一、精講多練,講練結合
精講多練、講練結合是實現機械制圖有效教學的重要手段。在機械制圖課上,應盡可能配以相應的練習或作業,以便指導學生學習。“講”應留有余地,以促進學生自學;“講”也要注意前后聯系,以啟迪學生思維。一般都應通過“提出問題——分析問題——解決問題”的過程來進行。“練”要多樣化,制圖課的“練”有練習和作業兩種形式。練習主要是鞏固和加深所學知識,也擔負著培養運用標準查閱資料的能力和訓練基本功的任務。作業主要是訓練繪圖基本功,培養運用國標查閱資料的能力,也擔負著鞏固和加深并擴展所學知識的任務,這是制圖課中十分重要的實踐環節。
為了更好地練習基本功,提高作業質量,對于學生的第一次作業,教師最好在布置作業前進行分組示范,示范的內容包括圖紙貼法、工具使用、鉛筆削法、畫線方法、布圖、畫底稿及描深圖線等。而第一次作業的批改,教師最好對每個學生進行當面批改評分。在習題課中,教師應對學生全面觀察,進行巡回檢查、個別抽問、重點幫助,若發現較普遍的問題或錯誤,應及時給全班提醒。
二、重視空間分析和形體分析
分析問題的能力是學生學習或未來工作中必須掌握的基本方法。制圖課的分析不僅能培養學生圖示能力和識圖能力,而且還能促進學生邏輯思維能力的提高。在制圖中,邏輯思維是培養空間想象能力的核心,因此在整個制圖教學中應自始自終、前后連貫起來進行分析,其主要內容和方式有:
1.幾何分析
在幾何作圖、基本知識部分采用幾何分析的方法,從分析平面圖形的尺寸入手,進一步分析線段,找出線段的類型,從而確定畫線段的順序,即畫平面圖形的步驟。
2.點線面的投影分析
在點線面投影原理部分,主要分析單一的點線面等幾何元素的空間位置和三投影的內在聯系(即規律),以對點線面等幾何元素相互位置的空間分析和它們三投影的內在聯系分析為重點。
3.三視圖的分析
在基本體、形體的截交和相貫中,應對它們的形成、三視圖的投影特征以及形體上點線面的投影(包括表面取點線)等進行深入透徹的分析。
4.形體分析
這是一種用來畫圖、看圖和標注尺寸的基本方法,也是一種比較科學的形象思維和抽象思維,既能把問題化繁為簡,變難為易,又能促進學生的思維能力的提高,它應該從形體開始運用,并一直貫穿到最后裝配體的教學中。
5.零件結構分析
它是把零件的形體抽象成組合體的一種方法,即分析在組合形體的基礎上增加了哪些結構。這樣既與前面的組合體緊密相聯,又使零件的表達簡化。
6.裝配體的特點和結構分析
由于若干零件裝配在一起,在表達上的主要矛盾由顯示零件的“形狀特征”轉變為顯示主要“裝配關系”,而表達方法上又出現了零件的相鄰、接觸、遮蓋三種關系。所以,裝配圖的主要任務是如何顯示主要的裝配關系,如何處理三種關系,即區分三大關系。
綜上所述,在機械制圖教學中,主要是要讓學生掌握線面分析、形體分析和結構分析等方法,通過結構分析,將裝配體抽象成零件,零件抽象為組合體;而通過形體分析把組合體抽象成基本體,再通過線面分析又把基本體抽象成點線面等幾何元素。這就是抽象思維和形象思維的有機結合。
三、注重形象思維,采取直觀教學
在機械制圖教學中培養學生空間想象能力的核心是抽象思維能力,但抽象思維能力的培養比較困難,一般需要通過形象思維能力的形成來過渡。形象、直觀的教學是培養形象思維能力的有效方法,因此在講解投影原理時,應盡量采用形象教學法、直觀教學法,以培養學生的形象思維能力。為使教學更加形象、直觀,除采用一些教具模型外,在教學中還可采取以下方法:
1.多媒體動畫演示
