機械制圖是研究機械產品信息表達、閱讀規律的學問,教學生如何繪制及閱讀機械圖樣。這門課程的內容主要是介紹制圖基本原理和規則,學習繪制和閱讀機械工程圖樣的方法,培養作圖的技能與技巧,是一門實踐性很強的重要的專業基礎課。本課程不僅是學生學習專業技術知識的基礎,也是直接服務于生產的一種重要工具。在進行工件設計過程中,設計者需要利用圖樣來表達自己的構思,相互之間進行設計思想的交流。在加工制造過程中,生產者通過圖樣了解加工對象的形狀尺寸,控制加工過程。機械工程圖樣是工程與產品信息的載體,是工程界表達設計思想、技術交流的語言,是工程技術部門的一項重要技術文件,它可以用二維圖形表達,也可以用三維圖形表達可以用手工繪制,也可以由計算機生成。本課程理論嚴謹,實踐性強,與工程實踐有密切聯系。
因此,強化中職學生在機械制圖中的繪圖識圖能力,是中職學校提高機械類專業教學質量的關鍵。本文主要從以下四個方面展開論述。
一、不斷強化和鞏固基礎知識
機械制圖中的繪圖和識圖能力是在學習機械制圖知識的過程中獲得并在運用知識的過程中發展的,而繪圖和識圖能力的增強也必然會促進知識和技能的掌握,因此,知識的獲得和繪圖識圖能力的提高是相輔相成,相互促進的。但是,知識并不等于能力,在教學中,從知識的掌握到能力的發展,這一過程需要經過老師的指導、培養與學生的思維、實踐等活動逐漸完成的。而基礎知識的強化和鞏固則是整個知識和能力轉換過程的前提條件。機械制圖的基礎知識包括了基本理論、基本知識以及基本技能,它是學習其他專業知識及今后工作的基礎,必須扎實學好,如投影原理、基本投影規律和作圖方法、繪圖基本技能等。教學中應強調這些基礎知識的傳授和訓練,不斷強化和鞏固學生的機械制圖基礎知識,否則,將很難進一步的培養和發展學生的繪圖識圖能力。
二、創新教學方法,強化和提高識圖能力
將現代信息技術和機械制圖課程進行有效的整合,充分發揮信息技術在教學中的巨大優勢,創新教學方法、優化教學結構、提高教學效率。在傳統機械制圖教學中引入最新信息技術,尤其是多媒體技術,可以使那些用傳統的教學手段無法講清,或難于講清,或者雖能講清但教學效率低下的教學內容,化難為易、化繁為簡、化抽象為直觀,使課堂教學獲得較高的效率。同時,通過對教學方法的調整和改進,合理地運用現代化教學手段,可以激發學生對機械制圖課程的學習興趣,有利于發揮學生的主體作用,有利于突破教學中的重點和難點。
在制圖教學中,提高學生識圖能力的關鍵在于培養學生的空間思維和想象能力,教會學生運用投影理論和投影規律來解決工程圖樣的識讀。采用傳統的教學手段顯然直觀性不夠,如果使用現代化的教學手段來展示抽象的空間概念,讓學生在平面圖形中看到立體形狀,能使學生快速形成空間想象能力和一定的空間分析能力,從而完成機械制圖教學中從立體到平面、再從平面到立體的轉換過程。例如,在利用多媒體教學中,由于其畫面生動形象、具體直觀,能將“正投影”的投影原理和三視圖的“看圖方法”有機地結合并清楚地展現出來;同時,還能將三視圖的“形成”及“展開”過程生動直觀地展示出來,使學生一目了然。這樣既活躍了學生的空間思維過程,又提高了學生的觀察效率,學生對所學教材能獲得充分感知。這樣既便于學生對知識點的理解和記憶,又適應了學生學習的個體差異,提高了學生的空間想象能力和思維能力,大大縮短了感知、認知的過程。在此基礎上,教師只需因勢利導地講解學習要點,就可取得事半功倍的教學效果。
此外,利用計算機多媒體技術可以通過各種手段和特技加工制作出教材中的各種三維立體模型。主要有三個優點:一是電子三維立體的真實感可與現實中的零件一樣,教師可根據實際教學需要對其點、線、面、體等不同要素設置不同的顏色來加強對所講內容的表達;二是教師在CAXA電子圖板、CAXA制造工程師軟件環境中可以隨意旋轉、剖切、拆卸、放大電子三維立體,有利于加深學生對各種立體、零件、裝配體空間結構及組成的理解;三是教師可根據實際情況隨意改變對模型的觀察視口,并建立該視口與視圖之間的聯系。這樣在教學中可用生動的畫面形象直觀地表述現實中的各種零件及裝配體,調動學生的空間想象力,讓抽象空間立體投影與平面圖形在學生的頭腦中形成清晰的映象,有利于培養學生的空間想象能力,進而強化和提高他們的識圖能力。
