對機械制圖課程教學方法的探討

一、引言

《機械制圖》是研究工程圖樣的繪制、表達和閱讀的一門應用科學。工程圖樣是工業生產中進行設計、制造、使用、維修產品的重要技術資料和主要依據，被稱為“工程界共同的技術語言”。《機械制圖》是一門理論性和實踐性都較強的專業基礎課，本課程不是某個特定專業的基礎知識，而是一切工程領域的人才必須掌握的空間思維和形象思維表達的理論和方法，通過圖樣確切表示機械的結構形狀、尺寸大小、工作原理和技術要求，作為工程技術人員進行設計和科技交流的工程技術語言和工具。熟練掌握機械制圖的基本知識是對每個工程技術人員的基本要求，只有學好這門課程才能為后續專業課程的學習打好基礎，順利地完成有關的課程設計和畢業設計等教學任務，以便更好地勝任今后需要從事的技術工作。筆者在多年的教學過程中，深刻感覺到了本課程教學模式和教學方法的改變，根據在教學中的摸索和實踐，對現有的機械制圖課程的教學方法給出了一些建議。

二、傳統機械制圖教學模式的弊端

90年代末以前，高校機械制圖課程的講授大多采用傳統的板書教學方式，教學內容和教學模式都沿襲老的制圖課程體系，機械制圖教學注重二維圖形的表達方法和手工繪圖技能的培養。由于課程教學安排的學時較多，學生的繪圖功底比較扎實。但是，在教學過程中存在著一些不足。

1.傳統的機械制圖教學方式借助于平面掛圖和幻燈片作為教學工具

老師通常是借助于靜態的平面掛圖和幻燈片作為教學工具，通過使用繪圖儀器和粉筆在黑板上邊畫圖邊講解的方式為學生傳授制圖的理論知識。有時為了幫助同學們想象空間立體形狀，還需要手工畫出零件的立體圖。這樣的結果是，老師的畫圖不可避免地占用一定的講課時間，直接影響到講課內容和教學效率，對于復雜的形體，即便教師用生動的語言，準確形象地描述物體，也會讓同學們感到難以想象出一些立體形狀，使同學們缺乏學習熱情和興趣，很難達到較好的教學效果。

2.依賴有限的教學模型作為教學輔助工具

老師上課要攜帶有限、沉重的物體模型作為教學輔助教具，以便幫助學生建立空間概念，鍛煉他們的空間想象能力。雖然可以在一定程度上幫助學生建立空間概念，但是，由于模型是固定的，不能任意變化，無法讓學生很好地理解空間曲線和立體的形成過程；而且，模型的數量有限，對于一些結構比較復雜的物體，模型難于制作，教師就只能借助于平面的掛圖和幻燈片進行講解了。同時，模型只能表示結果，不能生動地反映出空間立體的變化規律，這都影響了本課程的教學效果。

3.使用手工繪圖方式培養學生的繪圖技能

對學生繪圖技能的培養采用手工繪圖的方式，使用繪圖儀器、丁字尺和繪圖板作為繪圖工具，鍛煉學生的繪圖基本功和繪圖技能。這種方式，占用較多的學習時間，學習效率較低，雖然學生的繪圖基本功比較扎實，但是繪圖的靈活性不夠好，一旦圖面出現了錯誤，修改起來很麻煩，也會影響圖面質量。

三、現有機械制圖教學模式的幾個誤區

90年代末以后，隨著科學技術的迅速發展，計算機繪圖軟件和計算機輔助設計技術的發展對機械設計和制造技術的發展有了很大的影響，傳統的《機械制圖》課程教學也受到了強烈的沖擊。舊的《機械制圖》課程教學體系已不能適應時代的發展及社會的需求，各高校在教學內容的安排上逐漸用計算機繪圖取代了手工繪圖的技能訓練。同時，先進的教育思想和多媒體的運用引入了課堂中，使《機械制圖》課程發展進入了一個新時代，教學效率和教學效果有了明顯的提高。但是，由于這門課程有著很強的工程背景，在多媒體課件的使用及教學方法上有著一定的要求，現有的機械制圖教學中容易出現以下幾個誤區。

