機械制圖現代教學中多方位性的探索

摘 要：機械制圖是研究繪制和閱讀機械圖樣的一門專業基礎課程，教學中采用多方位教學手段，能增強學生的空間思維能力，提高學生的讀圖和繪圖能力。

關鍵詞：傳統教學;多媒體課件;軟件教學;空間效果;識圖;繪圖

時代發展的多元化給制圖教師的教學工作帶來了巨大的挑戰，傳統的教學已遠遠不能適應當今學生的發展。現代化的教學不但要繼承傳統的菁華，還要精通現代化的教學技術，如CAD等繪圖軟件的教學以及多媒體課件的使用。為了適應現代教學的需要，一個高素質、高水平、多方位的制圖教師隊伍正在誕生。

機械制圖是南昌理工學院工科教學第一個學期開設的課程，是一門必修的技術理論課，它主要培養學生用投影法去繪制和閱讀機械圖樣。工程圖樣是工程技術部門表達設計者的意圖、相互交流技術思想的重要工具，是生產部門組織生產的一項重要技術文件，所以被稱為“工廠的語言”。機械制圖課程是工科后續各專業課的基礎，是高等院校中一門理論性和實踐性都較強的專業基礎課，制圖教師就是各專業課程的先頭兵，其重要性不言而喻，任重道遠。如何來演好這個角色，從教多年來，我們也一直在大膽的改革與創新、探討與研究，通過無數實踐的經驗與總結，目前，正走出一條適合現代教學需要的創新之路——多方位性教學，讓學生感到堂堂有新意，節節都想上，次次有收獲，課課有回味，興趣油然而生。

方位一：傳統教學

1.講練結合

教師講完概念和例題后讓學生對照練習，這種講練結合的方法可以當場消化教學內容，對于簡單的概念和習題采用這種教學方法效果較好。

2.討論與演板

教師講完后讓學生到講臺去板演，教師再講評，這樣板演的學生對所講解的內容更加深了印象，也鍛煉了膽量，另外對其他學生也是一種提示。

3.分組與演講

教學分成大組，比如在讀零件圖時，把軸套類、輪盤類、叉架類、箱體類四大類零件分為四大組，要求每組選出一名組長，組長安排本組一位學生在黑板畫圖（已知條件抄畫出來），一位補圖（要求求作的），一位畫立方體（將其立體圖畫出來），一位回答問題，剩下的學生做題，最后由教師進行點評，包括各組的每步小分和總成績。由于人人都參與，學生積極性高，形成了較好的課堂氣氛，學習效果顯著。

4.積極動員學生參加制圖大賽

因制圖大賽的題型大多與校考相似，大學里平時又很少測驗，利用這種機會鍛煉自己，抓住機遇，挑戰自我。有對比，就會有競爭，變壓力為動力。通過大量的練習，學生的空間想象力和思維能力得到增強，從而激發學習潛力，制圖基礎和水平也會提高。

5.結合理論實習

學生通過到一線實習，見到了實物。實踐教師介紹機床，講解安全知識，進行加工演示，學生學習理論又能現場操作，理論與實際相結合，分析對比，增強了他們的立體感，獲得了豐富的實踐知識，提升了對本專業的認識。學生認識到本門課程在實踐運用中的重要性，對機械制圖更有興趣，增強了學習的信心。

方位二：播放多媒體課件

機械制圖是一門與生產實踐緊密聯系的課程，使用多媒體課件教學，能培養學生的空間想象力，拓展空間思維能力，豐富學生的感性認識，降低教師的勞動強度，精減學時，提高教學效率。

隨著教學改革的需要，教學課時不斷壓縮，對傳統教學產生了巨大的沖擊。教師教學必須采用現代化的多媒體教學手段，提高效率。比如，制作PPT，使用一些課件，教學信息量大增，不但拓寬了學生知識面，增加了學生的學習興趣，還縮短了教授時間，提高效率。多媒體課件的應用，通過動畫演示和幻燈片進行微觀和宏觀、靜態和動態相互轉化，可以把許多不容易表達清楚的內容變得直觀，通俗易懂，不僅讓學生了解整個教學內容的連續過程，更突出表現教學對象的本質特征，重點和難點可以重復多次播放，延長停留時間，增強教學效果，提高了教學質量。

把空間形體用平面圖形來表示，這本身就是一個矛盾，它以正投影為理論基礎，主要論述空間幾何元素點、線、面、體的投影規律，投影特性?？臻g形體與平面圖形相互轉換的思維活動，在學生學習過程中不斷地加強，這就要求學生應具有較強的空間想象能力。如何建立和培養學生的空間想象能力，多媒體教學在這方面有著明顯優勢。