三、從培養動手能力和創新能力方面提高繪圖能力
1. 從培養動手能力角度來提高繪圖能力
機械制圖課的特點之一就是它的實踐性,必須通過大量的練習和實踐活動才能牢固掌握所學知識,并形成相應的技能,提高自身能力。機械制圖中學生動手能力的培養主要從以下幾個方面著手:繪制平面圖形、三視圖、軸測圖、測繪零件圖和進行一些簡單零件設計等。機械制圖課程的教學過程應強調學生的操作訓練,課程教學中要采用精講多練,多給學生一些畫圖實踐機會,讓學生充分感受到機械制圖課程學習的不同于其他科目之處,通過制圖課程實習等手段提高學生的動手操作能力,使得學生在繪圖過程中變得越來越心靈手巧,從而不斷提高繪圖能力。
此外,需要注意的是,訓練題目要有針對性,既要能幫助學生掌握所學的內容,又要有一定的思考性,以利于訓練思維方法和培養空間思維的能力。題目的難易程度應遵循循序漸進,由基本概念到難題、綜合題,一步一個臺階,使學生感到力所能及。為了加強練習,還應注意練習的多樣化并適當增加一定的難度和數量。如繪圖時,可加強零件測繪,由裝配圖拆畫零件圖及由零件圖拼畫裝配圖等這樣的綜合性練習,這樣能激發學生的積極性與主動性,對繪圖能力的提升大有益處。
2. 從培養創新能力角度來提高繪圖能力
創新思維的培養是創新能力形成的主要方面,因此,平時要加強對學生創造性思維的訓練,提高思維的靈活性和自由度。在機械制圖的實踐訓練中,不應該把學習的知識直接灌輸給學生,而應給出一些啟發性的線索,讓學生自己通過積極主動的觀察、思維活動來學習知識、掌握策略、提高能力。通過類比、聯想,從舊知探索新知識;通過分析、綜合,在已知與末知間探索;通過揭示矛盾運動,在解決矛盾中培養創新能力。
例如,平時可以給學生提供一些要求明確,但題目條件不充分,做題結果不確定的題目,學生可以根據自己的水平進行自由創造,以此來激發學生的創造性思維。如在組合體的作圖訓練過程中,可以給出一個視圖要求補畫另兩個視圖,對于此類練習,需要鼓勵學生打破思維定勢,運用豐富的聯想構思出不同的立體形狀。這種題答案數量不限,通過做這種題目,學生的積極性得到了較充分的調動,每個題目的結果都達十幾種之多。再如對于零件圖的表達方案,應根據零件的結構特點,選擇適當的表達方法將零件的形狀和結構表達清楚。做這種練習時,也需要運用創新思維開闊自己的思路,設計幾種方案進行比較,最后用最簡明的方法將零件的形狀,結構表達出來。因此,這種訓練可以促進思維多方向發散,從而使思路開闊、靈活,激發和調動學生的創造性,進而增強學生的創新意識。
繪圖能力和創新能力的發展則是相互促進、相互制約的,創新能力的提高在開闊思維的同時能間接的促進學生繪圖能力的提升。
四、創新課程考核方法,突出繪圖識圖的重要地位
改變傳統以期末考試為主的單一課程考核方式,采取過程考核與期末考核相結合的方式,將重點放在對學生繪圖識圖掌握程度的評價上。由于新考核方式更加注重學生的實際機械制圖能力,使得它和職業能力密切相關,因此在具體實施過程中又將其轉換為對學生職業能力的綜合評價上。職業能力由專業能力、方法能力、社會能力構成。在機械制圖方面,企業對崗位工人的職業能力要求主要是熟練繪制識讀典型常用零件圖,對于不常見的零件能通過各種途徑和方法找到解決方案,并要求工作者盡快融入工作環境。因此,以職業能力為標準,改革制圖課評價方法是提高學生繪圖識圖能力,促進職業能力發展的重要途徑。對于專業能力可以通過幾個途徑來考核,如平時作業完成情況、考試或競賽的名次、在討論解決實際問題時的表現;對于方法能力可以通過做大作業的過程來考核;對于社會能力可以通過分組討論中學生的合作表現來考核,三方面分數的比例可以根據實際情況確定,評價可由教師獨立完成,也可由學生和教師組成評議組共同完成。從教學實踐的結果來看,該評價方式既能調動學生在繪圖識圖學習過程中的積極性,又能使所學內容得到充分理解和運用。
總之,機械制圖作為一門實踐性很強的重要專業基礎課,而繪圖識圖作為其中的關鍵部分,因此,在教學過程中需要從各處著手,將學生繪圖識圖能力的培養融于機械制圖教學的各個環節中,使學生在學習過程中真正掌握機械制圖課程的精髓,不斷鞏固和提高繪圖識圖能力,為未來職業能力發展奠定堅實的基礎。
(作者單位:江蘇省南京下關中等專業學校)