效的。但是,隨著經濟社會的發展,知識和信息的不斷豐富,開設課程不斷增多,學生需要學習的知識更加廣泛,《機械制圖》也和其他課程一樣,課時大大削減,再加上模型掛圖的有限性與信息技術的瞬息萬變,繼續沿用傳統的教學方式難以保證教學質量的提高。筆者結合多年的教學實踐,對提高《機械制圖》教學質量談幾點體會。
合理整合教學內容,體現基礎性
轉變教育觀念就是要樹立以素質教育為目標的教育新理念,以人為本,開發智力,發展個性,培養學生創新精神和創新能力。在課程體系和教學內容上,從培養創新能力出發,依托現代科學技術,對《機械制圖》課程的內容與相關新興學科知識進行合理整合,優化完善,確定改革思路和目標。該課程目的是培養學生的空間思維能力、成型能力以及閱讀和繪制工程圖樣的能力。因此,教材在內容安排上應當適應教學目的和要求,并且體現本課程的基礎性。
制圖國家標準這部分內容的教學主要是貫徹執行機械制圖的技術法規,是工程界技術“語言的語法”部分。應重點介紹工程圖樣的一般規定、尺寸標注、畫法要求等,因此,要保證一定的教學時間。作為行業的標準,應使學生較熟練地掌握該部分內容,為專業圖繪制與閱讀、計算機繪圖奠定基礎。
畫法幾何內容的調整畫法幾何是機械制圖的理論基礎,它在培養學生空間的形象思維和邏輯思維能力方面有重要作用。應強調畫法幾何的基礎性作用,熟悉圖示法的原理,重點突出圖解問題的方法,淡化難度較大、較偏的圖解內容,為機械制圖和計算機繪圖服務。如對點、線、面部分的綜合問題,突出其空間體系的位置,強調解題方法的學習,降低解題難度;對相貫線和截交線,重點講解特殊情況下的畫法及其簡化畫法,原理只作一般性介紹;突出軸測圖的圖示表達方法,弱化原理方面的內容。
投影制圖部分以正投影法為基礎的多面正投影圖,一直是工程界表達三維立體的主要方法。投影法的理解和掌握是培養學生形成空間概念、空間想象能力的關鍵。投影制圖部分應以“體”為主線,以圖形表達為教學重點。從觀察視覺(投影),到圖形之間始終保持對空間(立體)的想象。由三維空間的體到二維平面的圖(畫圖),再由平面的圖到空間的體(讀圖)的反復訓練,主要解決“空間→平面→空間”,即“體→投影→體”的轉換關系,培養學生的形象思維和空間分析判斷能力。
專業圖專業圖的繪制和閱讀是《機械制圖》教學的最終目的,是前面知識的實際應用。對此,應重點對形體進行全面細致分析,對形體的結構和形狀特征等必須圖示的內容,要特別地突出在視圖選擇與搭配(圖形少、表達清)、表達方法的靈活運用(恰當、合理)、尺寸標注的關聯(清晰、準確)等方面進行講解,做到視圖、剖視圖、斷面圖、詳圖等表達清楚,布局合理。這部分練習作業量大,可適當減少手工繪圖,增加相應的計算機繪圖,但重點還是應放在分析和應用閱讀專業圖方面。
計算機繪圖計算機繪圖已經以多種模式引入到《機械制圖》教學中,常見的有結合式和分離式兩種做法。筆者認為運用分離式模式即單獨開設教學效果較好。因為在《機械制圖》學完后安排計算機繪圖課,學生已具備了必備的圖學基礎。這樣既有利于鞏固所學的投影知識,提高應用能力,增強知識的系統性,同時也避開了一些學生剛進校時計算機基礎較薄弱的情況,更有利于提高計算機繪圖課的教學效果,使學生學會工程圖的計算機處理技術,從而打下一定的 CAD應用開發的基礎。
《機械制圖》課程體系和教學內容的合理性是相對一定條件而言的。基于此,對制圖課程內容的基礎性需三點認識:一是該課程內容的連貫性是勿用質疑的,各內容之間從前到后、承上啟下的關系,不可割裂。二是在教學過程中根據專業要求對該課程內容有選擇地加以突出和強調。三是在教學中既要引進新知識、新內容,又要不斷改革傳統的內容,同時也要考慮學時安排問題。
提高《機械制圖》教學質量的手段
