■侯增強 賈全忠
機械制圖是一門培養學生具有一定的繪圖和看圖能力的技術基礎課,是比較抽象、難理解的課程,無論看圖還是繪圖都要求學生具有一定的空間想象能力,而空間想象力也是學好機械制圖的關鍵。中專學校的學生因其知識結構的差距,這方面的能力比較缺乏。所以,培養學生的空間想象力是機械制圖課程的重點,更是這門課程的難點,此外,通過對機械制圖課程的學習還要培養學生嚴謹細致、一絲不茍的工作態度,分析問題、解決問題的各方面能力。那么,如何在制圖課中培養和發展學生的工作能力呢?
機械制圖課的實質就是學習“圖”“物”的轉換,即看視圖想物體的結構形狀,看物體再知道如何用圖來表達。這是學生由平面轉換到空間,再由空間轉換到平面圖形的一種思維過程。中專學校的學生對立體圖的概念都缺乏,看立體圖畫三視圖困難,而要他們由視圖想物體的形狀那就難上加難。為了緩和這種局面,幫助學生很快形成空間概念,可以讓學生親自動手做模型。例如,在講完三視圖的形成后,有看立體圖畫三視圖或補畫某一視圖這類作業,首先讓學生根據立體圖用橡皮泥或其他材料做出模型,這樣學生就可以眼見其物,增加感性認識,同時也調動學生的主動性,發揮學生的創造性思維。
例如“點的投影特性”這部分內容比較抽象,學生感到要真正理解透徹很困難。尤其是點的坐標和判斷兩點的空間位置時,課前先讓學生準備好一個三投影面體系和2個小球,課上3個學生一組,小球當做空間的點,其中一人拿點(可設為A點),一人作垂線,另一人觀察、做記錄。日光燈可當投影線。這樣,學生可根據初中學的平面點的坐標很容易看出各投影點由哪兩個坐標組成。如a由x、y兩軸組成,a′由x、z兩軸組成,a″由y、z兩軸組成,總結以后就會知道x、y、z軸的坐標,進而知道三投影點的位置,反之也成立。再如在講判斷兩點的位置時,一人拿2個不同的小球(設A、B兩點),根據剛才方法,學生很容易做出空間點在3個投影面的投影,然后根據平面點的坐標的知識很容易觀察出點在坐標軸上的位置:x軸上的兩點是左右的關系,y軸的兩點是前后的關系,z軸的兩點是上下關系。這是立體情況,轉到平面上,點在x、z軸的位置易理解,y軸理解較困難,這時讓學生把y軸向下轉到和z軸同一條直線,可看出前后變成上下位置,越往下也就越靠前,越往上也就越靠后。學生得出以上結論后,由教師總結點的空間位置,即x軸判斷左右位置,y軸判斷前后位置,z軸判斷上下位置,那就是水到渠成的事。這樣的方法能使學生不僅對直線投影有很直觀的認識,而且對直線投影特性理解得透徹,印象也深刻??上驳氖窃趯W習直線的三投影特性時,學生也運用這種方法,總結出直線的投影特性,取得良好的教學效果。
立體圖是發展空間想象力的關鍵,是由感性認識向理性認識轉化的橋梁。而立體圖最大的優點是直觀,能在二維平面中反映三維形體,可以幫助學生增強思維能力。對初學者來說,因其知識結構的差距,幾乎沒有什么空間概念,在適當的時候教師可以要求學生根據實物練習畫其立體圖。他們能憑借自己的直覺識別一些簡單的立體圖,如長方體、正方體、圓柱體等。針對這一特點,帶領學生畫基本體的立體圖,進而畫出棱柱體、圓錐體等基本體。這樣通過線條的變化,對各種基本幾何體的輪廓有所了解,初步樹立空間概念。在此基礎上逐步深入,引導學生畫一些復雜的圖形,通過對學生直觀感覺的引導,培養學生空間思維能力,大大激發學生的學習興趣,避免單純理論知識的晦澀難懂,消除對制圖的畏難情緒,提高學生的空間思維能力。
多媒體制圖課件采用多種動畫形式和計算機的三維實體造型技術,形象地突出畫圖和讀圖的思維方法和作圖過程,授學生以“漁”,給學生學習制圖課程和開發空間思維很好的引導。充分利用現代化教學手段可以改變空間想象能力培養的方式,加強學生空間想象能力培養的效果。計算機的三維實體造型技術可以更有效地幫助學生掌握形體分析方法和訓練空間構思能力,可以起到事半功倍的效果,加強空間想象能力培養的效果,還能使學生初步了解計算機繪圖的內容和技術,是一個一舉三得的好方法,是對教學內容進行整體優化的最佳方案。由于課件等現代教學手段的應用,學生空間想象能力的培養從抽象走向直觀,為學生營造了一個生動活潑的學習環境,學生感覺輕松,效果更佳,提高更快,學生的空間想象能力得到加強。
然而,再好的東西也只能是臻于完美,也會有美中不足,課件不可能符合每個學生的“胃口”。再有就是采用計算機制作的課件進行授課,會使傳統的教學方法用的相對少了,如果用傳統的教學方法對于一些難懂的地方教師在黑板上親自畫一番,這對學生學習制圖知識和掌握畫圖技巧很有幫助。所以,在使用現代多媒體技術的同時,也要結合加入一些傳統的授課方法,只有兩者有機地結合起來培養學生分析問題、解決問題的能力,才會給教與學帶來更好的效果。
“授人以魚,三餐之需;授人以漁,終生之用。”授人以魚是傳統教學的代名詞,就是把知識直接傳授給學生。而“授人以漁”則是現代教學比較推廣的啟發式教學,所代表的是新的教育思想。筆者認為在制圖課中尤其在培養學生空間想象能力方面一定要把這兩種方法結合起來。首先要“授學生以魚”,讓他們有了一定的學習基礎和興趣;而后“授學生以漁”,引導學生,教以方法。因為畢竟學生在校學習的時間是有限的,就像孩子長大后要離家獨立一樣,培養學生的目的也是使他們能離開教師,獨立地去面對問題、解決實際問題,所以,教會學生學習的方法是很重要的。再者,學生只有學會自己學習的方法,才能更加有興趣地投入到學習中,也更有利于培養學生在工作中通過自己努力解決問題的能力。
總之,學生能力的培養不是一朝一夕的事。在教學過程中講練結合,少講多練,以循序漸進的方式進行培養,充分發揮學生的主觀能動性,發揮學生的主體作用,可以使每一個學生頭腦中樹立起一座“空間骨架”,逐步增強學生解決問題的能力,為今后的生產實踐打下堅實的基礎。■