機(jī)械制圖教學(xué)模式的探討與改革

摘要：自2001年以來，我們在機(jī)械制圖的教學(xué)過程中對多種教學(xué)模式進(jìn)行了有益的探討，并取得了一些教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)：機(jī)械制圖的傳統(tǒng)教學(xué)模式容易調(diào)整授課速度，但費(fèi)時(shí)較多；多媒體教學(xué)可有效地解決費(fèi)時(shí)問題、增加課堂信息量，但難于控制教學(xué)速度；將傳統(tǒng)教學(xué)方法與多媒體教學(xué)、AutoCAD有機(jī)結(jié)合，并注重AutoCAD上機(jī)練習(xí)，可有效地轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)觀念、增強(qiáng)學(xué)生的繪圖能力，提高教學(xué)質(zhì)量，教學(xué)效果好。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制圖 教學(xué)模式 AutoCAD 多媒體

機(jī)械制圖是我校數(shù)控機(jī)床操作技術(shù)一門主要專業(yè)基礎(chǔ)課，是機(jī)械加工技術(shù)人員必須掌握的一項(xiàng)基本技能，是設(shè)計(jì)者、生產(chǎn)者和使用者之間的技術(shù)語言。通過本課程學(xué)習(xí)，可培養(yǎng)學(xué)生閱讀和繪制零部件圖樣的能力，培養(yǎng)空間思維和創(chuàng)新思維的能力，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，為后續(xù)課程學(xué)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)及工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。該課程既有嚴(yán)密的投影理論體系，又有豐富的繪圖技能，實(shí)踐性強(qiáng)，內(nèi)容豐富、涉及面廣，但課時(shí)不多，大專脫產(chǎn)班80課時(shí)，函授班面授只有30學(xué)時(shí)，如何在學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多、學(xué)生基礎(chǔ)差的前提下讓學(xué)生掌握相關(guān)知識和技能是一個(gè)值得探索的問題，多年來，我們在機(jī)械制圖的教學(xué)模式方面作了一些有益的嘗試，并取得了相關(guān)的教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)。

1 傳統(tǒng)的教學(xué)模式

機(jī)械制圖教材中配有大量的表示繪圖過程的插圖，文字只是對圖形的說明，這種特點(diǎn)決定了傳統(tǒng)的教學(xué)方式主要采用靜態(tài)的掛圖、模型，并配以板書、儀器繪圖等教學(xué)手段，我校2005級以前的學(xué)生機(jī)械制圖的教學(xué)采用的就是這種模式，我們在上課時(shí)邊畫邊講，很容易將授課速度調(diào)整為與學(xué)生的理解速度同步，學(xué)生能緊跟教學(xué)思路，對所學(xué)內(nèi)容留下了深刻的印象。這種授課方式比較適合于畫圖工作量不大的教學(xué)內(nèi)容，如投影基礎(chǔ)及點(diǎn)、線的投影教學(xué)等。

然而，這種教學(xué)模式也存在無法避免的局限性，特別是在講解比較復(fù)雜的圖形如剖視圖、零件圖、裝配圖等內(nèi)容時(shí)，在黑板上畫圖費(fèi)時(shí)太多，學(xué)生動手時(shí)間少，嚴(yán)重地影響了學(xué)生實(shí)際繪圖能力的提高，同時(shí)，這種模式還受到教具、掛圖的限制，視覺效果和靈活性較差，無法提供生動清晰的動態(tài)過程，難以讓學(xué)生觀察到內(nèi)部結(jié)構(gòu)，難以理解三維空間物體和二維平面圖形之間的對應(yīng)關(guān)系。因此，盡管我們針對機(jī)械加工專業(yè)的特點(diǎn)精選了講授內(nèi)容，并特別注重理論與實(shí)際相結(jié)合，努力提高同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣、自學(xué)能力以及分析問題的能力，但由于受傳統(tǒng)教學(xué)模式的限制，教學(xué)效果不是很理想。

2 傳統(tǒng)教學(xué)與計(jì)算機(jī)繪圖組合的教學(xué)模式

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)也得到了相應(yīng)的發(fā)展，已成為工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，分析表明，計(jì)算機(jī)繪圖必將逐步取代傳統(tǒng)的手工繪圖。為此，我們在2006級、2007級學(xué)生機(jī)械制圖的教學(xué)過程中引入了計(jì)算機(jī)繪圖的內(nèi)容、采用了傳統(tǒng)教學(xué)與計(jì)算機(jī)繪圖組合的教學(xué)模式。這種模式首先是按傳統(tǒng)的手工繪圖方式講授機(jī)械制圖原理，最后對二維、三維繪圖軟件特別是AutoCAD軟件及其基本使用方法作了拋磚引玉式的簡要介紹，讓學(xué)生及時(shí)了解工程制圖的發(fā)展趨勢、拓寬了學(xué)生的知識面。

由于當(dāng)時(shí)的條件限制，沒有配置較高的軟硬件環(huán)境，沒有足夠的電腦讓學(xué)生及時(shí)上機(jī)練習(xí)，相關(guān)的機(jī)械制圖基本理論不能及時(shí)地與繪圖軟件有效結(jié)合，學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)繪圖的效果不佳。同時(shí)，也沒有解決機(jī)械制圖傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端，教學(xué)效果也不太理想。

