提高機械制圖課程的教學效果的幾種途徑

摘 要：《機械制圖》課程作為一門非常重要的專業基礎課程著重培養學員閱讀機械圖樣的能力為學員后續崗位課程的學習提供空間思維能力支撐。一般課程教學的教學均可以分為課前準備、課堂授課和課程考核三個階段，在教學的各階段可以采用不同的方法進行，對教學質量進行全程管控。

關鍵詞：《機械制圖》；全程管控；教學質量

中圖分類號：G712 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2013）32-014-01

《機械制圖》是我院機類、機電類等專業的一門專業基礎課程，主要研究繪制和閱讀機械圖樣的基本原理和基本方法。學習這門課的首要任務就是要學員建立空間思維模式，培養空間想象能力。找到快遞培養空間想象能力方法便能有效提高《機械制圖》教學效果。下面本文將從課前準備、正式授課以及課程考核三個階段來介紹本人在實踐教學過程中采用的幾種方法。

一、課前摸底，因材施教

最好的教學方法是根據學員實際情況因材施教。我院傳統的課前摸底較多的是關注學員文化課基礎，而實際上空間思維能力強弱才是制約學員學習效果的首要因素。如何掌握學員在接觸《機械制圖》這門課以前所具備的空間思維能力水平是擺在每個制圖教員面前的首要任務。對學員的空間思維能力的研究從上世紀20年代便已經開始。經過幾十年的研究和爭論，最終將空間思維能力歸結于兩個方面，即空間視覺化和空間方位感。空間視覺化是指當視覺刺激物或其一部分發生運動后，人通過識別、記憶和回憶等方式在頭腦中對視覺刺激物進行重構或復制的能力。空間方位感是指當視覺刺激物的方位發生變化時，人能夠保持清醒而不迷惑的能力。目前測試學員空間思維能力的測試有很多種，例如FASP、MPFB、PSVT：R等方法。其中PSVT：R測試（Purdue Spatial Visualization Test： Rotations）由于操作簡單、置信度高被廣泛用于選修《機械制圖》課程學員的空間思維能力測試。依照測試結果教員可以進行分層次教學，教員可以對空間思維能力較差的學員及早進行課堂干預和課后輔導，在實際教學已經取得了理想效果。

二、課中積極互動，營造沉浸式課堂教學氛圍

學員在學習初期還沒有建立一定的空間思維能力，再加上他們對機械零部件缺乏感性認識，部分學員覺得枯燥乏味、缺乏學習興趣，學員處于被動接受狀態學習積極性不高。若按傳統的教學手段，從抽象的點、線、面投影理論開始講授，學員一時難以建立起空間概念，這顯然不利于教學活動的進行，給《機械制圖》課堂教學帶來了很大的難度。

學習三視圖時期學員需要根據三視圖想象模型空間結構特征。三視圖是把物體的輪廓形狀用正投影法向投影面投射所得到的圖形，它有三個投影面，整個投影由抽象的點、線、面構成，與實物模型相差較大，這樣使學員不易接受。借助切割（組裝）橡皮泥、平面拼圖等游戲極大調動學員學習的積極性，使學員在娛樂中學到知識從而達到提高教學質量的目的。俗話說得好“授人以魚，不如授人以漁”，使學員掌握常見空間構型方法同樣是提高授課質量的有效途徑。

基本體根據機構的特點可以分為平面立體和回轉體。這兩種形體的成形過程就是最基本的兩種空間構型方法：拉伸法和回轉法。拉伸法是找出特征圖形并從投影的逆方向不斷增加厚度使平面圖形轉化為立體；回轉法適用于回轉體，它是指特征圖形圍繞母線旋轉一周形成三維形體。采用這兩種方法便可直觀構型出基本形體。

組合體是由多個基本體疊加或切割而成，它可以分為疊加型和切割型。運用形體分析法和線面分析法可以有效的進行讀圖，在實際空間構型又演化出組合構型、切割構型、圍面構型等多種方法。無論哪種方法實際構型思路均是：（1）分析視圖組成，看看形體由哪幾部分組成或形體表面由那些面包圍而成；（2）依照點、線、面的投影特性想象出基本形體或者平面的形狀并辨別它們的位置關系；（3）綜合各種因素想象出模型機構特征。

剖視圖的教學難點是教會學員選擇合適的剖切平面以及想象出斷面的形狀。運用現代多媒體技術和虛擬仿真技術可以方便的解決這一教學難點。例如eDrawing插件可以交互式的展示剖切過程并將斷面形狀直觀展示在學員面前。采用Unity3D制作虛擬模型庫提供給學員漫游參觀可使學員沉浸性的學習更多模型機構特征。

三、多層面、分專業考核學員成績

考核的主要目的是評價學員的學習效果，便于教員改進授課方法并為學員后續學習提供參考。《機械制圖》是一門專業基礎課，不同專業的學員的后續專業課程對于學員學完本課程所達到的要求是不同的，例如機械類專業課程的要求明顯高于機電類專業課程。同一專業的學員具體空間思維能力的強弱也很難通過考試分數來定性。如果對于所有專業學員僅僅采用一張試卷的考核形式很難解決這些問題。進過多年的實踐教學摸索，我院實踐出分專業、定性考核方法。簡而言之就是對不同專業的學員采用多手段考核，最終考核成績不再是干癟的分數而是對學員后續培養的定性指導意見。后續教員較早的了解學員實際情況便于專業課程的教學。

總之機械制圖課程的學時少，內容反復壓縮，而空間想象能力的建立和培養需要相對較長的時間，要想在較短的時間內快速培養學員的空間想象能力，教員的引導和學員的自我培養是兩個密不可分的環節。教師要充分運用現代化的教學手段，科學合理有效的安排授課內容，充分利用課上時間，精選教學方法培養并強化學員的空間想象力；學員要多觀察，多參與、多思考主觀性地建立空間思維模式；只有這樣才能從根本上提高《機械制圖》課程教學的質量。