機械制圖課程教學方法探討

倪衛(wèi)華 汪忠厚

（上海理工大學，中國 上海200093）

圖樣是工程界的語言，機械制圖課程是理工科大學機械類專業(yè)必修的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，主要目的是培養(yǎng)學生識圖和繪制機械圖樣，課程教學質(zhì)量的好壞直接影響后面專業(yè)課程的學習。 學生普遍反映該門課程學習的難度比較大，作業(yè)做起來費時間。 如何根據(jù)機械制圖課程的特點并結(jié)合新時期機械制圖課程教學中出現(xiàn)的新問題來提高教學質(zhì)量一直是一個熱點問題。 以下結(jié)合自身的教學實踐，探討機械制圖課程的教學方法。

1 重視緒論課，喚起學生對本課程的興趣

機械制圖是一門技術(shù)基礎(chǔ)課，是一門全新的課程，學生對課程內(nèi)容知之甚少，也不知道學習這門課程究竟有什么樣的用處。 所以在緒論課上，應(yīng)使學生清楚的了解本課程的目的、內(nèi)容、任務(wù)，了解到工程圖樣的重要性。 因此，上課堂上，以“英語是目前國際交流用的基本的語言工具”，來對比“圖樣是工程技術(shù)界的共同語言”，明確圖樣是設(shè)計、制造、使用中外重要技術(shù)資料， 以及人們發(fā)展和交流科學技術(shù)思想的重要工具。 接著，在PPT 上展示幾個具有明顯形狀與位置特征的圖樣，并配以三維立體圖，讓學生對圖樣與立體圖進行配對，根據(jù)圖樣找立體圖，或根據(jù)立體圖找圖樣，再讓學生說出理由，最后教師加以總結(jié)和指導。 通過簡單的練習，學生對三維機械零件與二維圖樣之間的關(guān)系了有了簡單的認識，也激發(fā)了學生對這門課程的學習興趣。最后，通過展示部分往屆學生優(yōu)秀作業(yè)，對以后自己的繪圖作業(yè)畫到何種程度，有個直觀印象，同時也了解了這門課程的學習任務(wù)，明確了學習方向。

2 多種教學手段靈活運用，提高教學質(zhì)量

機械制圖課程比較抽象、枯燥，教師有必要采用靈活多變的教學形式來豐富教學內(nèi)容，達到提高教學質(zhì)量的目的。 我在教學過程中綜合采用以下幾種教學手段。

2.1 采用啟發(fā)式教學

美國著名心理學家布魯納認為，最好的學習動機是學生對所學知識本身的內(nèi)在興趣。在學習過程中，學生是學習的主體，應(yīng)注意調(diào)動學生的學習積極性、主動性。比如相貫線一直是學生學習的重點和難點，針對兩相等直徑的圓柱或孔的相貫線想不明白， 在上這次課之前，我會請學生觀察自來水管，請他們說出它們看到的兩跟垂直相交的水管交接的地方是什么形狀。 在上課時，我會用三維軟件如Solidworks，把兩正交的等直徑圓柱和等直徑孔在三維軟件中展示出來，并從不同的角度去觀察相貫線，這樣學生對這部分內(nèi)容即有了感性的認識。 對球與圓柱相交部分，我會問學生，有沒有在日常生活中見過球與圓柱相交的事物，這時有的學生就會想到碗身與碗底、東方明珠的球與主結(jié)構(gòu)等，此時再進一步請學生思考當球中心與圓柱軸線重合時二者的交線，學生就很容易理解并記住此時的交線為平面圓。 通過這種提問啟發(fā)的方法，學生的學習興趣逐步提高，覺得制圖知識不僅跟機械知識相關(guān)，還跟我們周圍的事物也有密切的聯(lián)系。

再講解裝配體工藝結(jié)構(gòu)的時候，學生對裝配體結(jié)構(gòu)的工藝性分析和合理性難以理解，這時可以在PPT 中采用正、誤對照的方法，讓學生理解為什么齒輪的寬度要大于相配合軸的長度，為什么兩零件接觸時，同一方向只能有一對表面相互接觸，針對其它部分的錯誤，引導學生展開討論，在討論中既發(fā)揮了主動性，活躍了課堂氣氛，又學到知識，而且對所學內(nèi)容留下深刻印象。

2.2 利用三維模型和實物教具教學，增加感性認識

很多同學都是剛接觸機械制圖這門課程，空間想象力有限，因此，需要在教學過程中幫助學生理解教學內(nèi)容，不斷培養(yǎng)加強他們的空間想象力，因此我運用模型、實物等幫助理解教學的內(nèi)容。如在介紹投影法時候，教室的左墻面、地面及黑板所在的平面構(gòu)成了三投影面體系，這樣學生在拿到一個模型的時候，很自然的就可以模型放到這樣一個真實的空間，也很容易理解三視圖中為什么具有“長對正、高平齊、寬相等”的量關(guān)系，也理解了三視圖中三個圖的位置排列以及每個視圖所反映的方位關(guān)系。 通過對更多模型的深入了解和操練，認識到其實很多復雜的模型都是在立方體或是圓柱體這樣的基本體上截切、疊加、挖孔逐步演化而來，任何復雜的組合體都可以逐步分解為一些基本體。這樣學生在拿到一個比較復雜的模型或者讀復雜組合體的三視圖時，可以部分結(jié)構(gòu)部分結(jié)構(gòu)的解決，即先分解再組合，就可以輕松的解題了。