3 傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體結(jié)合的教學(xué)模式

隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的迅速發(fā)展，機(jī)械制圖的傳統(tǒng)教學(xué)方式也將被圖文并茂、生動逼真的多媒體教學(xué)所取代。我們在最近學(xué)生制圖的教學(xué)過程中采用了多媒體技術(shù)，生動地展示了抽象的概念，使枯燥的繪圖過程變得直觀，有效地解決傳統(tǒng)教學(xué)中費(fèi)時(shí)的難題，減少了理論講授時(shí)數(shù)，增加了課堂信息量和上機(jī)練習(xí)的時(shí)數(shù)。然而，過分地依賴多媒體課件也會帶來一些負(fù)面影響，如教學(xué)過程只能跟著課件轉(zhuǎn)、靈活性差，難以控制教學(xué)速度，稍不注意就會出現(xiàn)講課速度太快的問題，學(xué)生容易產(chǎn)生精神疲勞，而且也無法照顧學(xué)生能力上的差異，因此，我們將傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體有機(jī)結(jié)合、相互補(bǔ)充，在2008級、2009級的機(jī)械制圖教學(xué)過程采用了傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體結(jié)合的教學(xué)模式。

首先，我們在學(xué)校教學(xué)改革項(xiàng)目的支撐下，認(rèn)真分析并區(qū)分了適合多媒體教學(xué)、傳統(tǒng)教學(xué)的內(nèi)容：如組合體視圖、零件圖、裝配圖等內(nèi)容可利用多媒體技術(shù)形象生動地展現(xiàn)組合過程、零件加工裝配過程等；立體的投影特性，立體表面點(diǎn)、線的作圖等，可用多媒體的直觀性克服傳統(tǒng)方法的呆板，具體的作圖步驟，截交線、相貫線等機(jī)械制圖教學(xué)難點(diǎn)，采用傳統(tǒng)教學(xué)方法容易使學(xué)生理解作圖過程，等等。在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)并進(jìn)行全面分析總結(jié)，從教育學(xué)、心理學(xué)的角度分析多媒體環(huán)境下機(jī)械制圖的教學(xué)特點(diǎn)、教學(xué)效果，并與傳統(tǒng)教學(xué)進(jìn)行對比分析，找出表達(dá)知識點(diǎn)的最佳方案，編寫出適合于機(jī)械加工類機(jī)械制圖教學(xué)的多媒體課件，并恰當(dāng)運(yùn)用于課堂教學(xué)，根據(jù)教學(xué)過程中收集到的反饋信息進(jìn)行修改、完善，取得了較好的教學(xué)效果，但也存在有的學(xué)生跟不上講課速度、實(shí)際繪圖能力欠缺的現(xiàn)象。

4 傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體課件、AutoCAD實(shí)訓(xùn)有機(jī)結(jié)合的混合教學(xué)模式

為了彌補(bǔ)上述教學(xué)模式的不足，我們在2010級的機(jī)械制圖教學(xué)過程中采用了傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體課件、AutoCAD實(shí)訓(xùn)有機(jī)結(jié)合的教學(xué)模式。首先，在學(xué)習(xí)初期采用傳統(tǒng)方法講授基本理論，手工作圖可使學(xué)生深刻理解投影的概念，在后續(xù)的教學(xué)過程中，利用多媒體技術(shù)將AutoCAD的內(nèi)容、繪圖過程貫穿于各章節(jié)相關(guān)內(nèi)容的講授之中，使其相互滲透、有機(jī)結(jié)合，成為一種全新的授課模式。

如在講投影基本原理“上下對正、左右平齊、寬度相等”時(shí)，采用黑板和多媒體演示，同學(xué)們背得很熟練，但具體運(yùn)用時(shí)就存在問題，甚至連三視圖都無法正確配置，其原因是在繪圖時(shí)直接用三角板量取線段長度、無需采用上述作圖原理也能繪出不用正確配置的三視圖，而采用AutoCAD軟件作圖時(shí)，只要使?fàn)顟B(tài)欄中的捕捉、正交、對象跟蹤處于打開狀態(tài)，特征點(diǎn)中的端點(diǎn)、中點(diǎn)、圓心點(diǎn)、延長點(diǎn)、交點(diǎn)有效，極軸角度設(shè)置為45°，即可非常輕松地運(yùn)用投影原理作圖，繪圖過程與黑板繪圖很相似，但速度快得多。再如講解圓弧連接時(shí)，交替運(yùn)用多媒體課件、黑板繪圖、AutoCAD等方法講授，并讓學(xué)生在課堂上及時(shí)體驗(yàn)手工和AutoCAD繪制連接圓弧的區(qū)別，凸顯了AutoCAD作圖的優(yōu)勢，增強(qiáng)了學(xué)生掌握AutoCAD繪圖的興趣，提高了學(xué)生運(yùn)用AutoCAD軟件繪制工程圖樣的能力，取得了理想的教學(xué)效果。

5 結(jié)語

5.1 傳統(tǒng)的機(jī)械制圖教學(xué)模式的授課速度容易調(diào)整，適宜于畫圖工作量不大的教學(xué)內(nèi)容，對于復(fù)雜的圖形教學(xué)則費(fèi)時(shí)太多、教學(xué)速度慢。

5.2 多媒體教學(xué)模式可有效地解決傳統(tǒng)教學(xué)中費(fèi)時(shí)的難題、增加課堂信息量和上機(jī)練習(xí)的時(shí)數(shù)，但難以控制教學(xué)速度，學(xué)生容易產(chǎn)生精神疲勞。

5.3 傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體課件、AutoCAD實(shí)訓(xùn)有機(jī)結(jié)合的教學(xué)模式可有效地轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)觀念，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生深刻理解并運(yùn)用投影原理作圖，增強(qiáng)了學(xué)生運(yùn)用AutoCAD軟件繪制工程圖樣的能力。

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