采用電腦多媒體投影儀,利用三維動畫來展示形體結構、形體組成,能直觀表現組合體的結構,使學生更易理解。
2.多種形式的活動掛圖
應用一:例如,形體分析法看圖采用組合式的活片軸測圖,看完一部分想象出該部分形狀后,出示這部分軸測圖,依次將一片一片軸測圖組合起來,即得到所看形體的完整軸測圖。
應用二:例如,剖視中采用平面剖切并能移開剖切平面和觀察者之間部分的活動軸測圖,若由視圖改變成剖視圖,則采用多層式圖片,先是視圖(虛線全畫),揭去一層得剖開后的圖(未畫剖面線),再揭去一層得剖視圖。剖視的標記、局部剖視等都采用這一種活動圖片。
應用三:例如,半剖視圖為了說明半個全剖視圖和半個外形視圖的合成,可在半邊外形視圖的圖片上擦去不應畫的虛線。另外,講剖面時可用嵌入式活動片圖。
3.典型零件實例
選擇一些常見的典型機械零件或實物及其三視圖,進行反復對比,增強感性認識,確立空間概念和投影概念,以加深理解。
4.重要內容口訣化
把一些重要內容或畫法概括歸納成順口溜或口訣,不但便于學生領會內容,易于掌握要領,也在無形中啟發了學生應如何概括歸納、抓住要領。
四、加強實物測繪
知識只有通過運用才能轉化并體現為能力,而這種實踐應當是系統的、豐富的,必須讓學生認真動腦動手。在機械制圖教學中培養圖示和形體表達、運用圖標查閱資料的能力和訓練繪圖基本功,利用實物測繪是行之有效的方法。識圖和空間想象能力表面看起來關系不大,但由于人們的認識是從感性到理性,由具體到抽象的,所以,識圖和空間想象能力的培養可以通過實物測繪來培養。在教學進程的安排中應該是先畫圖后讀圖,畫與讀緊密結合,循環反復,不斷提高。
實物測繪的重點應放在組合體上。這種形體無工藝結構,又是零件形體的抽象,形狀規則,輪廓清晰,組合明顯。一般可以安排3~5次組合體測繪,每人每次畫1~2個組合體,分三視圖、基本視圖和輔助視圖、剖視剖面以及常見的其他畫法等主要表達方法的單項或綜合訓練,這樣能使重點突出、目的明確,效率高、效果好。
零件測繪應著重于視圖的選擇、工藝結構的表達、尺寸標注的合理性以及有關技術要求的標注等。裝配圖測繪則應著重于裝配體的視圖選擇、特殊表達方法、規定畫法以及零件編號、明細表的填寫等,這樣安排,可使重點突出、難點分散。
五、系統安排,分段集中看圖
看圖和畫圖是緊密聯系的,都貫穿于機械制圖的整個教學過程中,而且是兩條主干線。如前面所說的平面圖形分析、點線面投影的空間位置分析、形體上點線面投影分析、三視圖分析、零件結構分析等,實際上都是看圖,而且是培養學生看圖能力的基礎,或者叫基本手段。
和畫圖一樣,看圖教學也可集中安排四段,即組合體的視圖、形體的基本表達方法、零件圖和裝配圖。這些階段不僅要專門介紹看圖的目的和要求、方法步驟,還應采取一些有效的措施,專門訓練學生看圖能力,檢查看圖效果。如在看組合體視圖中采取看圖造型、補漏線、補視圖、畫軸測草圖等方法,其中看圖造型又可就地取材,如將粉筆、蘿卜等用小刀削出形體,或者用積木塊擺出形體來,這是一種形象化的形體分析法看圖法,既有趣味性,又有好效果。
看零件圖和裝配圖也有檢查措施,看零件圖主要是作剖面圖,看裝配圖則是拆畫出其中零件圖的形狀草圖,而且看這兩種圖中都有“總結提高”的一個步驟,除讓學生回顧看圖的有關內容外,還要學生思考從中學到了什么?該圖還有什么不足之處?并提出改進的意見和建議。這樣做不但能提高學生的制圖能力,而且能提高其分析問題和解決問題的能力。
(作者單位:浙江省嘉興市海鹽縣理工學校)