摘要: 如何讓學生由被動學習變為主動學習,培養和激發學生的學習興趣是關鍵。本文從現代作圖工具的概念、消除學生學習的畏難情緒、作圖過程的準確和快捷、有利于提高學生讀圖和畫圖能力、有利于分析三視圖細節等五個方面提出了激發學生學習CAD課程興趣的方法。
關鍵詞: CAD 興趣 激發
興趣是最好的老師。在教學中如何不斷地激發學生的學習興趣,提高教學效果是我們每個教師每節課都面臨的課題。心理學認為,學習興趣是直接推動人的學習的一種內部動因或力量,是人類行為動機體系中的重要組成部分,它表現為學習的意向、愿望等形式,對人們的學習起推動作用。學習興趣來源于認知的需要,來源于自己對能否接受新知識、新技術的判斷,來源于憑自己的才能和成就以獲得相應的社會地位或他人評價的愿望和要求。要使學生產生持久的學習興趣和取得良好的學習效果,必須有效地、不斷地激發學生的學習興趣。
CAD課程講述了用電腦幫助設計繪圖的方法,是學生從手工制圖向計算機繪圖過渡的橋梁,是工科專業學生必須掌握的基本技能。但在學習CAD課程中,要記各種命令,學生感到枯燥、簡單;各種編輯命令的靈活應用又使學生感到無章可循,覺得還不如手工制圖實在,學生的學習積極性不高。但CAD課程與機械制圖課程有著密切的聯系,如果利用學生已經學習了機械制圖的條件,在CAD課程的教學中適時地用機械制圖的作圖方法與CAD的作圖方法進行比較、借鑒、融合,不但提高了學生學習CAD課程的積極性,而且將機械制圖的教學內容在CAD教學中進一步地深化,使學生的讀圖、畫圖能力得到提高。
1.用現代作圖工具的概念,激發學生的學習積極性。
良好的開始,就是成功的一半。學生剛接觸CAD課程時,對它的認識比較膚淺,對它在現實工作中的應用更是知之甚少。于是從科學技術是第一生產力說到信息技術的發展;從信息技術的應用說到當前的現狀——微型計算機的價格非常便宜,一般小企業都有了計算機,手工繪圖將會被淘汰;從圖形學的歷史功勛說到圖形學的發展——CAD技術的發展不僅是計算機圖像類的基礎,而且是機械制圖現代化的體現,還是開創思維發展的工具;從現代化生產說到現代生產對圖樣制作的要求——制圖的速度要更快,圖形的質量要更高;從社會的需求說到掌握計算機繪圖技術是今后從事技術工作必須掌握的一項基本技能,使學生對CAD課程產生濃厚的興趣。
學生有學習興趣后,接下來的問題是:我們的智商能否滿足CAD課程的需求?我們可以用實例說明:同樣的圖形,CAD的作圖技能的掌握要比手工制圖容易得多。
2.用基本作圖命令演示作一個簡單幾何圖形,從而建立學生的學習自信心。
首先給學生舉一個簡單而又熟悉的例子——畫一個圓角的矩形。手工制圖中,如果要畫一個圓角的矩形,需要先打底圖:畫一個矩形,再找四個圓角的圓心,再找到四個圓角的八個切點,再畫四段圓弧;最后再描粗、描深圖樣。而在CAD中畫一個圓角的矩形,只需輸入一個矩形命令,再在命令行的提示下設置矩形的參數(圓角、圓角半徑及矩形的尺寸),就畫好一個圓角的矩形。兩者進行比較:時間上后者不超過前者的十分之一,作圖技巧系數上也不足前者的十分之一,而圖形的精度卻要比手工制圖高很多。這樣一下就把學生的學習熱情激發出來了。學生再經過上機操作訓練,就能很快畫出諸如矩形、正多邊形等一些簡單圖形了,隨著學生精力和情感的投入,計算機繪圖知識的增加、繪圖能力的提高,學生的學習興趣得以激發。
當學生經過一段時間的學習,基本掌握了基本繪圖方法后,學生開始產生一點自我滿足的情緒時,我們必須用新的知識點來激發學生的學習熱情。
3.用一個或數個編輯命令演示作一個具有相同要素的幾何圖形說明作圖速度快、圖形準,讓學生知道CAD的魅力還遠不是前面的這一點點,從而再次激發學生的學習積極性。