例如，作半球與圓臺的相貫線（見圖一）。相貫線是兩立體表面的交線，它是教學中最令人頭痛的問題。對于相貫線的空間形狀，根據已知條件來判別各視圖相貫線的投影，傳統上可以采用作圖的方法，但是思路是非常狹窄的。教師用木模擺弄半天，從學生的眼光里還是看出了滿臉的疑問和茫然。從學生的練習和考試的分析中可以看出，這部分知識出錯是最多的，失分是最高的。課下教師之間經常討論的焦點也是如何提高和改進相貫線教學的問題。

如果采用多媒體課件，在對球體分析的過程中就能夠變靜態為動態，教學上這是一個很大的突破。分析此題時，圓臺從半球的左上穿進半球，兩回轉體有公共的前后對稱面，故相貫線是一條前后對稱的封閉空間曲線（見圖二）。將立體按照投影的方向放置，這樣我們就能很直觀地判斷出兩回轉體的三面投影都沒有積聚性（傳統教學做不到），相貫線的三面投影均未知，須用輔助平面法求解（見圖一）。在分析正面剖切、側面剖切、水平剖切時，課件就可以通過動畫演示用剖切面將立體剖切開來，再采用輔助平面法中的三面共點原理求出共有點，解決這一問題之后就可以按照作圖步驟把相貫線作出來（見圖二）。

圖一

圖二

由于多媒體信息的輸出較快，列舉的范例較多，題型多了，學生見多識廣拓展了應用能力，更容易掌握它的作圖方法和技巧。

方位三：軟件的現場操作教學

多媒體教學的運用給教師的教改帶來了很大的沖擊，實踐證明這一教學方法行之有效。雖然多媒體教學有很多傳統教學無法比擬的長處，但它也有其自身的缺陷，比如，短時間輸出的信息量大，學生不易全部接受;連續不斷輸出信息，不能與學生實時交流，不能根據學生的反饋信息及時調整進度和疑難內容。為此，教師又進行大膽的創新，自行充電，自學相關教學軟件，不斷變換、嘗試新的教學模式，以適應現代教學需要。

由于計算機繪圖正在逐步取代手工繪圖，現在很多生產企業和公司需要提供電子版的繪圖樣稿以便于機械加工，這給制圖教學帶來嚴峻考驗的同時，也帶來了諸多契機。在制圖課教學中，教師直接運用計算機繪圖軟件進行示范操作，除了能繪制出高精度圖形外，還能讓學生了解相關制圖技術的發展現狀。繪圖軟件進入課堂，學生也可以實際操作演練，聽課學習的注意力一下子就集中起來，變被動為主動，大大激發了學習興趣，教學質量明顯提高。

比如，課件中舉的例子（圖三），學生們很難想象相貫線是怎么形成的。教師在教學中如果運用相關的軟件進行演示教學，就會讓學生一目了然。如利用Pro三維建模軟件的拉伸命令，拉伸兩個相互垂直方向的圓柱體相交（圖四），經過演示，相貫線的形成過程也就非常清楚了。

圖三 " " " " "圖四

進行裝配圖教學的時候，也可利用Pro和UG軟件對裝配體的爆炸圖進行演示，透明地顯示裝配體各零件間的裝配關系，然后指導學生將各零件組裝起來。教師的操作過程就像精彩的表演，吸引了學生的注意力。此外，CAD在繪制圖形、圖形編輯、顯示控制、圖形輸出等方面功能強大，對各專業都適用。它為學生將來的課程設計、畢業設計奠定基礎，特別在標注上與國標較吻合，把復雜的東西簡單化，提高了效率。軟件的學習和應用能幫助學生更好地解決學習中的難點，使學生對軟件有了學習的濃厚興趣和渴望。

參考文獻：

[1]左宗義，馮開平.工程制圖[M].上海：華南理工大學出版社，

2004.

[2]李澄，吳天生，聞百橋.機械制圖[M].北京：高等教育出版社，

2013.

[3]虞洪述，徐伯康.機械制圖[M].西安：西安交通大學出版社，

2000.

[4]劉哲，高玉芬.機械制圖[M].大連：大連理工大學出版社，2014.

[5]郭紀林，余桂英.機械制圖[M].大連：大連理工大學出版社，

2004.

作者簡介：賴月梅（1963— ），女，江西瑞金人，南昌理工學院機電工程學院講師，從事機械制造及自動化專業的教學與研究。