2.3 現(xiàn)場作圖

由于多媒體的使用，機械制圖中很多投影的知識、視圖的求解等都可以借助動畫獲得，把制圖教室從圓規(guī)和三角板的手工繪圖中解放出來，因此，很多老師喜歡在PPT 中展示做題過程，這使得學生養(yǎng)成了“眼高手低”的習慣，即上課的時候都可以聽得懂，但是下課后作業(yè)不會做，不知從何入手。 因此，對于課程教學中的難點，特別是三視圖的形成、相貫線的畫法，一定要親手在黑板上邊講邊演示作圖過程，讓學生看清楚繪圖的過程和步驟，以提高學生的理解能力，便于掌握所學的內(nèi)容。 在黑板上演示完后再在PPT 上把視圖的獲得動畫邊回顧邊總結(jié)，以加深印象。 因此，即使在多媒體使用的今天，現(xiàn)場作圖不應(yīng)作為落后的教學方法，針對重點、難點，應(yīng)作為必要的教學方法，教師一定要親自在黑板上演示作圖過程。 同時結(jié)合多媒體動畫，達到事半功倍的效果。

2.4 充分應(yīng)用多媒體技術(shù)輔助教學

現(xiàn)代教學設(shè)備的先進，使教師可以運用各種多媒體技術(shù)來提高教學質(zhì)量，豐富教學手段。 比如，可以運用錄音、錄像、幻燈等，這些教學手段能更生動、形象、直觀的表達制圖課中三維空間形體和二維平面圖形的轉(zhuǎn)換過程。 如在講剖視圖時，學生對一些剖視圖中的一些規(guī)定畫法不太理解，但是利用Solidworks，Proe 等環(huán)境中繪制的三維模型可以隨意的旋轉(zhuǎn)、剖切、放大等，學生可以從不同位置、不同角度來觀察模型，有利于學生理解各種立體、零件、裝配體的空間結(jié)構(gòu)及組成，加強了學生的空間想象力，也加深了對課本知識點的理解與掌握。 這些新的教學手段形象逼真、 生動有趣, 能輕松地調(diào)節(jié)課堂教學氣氛, 吸引注意力, 激發(fā)學習興趣, 有助于課程教學和發(fā)展學生的抽象思維能力。

除此之外, 還可以組織學生到實習車間或校外工廠參觀、實習，加強實踐性教學環(huán)節(jié)的教學, 增加感性認識。總之，只要教師能根據(jù)教學內(nèi)容及其特點，靈活、充分、恰當?shù)厥褂酶鞣N教學手段手段, 遵循了精講多練的教學指導思想, 著重激發(fā)學生的學習興趣， 必定能取得令人滿意的教學效果與質(zhì)量。

3 加強練習，在實踐中提高學生的空間想象力

機械制圖是一門實踐性較強的課程。 學生在課堂上聽懂教師的講課并不難, 但要較好地理解和掌握本課程的內(nèi)容, 培養(yǎng)較強的空間想象能力與一定的表達能力, 則需通過一定課時的繪圖、讀圖的練習或?qū)嵺`活動。 在教學活動中針對各教學難點進行由視圖轉(zhuǎn)化成實物、 實物轉(zhuǎn)化成視圖的習題訓練, 或設(shè)計有針對性的讀圖、 繪圖實踐訓練, 會讓學生的立體思維能力得到很好的鍛煉，實踐也證明了適當?shù)木毩暿桥囵B(yǎng)繪圖讀圖空間思維能力的最有效方式。

3.1 必要的課堂練習

課堂練習時機械制圖教學過程的重要環(huán)節(jié)， 在課堂練習過程中，教師通過巡回指導，可以及時發(fā)現(xiàn)學生的難點和錯誤，及時進行糾正，對共性的錯誤，及時在課堂上進行講解。比如相貫線部分內(nèi)容，可先對對圓柱相交、平面立體與圓柱相交通過教師現(xiàn)場作圖，總結(jié)出規(guī)律，接著可以由淺入深進行相應(yīng)的練習，可以由兩實體圓柱正交、圓柱與平面立體相交引入到圓柱穿圓孔、方孔，再到平面立體與半圓柱組合而成的U 形塊與圓柱相交、圓柱上面穿U 形孔。 通過這樣的逐步加深，學生就會很容易接受掌握，及時鞏固所學知識。

3.2 課后適當練習并及時評講

學生在每次練習后，如果能及時知道練習的結(jié)果，并對結(jié)果及時總結(jié)分析，則能及時改正錯誤。 因此，教師在每次作業(yè)批改后，及時評講，對大多數(shù)學生都容易犯錯的共性的地方在課堂統(tǒng)一評講，讓學生能及時知道自己的錯誤所在及時改正錯誤，個別學生課后單獨幫其講解，這樣學生會對自己的薄弱環(huán)節(jié)和錯誤留下深刻印象。 值得注意的是每次評講練習一定要及時，機械制圖幾乎每次課后都有練習，這就需要教師能認真及時的批閱作業(yè)并進行總結(jié)，以便及時評講。

實踐證明，多種教學形式的靈活運用，可充分調(diào)動了學生的學習積極性，提高學生的讀圖與繪圖能力，取得較好的教學效果。 總之，教師是教學活動的設(shè)計者、組織者，主導著課堂教學的全過程。如何提高機械制圖類課程的教學質(zhì)量， 在制圖教學中有效地啟發(fā)學生的想象力，提高學生的識圖能力和繪圖技巧，需要我們在教學過程中不斷進行研究和探索。

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