在三視圖中,具有相同要素的幾何圖形(如法蘭盤上的沉孔等),若用手工制圖,只能一個個地畫出來,作圖效率很低。而采用CAD畫圖,我們只要畫出其中一個,其它則可用陣列或復制的方法,很快畫出來。學生看了以后,學習的欲望和積極性就馬上被提升上來了,形成了教與學的互動,學生也就比較容易記住編輯命令了。學生初步掌握了編輯命令后,我們還可以從學生中收集更多的在機械制圖中具有相同要素的幾何圖形進行訓練,學生自己收集的習題,解題的欲望更強烈,借此機會,可以先讓學生解答。由于同一習題,CAD編輯的方法可能多種多樣,多個學生用不同的方法編輯同一圖形,最后教師再進行適當的點評,指出各種方法的特點和教師認為的最佳方法。學生的成績得到老師的肯定,編輯命令在學生中得到鞏固和升華,機械制圖的知識在學生中得到應用和提高,學生學習CAD的積極性進一步提高了。此時,若不失時機地舉例提醒學生:有些編輯命令需要設置基點,而基點的合理選擇不但能大大提高編輯速度,而且能提高繪圖的精度,這對學生掌握計算機繪圖技能將起到事半功倍的效果。
學生初步掌握了作圖和編輯命令后,如何讓他(她)們能更容易地記住這些命令,并加以靈活的應用?將機械制圖和CAD有機的結合起來,將是一個不錯的途徑。
4.在CAD中完成《機械制圖》中的訓練內容,一則幫助學生記住并運用CAD的命令,二則提高學生讀圖、識圖、畫圖的能力。
CAD課程的主要任務是讓學生運用各種繪圖命令來完成圖形的制作,但如果學生初步掌握了繪圖命令后,還是拿一張完整的圖形讓學生在計算機上操作,以期提高學生的操作能力,往往不能很好地激發學生的學習熱情。而在機械制圖課程中的補畫第三視圖的習題訓練,學生一則因為手工作圖比較枯燥,二則作圖速度比較慢,影響了學生學習制圖的積極性,也難以提高學生的空間思維能力,致使部分內容學生沒有掌握好。CAD畫圖使學生的作圖速度大大加快,學生的想象很快可以在圖形中顯現出來,學生的學習積極性又一次得到提升,很樂意將機械制圖中的訓練內容放在CAD訓練中去完成。我們抓住學生的這一興趣點,將機械制圖中教學內容,引入CAD課程,要求學生首先在CAD中畫出原題,再在CAD中作答。教師批改時,一方面從投影關系的角度指出學生作圖過程中可能出現的錯誤,給出正確答案;另一方面根據具體實例引導學生如何靈活應用CAD命令,使CAD命令在實例中得到應用。經過這樣不斷地讀圖、畫圖,在畫圖中發現問題,提出問題,最后解決問題,不僅鞏固了CAD知識,還促進了制圖知識的提高。學生的獨立思考能力、空間想象能力、分析和應用能力得到充分的發揮,還培養了學生對知識的綜合應用能力,學生也從中得到學習的成就感。
三維造型是CAD課程中的又一個知識點,學生對并集、差集、交集(特別是交集)的理解和應用比較困難,如何尋找學生的興趣點呢?
5.三維模型能幫助學生更好更快地畫圖、讀圖,從而提高了學習CAD的興趣。
組合體視圖,從形體分析中學生很容易就能掌握其由那些基本幾何體構成,但它在三視圖中的某個視圖中的相貫線、截交線等細節問題卻比較難以想象,也是學生學習機械制圖中的一個難點。而學生只要掌握了CAD中的實體造型的基本作圖命令及編輯命令,就能比較容易的畫出三維圖形來。讓三視圖與三維模型一一對照,采用形體分析法逐一解剖,學生一目了然。或畫出三維圖形后,再將圖形設置成三視圖中的某一個視圖,此時視圖的相貫線或截交線就能清楚的展現在學生面前,既提高了學生學習機械制圖的效率,又開發了學生的空間想象能力。而三維造型成了學習機械制圖的工具,學生學習三維造型的積極性也更高了。
學習興趣的激發,是一項長期的、艱巨的工作,也是一項細致的、反復的工作,需要教師具備高度的工作責任心、對學生體貼入微的愛心、寬廣的容人之心和鍥而不舍的耐心,才能讓學生的學習積極性持續不斷地延續,達到提高教學效果的目的。