機械制圖課程教學內容的優化與實踐

李 玲，劉慧玲

（中南林業科技大學 機電工程學院，湖南 長沙 410004）

機械制圖是工科院校機械類專業學生必修的一門重要的專業基礎課，其主要任務是引導學生進行平面和空間的轉換，幫助學生建立二維平面圖形與三維空間立體之間的對應關系，從而培養和訓練學生具備一定的讀圖、繪圖和空間構思能力。如何根據制圖課程要求高、學時緊、內容多、實踐時間短的特點并結合學生的實際情況來優化教學內容、改進教學方法、提高教學質量應該是教師不斷探索的課題。筆者通過多年的教學工作總結出一些經驗與心得。實踐表明，利用這些方法可獲得較好的教學效果。

1 拋磚引玉式的緒論

機械制圖課是大一學生進校后接觸到的第一門訓練空間形象思維的課程，絕大多數學生都會懷著新鮮、好奇、期待的心情迎來第一堂課，教師應該在短時間內通過簡練而精彩的介紹激起學生對制圖課濃厚的興趣和求知的欲望。著名心理學家皮亞杰認為 “一切有效的工作必須以某種興趣為先決條件”，只有有了興趣，學生就愿意學，就想學，也就會鉆研。從某種意義上講，第一堂課講得出彩并深深吸引住了學生，那么制圖課就成功了一半。

每種制圖教材在開篇緒論中都會詳盡介紹本學科的研究對象、學習任務和學習方法等等，歸結起來不外乎這幾層意思“為什么學”、“學什么”和“怎么學”。教師如果教條的照本宣科地介紹給學生，不需幾分鐘學生就會感到索然無味，甚至會對此課程產生畏難情緒。如果轉變教學觀念，調整思路，精簡壓縮文字性的講解，用10min時間利用多媒體展示或板畫，引導啟發學生想象并動手畫一些簡單的圖，這樣親身感受的效果會更好些。例如展示如圖1所示的立體圖，讓學生思考片刻，指定三個方向讓學生認真思考想象并畫出三個投影圖形，然后播出正確答案如圖2，此時很多同學欣喜地發現自己畫對了。緊接著播放如圖3所示簡單的兩個矩形（可假設兩矩形全等），讓學生展開想象并回答有哪些形狀的形體從前往后、從上而下看過去會得到這樣兩幅圖？這時課堂氣氛更加活躍起來，很快正確答案不斷被學生表達出來，如圖4所示各種答案等.這兩個例子恰好印證了此課程“由物（三維空間）畫圖（二維平面）”和“由圖讀物”兩個特點，教師可趁此總結這兩個環節正是貫穿制圖課學習的核心精神與關健所在。這種化抽象為直觀的方式比單純的文字介紹更能讓學生清晰地感受到本課程到底學什么、怎么學。

圖1 由物畫圖

圖2 投影圖形

圖3 由圖讀物

圖4 各種答案

2 重視并加強軸測圖的教學與訓練

軸測圖是平面上的立體圖，立體感強，在視覺上可代替模型，且作圖方便，可隨時修改，比模型具有更強的方便性和實用性，它可作為一個非常有效便捷的輔助手段幫助學生自己判斷、構思形體。不少教材把軸側圖這一章編寫在組合體之后，筆者認為它可以靈活地“從一而終”貫穿于所有章節的學習。

首先，點線面部分就可引入軸測圖的概念和訓練。花適當時間簡單介紹軸測圖作圖的基本要領，在直觀的三投影面體系中，學生對于空間各種位置的直線、平面以及線面、面面的相對位置等方面理解有困難的就自己動手畫一畫，這樣有助于問題的判斷和理解。

其次，軸測圖在基本體和截切相貫的學習中可全面展開并強化。基本體乃至截切、相貫這一章節的學習非常重要，也是難點，很多同學存在“上課一聽就懂，課后一做就錯”的困惑，克服此困難的一個有力的手段就是自己動手畫畫軸測圖。此章節的習題中有大量的“兩求三”題，要求學生讀懂想象出形體結構后再動手補圖補線。對于形體部分結構判斷構思有困難的學生要求其先在題面右下角或草稿本上徒手勾畫形體的軸側圖，邊想象邊畫，對形體上的一點一線一面都親身體驗，有時勾畫的過程中原先想不清楚的結構部分便豁然開朗。

在隨后的組合體、剖視圖乃至零件圖的學習中，軸測圖的訓練可不斷提高和強化。“熟能生巧”，通過輕松迅速地勾畫軸側圖使得學生能把意識中的物體形象化、具體化，不但有力地幫助了學生解決課后問題、建立空間概念，還極大地提高了徒手繪圖能力。

3 啟迪學生的自主學習和動手造型能力

“授之以魚，不如授之以漁”，學生是學習的主體，教師要善于激發學生的思維，給學生提供主動學習、積極參與的空間，充分發揮學生的主觀能動作用。

由點線面進入到立體的學習中，對學生空間構思能力的要求也相繼提高，尤其是截切和相貫這兩部分內容是此章節乃至整門課程的重點和難點之一，學生學到這里往往會有明顯的學習阻礙，很多結構單憑課堂上教師的演示和講解仍不能完全地充分地想象出來，這就需要輔助相應的實踐環節以增加他們的感性認識。如曲面立體被截切求切割體的投影是一個難點，除了現有的模型測繪外，可在課前預習中布置學生用橡皮泥等簡單實用的材料親自動手制作一些立體造型，除了準備一些完整的圓柱體、圓錐體和球體外，再用小刀沿著與軸心線不同位置的平面去截切，如圖5所示，讓學生在操作過程中親自去感悟各種截交線是如何得來的，形狀怎樣，再結合課堂上教師對截交線系統條理地分析和求解，原先有些費解的交線形狀（如橢圓、拋物線、雙曲線等）也就迎刃而解。

圖5

還例如圖6和圖7所示，學生在畫相應的左視圖時容易多線或少線，讓他們嘗試課后照樣制作并截切橡皮泥模型，仔細觀察思考，這樣對于正確投影的理解就更深刻、扎實。

圖6

圖7

總之，將理論與實際操作充分融合，教與學兩方面著手，讓學生主動去操作、去思考，不但可以培養學生的實踐動手能力，還可啟發思維，真正提高他們的空間想象和構思能力。

4 課堂上講與練相結合

現在制圖課的教學已普遍使用多媒體，這極大地降低了教師的勞動強度，增加了每堂課的信息量，可問題也出現了，由于學生課堂上接受的信息量較多，很容易疲倦，專業知識的傳授終究無法與電影電視相比，精神長時間的集中對學生來說是件苦差事。早有研究表明：人的注意力最多只能集中30min左右時間。所以不要在45min時間里總是不停地講解，應該有意識地讓學生停下來想一想，做一做練習。學習的目的是學以致用，趁熱打鐵讓學生馬上做一些練習鞏固一下課堂上剛講過的知識，無疑其學習效果和效率比滿堂灌要好。

總之，教師要善于改革傳統的教學觀念，勇于實踐創新，積極更新知識并獲取信息，激發學生自主學習的意識和熱情，真正做到教師是主導、學生是主體，這樣學生的空間構思能力和分析解決問題的能力才能得到實質性的提高。

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