研用模型 提高制圖教學有效性

摘要：技工學校學生學習機械制圖課時出現的瓶頸問題是空間想象能力不強，不能形成圖-物、物-圖之間的聯系，而要解決這一瓶頸問題，利用模型教學是有效的方法。本文根據“多元智能理論”，結合技工學校學生的認知特點，以模型作為教學的切入點，通過直觀形象的制作、組裝模型來激發學生的學習興趣，培養空間思維能力，用UG、CAD等軟件和現代教學設備來提高課堂教學的有效性。

關鍵詞：空間想象能力 切制模型 組合模型 造型軟件應用

一、背景

機械制圖的任務是看圖和畫圖，而技工學校的學生在學習時遇到的最大瓶頸問題，就是空間想象能力不強，不能形成圖與物、物與圖之間的聯系，因此教師一定想方設法解決這一瓶頸問題。

根據霍華德#8226;加德納的“多元智能理論”，每個人的智能不可能是平衡發展的，思維也不可能是平衡發展的，有的學生抽象思維發達，不用實物模型只要有軸測圖就能理解三等關系；而抽象思維不發達的學生，就只能借助模型慢慢地由形象思維到抽象思維；還有的學生，空間智能的培養要通過自己動手參與才會得到加強。因此，筆者認為應結合我們中職學生的特點，以模型作為教學的切入點，通過制作、組裝模型來激發學生的學習興趣，培養空間思維能力，以模型作為學習的“拐杖”讓學生能逐步自己走路；在教學過程中使學生有成功的體驗，以樹立學生的自信心，體會到學習的樂趣，真正實現“學生動起來，課堂活起來”。

二、研用模型提高制圖課堂教學有效性

從技工學校學生的實際情況出發，運用模型是增強學生空間想象能力，提高識圖制圖能力的有效方法。筆者從以下幾方面來闡述如何提高機械制圖課堂教學的有效性。

1.切制模型

亞里士多德說過：“告訴我的我會忘記，給我看的我會記住，讓我參與的我會理解。”這也是大多數職高學生的特點。教師應該充分考慮學生的心智特點，在教學過程中，可通過切制模型再制圖，使學生在看實體零件的過程中，獲得更多的物與圖的記憶表象庫，將其存在大腦之中，逐步明確物與圖之間的內在聯系，并且豐富空間想象力，活躍空間思維，從而逐步掌握繪圖與看圖的方法。

用橡皮泥、蘿卜、塑料泡漠等材料，讓學生按照預先設計好的圖形做一些模型，根據這些形體畫出投影圖，然后再反復觀察投影與實物的關系，這樣可使學生既動手又動腦，達到提高學生空間思維能力的目的。

在教學過程中，結合學生的特點，以任務引領教學法為主，按照“提出任務→分析任務→解決任務”為主線，來完成教學目標。“以任務為主線，教師為主導，學生為主體”，學生分析任務后馬上切制模型畫圖，體現杜威的“學中做，做中學”的教學理念，培養學生的動手操作技能。通過展示作業，學生心中普遍產生一種成就感，感覺自己學有所用，其自信心自然會提升。通過切制模型，筆者最大的體會是：學生自信心的培養不是學生自己給的，更不是說說就有的，而是周圍的同學和老師從側面給予的，及時的肯定與鼓勵要不斷地有效重復，才會使其體驗到學習的樂趣。

2.師生共同開發組合模型

學生在切制模型的過程中會發現很多問題，如模型輪廓線不明顯、切制模型費時、準備工作麻煩等，尤其是相貫線的輪廓很難做出來。由學生親手切制模型，在經過一段時間的“新鮮期”之后，他們也會產生倦怠感。如果有現成的模型拿來就可以畫了，那多好啊！在這樣的情況下，我們課題組的老師和學生研究開發了圖1中的模型分發給同學們，由簡到難循序漸進。下面的模型可以組合出幾十種不同的零件（見圖1）。

根據學生的知識掌握程度進行分層教學，讓學生自己選擇不同難度的零件，保證不同程度的學生都能根據模型畫得出圖，讓不同程度的學生都能體驗到成功的喜悅。

圖2中既有相貫線的一般情況又有特殊情況，既有疊加也有切割，這是教材上的模型所無法實現的。手上有了這個模型學生就可以很好地理解相貫線、截交線的空間形狀，掌握本章節的難點，在頭腦中很容易建立起圖與物、物與圖之間的空間感念，增強空間想象能力。利用上面提到的模型對學生進行全面的作圖訓練，可以大大提高學生的空間想象能力。

3.模型和軟件結合

前面提到的模型在教學過程中有個缺陷，就是后面的學生看不清模型的細部結構，如果利用計算機輔助教學的CAD、UG等軟件就可以局部放大，想怎么看就怎么看，還可以造型出任何難度的零件并通過投影機進行講解，增加課堂的容量，這是單單靠模型所無法做到的。傳統的制圖技巧與現代的CAD技術相結合，使得以往一些復雜難懂的問題變得一目了然，學生學制圖的積極性也就更高了。充分利用現代化教學手段，不但開闊了學生的視野，打開了學生的思維和想象空間，激發了學生的求知欲和學習興趣，提高了教學效果，而且還為學生將來走出校門接觸實際工作打下了一定的基礎。因此制圖課的CAD教學，不僅僅是教學形式上的更新，更重要的還是通過此方式，引導學生積極思考，開拓思維想象空間。利用CAD教學使學生置身圖文并茂的畫面中，感官刺激豐富、生動，易引起共鳴，易達到培養空間想象的效果，有利于活躍學習氛圍，增加教育魅力。

三、模型教學的效果

兩年多的實踐證明，模型教學是有效的，學生空間想象能力確實增強了，學習機械制圖的積極性很高；教師的科研能力強了，業務水平得到了提高。課題組的老師有多篇論文發表或獲獎。圓柱體組合模型可變性好、適應性強，在教學中能起到很好的“臺階”作用，便于學生掌握知識，學生學習機械制圖的興趣明顯提高了。有些學生看到老師課堂上在用的CAD如此神奇，CAD課還沒上他就開始自學了，有助于引導學生形成良好的學習氛圍。利用模型教學的班級和傳統教學的班級相比，會考的優秀率提高18%，合格率提高27%。有多位學生在寧波市技能大賽CAD項目中獲獎。有18位學生參加了學校的機械制圖興趣小組，在學校機械制圖競賽中有2名學生獲得一等獎，3名學生獲得二等獎，4人獲得三等獎。學生的自信心有了，不再覺得自己一無是處了。通過小組內的協作學習使得學生具有了團結協作的精神，也為以后就業積累了豐富素養。

參考文獻：

[1]皮連生.學與教的心理學[M].上海：華東師范大學出版社，1997.

[2]狄東濤.機械制圖教學中實施成功教育的探索[J].職教通訊，2002(6).

[3]趙偉.論中職《機械制圖》教學中學生空間想象能力的培養[J].職業與教育，2009(3).

[4]付淼鑫.談制圖教學中對學生空間想象能力的培養[J].承德民族職業技術學院學報，2005(1).

[5]李松梅.淺論直觀教學在機械制圖課中的應用[J].開封大學學報，2000(12).

[6]馮俊華.在制圖教學中如何培養學生的空間想象能力[J].教學研究，2009(2).

（作者單位：浙江省寧波市象山港高級技工學校）