運用多媒體教學,提高效率利用多媒體課件進行課堂教學,能以生動形象的動畫展示空間思維的過程,不但有效地縮短學生的理解時間,提高教學效率,而且生動形象的動畫、清晰的視覺形象能有效地加深學生的記憶,提高教學質量。在鼓勵結合多媒體課件這一特定的模式進行教學的同時,也不能完全受此束縛,更要較好地展示出每個教師的教學特色和個人魅力。隨著多媒體教學在制圖課程教學中要求的日益提高,利用AutoCAD強大的功能建立內容豐富的多媒體教學素材庫,運用到課件中,也可直接在AutoCAD中打開。從教學實踐來看,它的靈活性、可操作性對教學質量的提高非常有幫助,也為學習計算機繪圖培養了濃厚的興趣。在教學過程中應針對不同特點的教學內容,相應選擇最合適的方式、方法,用最少的學時,取得最佳的教學效果。“緒論”和“制圖工具的使用”等描述性內容運用動畫或錄像的方式組織教學,可以傳遞更多的信息。講解截交線和相貫線的求解思路等內容可采用生動、直觀的動畫等來表達。講解例題時,可采用AutoCAD電子教學素材庫中的易操作的電子掛圖。電子掛圖不但可以給學生一個反復練習的過程,而且教師可以非常輕松地控制課堂的進程,便于學生對所學知識的充分理解和掌握。在組合體視圖知二補三和補漏線時,在計算機上采用二維圖形和三維實體模型相互對照,對學生掌握典型組合體的投影有很大幫助。講解專業圖時,學生已有了較強的三維想象能力,以計算機二維圖形為主,少量的實體模型為輔。
多媒體教學中輔之以實物模型《機械制圖》教學的趨勢是以多媒體為主要的教學手段,采用的是虛擬空間教學。為了增強虛擬空間與現實空間的聯系,加深對三維實物的印象,必須輔之以實物模型為補充的教學環節。在多媒體為主的教學中適當使用實物模型,對幫助學生建立空間思維能力來說,是其他任何方式都無法比擬的;能讓學生近距離觀察觀摩實物模型,直觀性真實感更強,理解和形成的印象更為深刻;對建立空間思維較困難的學生尤為必要,能幫助其解決多媒體教學課堂上較難解決的一些問題。當然,如有條件應組織學生參觀工程實物。
教與學的主導和主體作用課堂教學是師生雙向互動過程,在發揮教師主導作用的同時,充分調動和挖掘學生在學習過程中的主體作用。在此過程中,教師采用教學的節奏、鼓勵的眼神、和諧的身體動作、生動的語言、針對性的提問等等都會對課堂教學效果產生巨大的影響。如運用得當,可以調動學生的積極性,吸引學生的注意力,引起學生的積極思考。優秀教師應不斷地與學生的反應進行交流,隨時注意學生的表情、語言、動作等反饋信息,并適時地做出響應。筆者經常采用分小組討論學習的形式,對教學內容進行精講,簡明扼要,突出重點,讓出更多的時間給學生練習。此過程主要加強對各小組的巡回指導,特別是對思想活躍、肯動腦筋、成績相對較好的學生進行重點輔導,再由這些學生帶動其他學生的學習主動性,發揮小團隊的作用。在指導中要注意師生之間的平等關系,尊重學生,維護和諧的教與學的正常秩序。在教學中,可對學生進行分層次進行教學,因材施教,提高教學效果。
教學評判和溝通要達到該課程的教學目標,必須布置一定量的繪圖作業練習。通過課堂作業練習(制圖作業大部分應在課堂內完成),學生可自行檢查掌握知識的程度和綜合運用知識的能力,加上教師的巡回指導,主要知識和能力在課堂上已形成。在批改作業過程中,主要是檢查學生對制圖標準的執行情況、做題的思路和方法、對知識的理解程度以及解題(表達)的正確性、合理性等,而不是簡單地判斷其對與錯,或者在一些圖面質量上進行不必要的糾纏。通過課堂點評作業,可以幫助學生確認解題的正確性和體會題解的多樣性。通過答疑、質疑可以很有效地解決每個學生特有的問題。要關注學生完成作業的每一個細節和行為,并明確告之這些“作業”就是今后的工程圖樣,出現的任何差錯或不準確都會給企業生產造成巨大損失。所以,在繪圖和讀圖的實踐過程中,要求學生具有對所做之事(作業)認真和負責任的態度,養成勤學苦練、肯動腦筋、刻苦鉆研、嚴謹細致、一絲不茍的工作作風。
隨著科學技術的發展和各學科之間的不斷融合,機械制圖內容將變得越來越豐富,教學手段和方法也將變得越來越多樣,因而,《機械制圖》的教學改革將是一項長期的任務。《機械制圖》的教學改革必須從轉變教育觀念,整合教學內容,改善教學方式,優化教學手段等方面出發,培養學生具有一定的理論基礎和較強的綜合運用能力,不斷提高《機械制圖》的教學質量。
參考文獻:
[1]韓素蘭,白泓韌.素質教育與工程制圖課程的改革[J].華北水利水電學院學報(社科版),2003,(1):103-104.
[2]尹常治,楊皓,劉恒勝.一個開放性的多媒體網絡教學網站[J].工程圖學學報,2003,(1):128-135.
作者簡介:
禹華靜(1964—),男,重慶市人,四川儀表工業學校副校長,講師,主要從事教學管理工作。