1.過多地依賴多媒體課件的使用

隨著各高校教室逐漸配備了多媒體教學設備，各學科的教學中開始使用多媒體課件作為輔助教學手段來替代老師在黑板上繁多的、一次性的板書。多媒體課件其內容生動、直觀逼真，特別是具有課容量大、信息廣泛的特點，對提高課堂教學效率和教學質量起到了一定的促進作用。這一教學方式在一定程度上激發了學生的學習興趣，有利于提高學習質量；同時，也為學生的自主學習提供了方便。但是，過多地依賴多媒體課件的使用是《機械制圖》課程教師容易走入的一個誤區。多媒體課件的使用雖然可以快速高效地把理論知識傳授給學生，但《機械制圖》課程具有很強的工程背景，過多地依賴或完全使用多媒體課件進行本門課程的教學對學生空間想象能力和繪圖技能方面起不到很好的鍛煉作用。由于多媒體課件成了課堂的主角，教師在教學過程中的主導作用被削弱了，也不能很好地發揮老師的言傳身教、身體力行、吸引學生注意力的作用，課堂教學效果不夠理想。

2.電子版的立體素材取代實物教學模型

隨著教育信息化技術的不斷發展，各學科教學的電子素材庫逐漸完善。在《機械制圖》課程教學中，老師們開始用電子版的立體素材替代不宜攜帶的實物教學模型。用電子版的立體素材完全替代實物教學模型，這也是現代《機械制圖》課程教學容易走入的一個誤區。立體的模型素材雖然具有生動、逼真、使用方便的特點，但是達不到實物教學模型的真實直觀的效果，特別是在反映物體復雜的內部結構方面，實物的立體教學模型更能發揮其優勢。而且，不同的學生對課程內容的接受能力不同，對于反應速度較慢的同學更應該給他們一定的時間和想象空間來消化課堂內容。在這方面，實物的教學模型起到了很好的作用，因此，不能用電子版的立體素材完全取代實物教學模型。

3.滿堂灌的教學方式使師生缺乏合理的溝通與交流

現有的《機械制圖》課程教學，由于課時較少，授課內容較多，老師們只好采取滿堂灌的填鴨式教學方法，加之多媒體課件的主導作用，使這門課堂的教授變成了任務型的教學模式。在課堂上缺乏師生合理的溝通與交流，師生之間的感情交流對學習的重要作用也被忽視。由于學生自主學習的自由度過大，容易偏離教學目標要求，學生的作業也只能從一定程度上反映學生的學習狀況，只有到期末考試時才能發現不同學生存在的問題。這種滿堂灌的填鴨式教學方式，造成了師生缺乏合理的溝通與交流，影響了教學質量和效果，也是這門課程的教學容易走入的一個誤區。

四、對現有機械制圖教學方法的幾點建議

根據筆者多年來的教學經驗，對《機械制圖》課程的教學給出如下幾點建議。

1.傳統教學方式和多媒體課件的合理結合

傳統的教學方式與現代先進的計算機多媒體教學方式的合理結合是保證《機械制圖》課程教學效果的前提條件，對多媒體課件合理利用并配合教師在黑板上的文字和繪圖板書正是這門課程教學內容和特點所需要的。傳統教學方式的優點是：教師在整個教學活動中可以充分發揮主導作用。教師可以利用精湛的講課技藝，生動風趣的講解語言，感染并調動學生的學習興趣和積極性，形成良好的教學氛圍。教師在黑板上的文字板書能起到畫龍點睛的作用，而典型例題的手工繪圖講解方式對鍛煉學生空間想象能力和繪圖能力的提高起到了其他方法不可替代的作用。但是傳統的教學方式因受教學條件的制約，在限定的課時內傳輸的信息量相對較少，這在現代教育形式下是很難滿足教學要求的，而多媒體課件的合理使用，恰好能夠彌補這一不足。在正確處理傳統的教學模式與多媒體教學方式的關系上，筆者認為可以通過將二者加以分析和比較，揚長避短，優勢互補，將傳統的教學方式與多媒體教學方式的合理結合，逐步完善《機械制圖》課程教學模式，以達到理想的教學效果。

2.電子版的立體素材和實物教學模型的合理使用

現有的《機械制圖》課程的電子素材庫已逐漸完善，老師們也習慣于用方便攜帶的電子版的立體素材替代不宜攜帶的實物教學模型。電子版的立體素材具有攜帶方便，信息量大，顯示生動形象的特點，可以在課堂教學中高效迅速地提供大量的教學信息，但是，電子版的立體素材是虛擬的、有限的，不能夠完全取代實物教學模型。實物教學模型雖然攜帶起來不方便，但以其真實直觀、穩固可靠的特點，特別是在反映復雜形體內部結構細節方面的優勢，有助于學生在思考的過程中，逐漸建立起空間概念，對《機械制圖》課程的教學起到了功不可沒的作用。電子版的立體素材和實物教學模型的關系并不矛盾，雖然單獨使用任何一種方式都有一定的不足，但將二者合理地搭配使用可以起到互補的作用，有利于學生更好地理解物體的立體形狀，提高學生的空間想象能力。

3.“實物加工法”在課堂教學中的應用

學生在學習制圖理論知識時會覺得比較容易接受，問題是在下課做作業時老是想不出空間形體的形狀，所以教師必須幫助學生利用簡單的方法，建立空間概念。采用“實物加工”的方法，是利用橡皮泥、土豆、蘿卜等材料手工“加工”出所需的形體或零件來。對于簡單的形體，比如在學習“基本體”及“組合體”時，學生就可以利用身邊易于獲得的加工材料，模擬加工現場，做出簡易模型。除了“加工”出的形體形似，還可以要求學生必須按圖中的具體尺寸去“加工”，這樣可以讓學生明白尺寸標注的實際意義，解決尺寸標注過程中容易出現的問題。在采用“實物加工法”時，還可以引入研究性學習，讓學生探究實際工程問題，提高學生的專業基本能力。這種教學方法，會極大地激發學生的學習興趣和求知欲，活躍課堂氣氛，提高學生解決實際工程問題的能力和創新能力。

4.適當的課堂練習鍛煉學生解決實際問題的能力

由于現有的《機械制圖》課程教學，大多采取滿堂灌的填鴨式教學方法，加之快速播放的多媒體課件，使學生有種被牽著走的感覺，缺乏學習的主動性。機械制圖課程的基本理論和概念一般來說都不難理解，但培養運用這些理論和概念進行分析和解決實際問題的能力則是難點部分。因此，教師在教學內容安排上，對于重點章節和重點內容要重點講解，適當安排一些練習，讓學生上課時有獨立思考、練習和消化的機會，鍛煉學生獨立解題和舉一反三能力。針對《機械制圖》課程教學內容和教學要求的特點，在課堂上增加適當的課堂練習，既能鍛煉學生的繪圖技能又能建立起師生溝通與交流的橋梁，讓學生能在老師的引導下更有效地掌握制圖技巧，這也是提高這門課程教學效果的一種有效的方法。

五、結束語

對機械制圖教學方法和教學模式的改革研究一直在不斷的探討和改進中，對制圖課程的內容體系、教學方法、教學手段的改革應該是多方面、全方位、持續進行的。隨著教育技術理論和科學技術的迅速發展，在機械制圖課程教學中還會有更多好的方法值得我們在具體的教學實踐中不斷探索、不斷創新，使學生能更好地掌握這門工程技術人員進行設計和科技交流的工程技術語言，為社會培養出更多更好的高素質應用型工程技術人才。

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