以學生為本的機械制圖教學改革

朱燕叢　許樹勤

摘要：以學生為本的機械制圖教學，可以激發(fā)學生興趣、培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力、提高綜合應用能力，使學生參與課程的全過程，從而達到既學到知識又鍛煉了實踐能力的目的，為今后的學習和工作打下良好基礎。

關鍵詞：以學生為本；創(chuàng)新能力；實踐能力

引言

工程圖樣是現(xiàn)代工業(yè)生產中的一項重要技術文件，是承載信息進行交流的重要工具，也是機械工程師的技術語言。因此，對于機械設計制造及其自動化專業(yè)來說，培養(yǎng)的學生應該具備繪制和閱讀工程圖樣的能力。機械制圖是該專業(yè)學生的一門重要技術基礎課程，主要研究如何運用正投影的基本原理，繪制和閱讀機械圖樣，對培養(yǎng)學生圖示能力和形體構思能力具有十分重要的意義。同時機械制圖也是學習機械原理、機械設計、計算機輔助設計等后續(xù)課程的基礎。

近些年來，機械制圖課程經歷了從單純的黑板徒手繪圖教學到現(xiàn)在的計算機多媒體教學為主的轉變過程，教學內容和方法都發(fā)生了很大的變化，特別是三維CAD軟件的應用，使機械零件的空間展示非常方便，因此教學效果有了很大的提高[1]。盡管如此，學生對該門課程的掌握還是不盡如人意。究其原因，一是由于機械制圖課程分為畫法幾何和機械制圖，學生常常無法將兩者有效地銜接起來，在遇到復雜機械零件的具體視圖表達時不能靈活運用畫法幾何中的基礎，不清楚何時該利用剖面或剖視圖表達內部結構，尺寸標注混亂等，對后續(xù)的課程設計和畢業(yè)設計帶來了很大的影響；二是大部分的教課仍停留在老師課堂講授學生紙上練習的階段上，對學生的空間想象力要求高，學生主動參與少。為了改善這種狀態(tài)，五年來我們進行了一系列課程改革，主要是以學生為本，調動學生參與課堂的積極性，收到了較好的效果。

1.建立以學生為本的教學理念

以學生為本的教學理念，就是要學生真正做課堂學習的主體。教學內容的設計上，要根據(jù)學生的實際情況制定教學內容，而不是貪多貪難。高深的題目有時候反而不容易使學生掌握知識點，而是容易引起厭學的情緒。對于制圖課，教學內容也不應只設計成知識點的講授，還可以插入實踐等環(huán)節(jié)。課堂上，正確引導充分尊重，懂得尊重學生的人格，懂得放活課堂，懂得把學生看成是一個活生生有血有肉有思想的個體，給學生提供足夠寬松的心理空間。例如，對一個知識點的理解和分析，不應只有教師的聲音，而應允許學生有不同的看法，要尊重學生的思考權力和精神自由，在教學過程中引導學生獨立思考，提倡學生展開思維碰撞，鼓勵學生發(fā)表富有創(chuàng)造性的觀點或看法；有疑問或不同見解時可隨時發(fā)問，許多的時候情不自禁發(fā)表出來的意見，往往是學生智慧火花的閃現(xiàn)[2]。教師還要在課堂上要創(chuàng)設寬容、友好的教學情境，引導學生主動、輕松、愉快地學習，使每一個學生的學習積極性都得以發(fā)揮，思維得到拓展、個性得到張揚。

2.以學生為本的教學改革

2.1調整教學內容，激發(fā)學生學習興趣

2.1.1去年對2013級新生采取了在新生實踐周就讓他們進實驗室，拆裝減速機，按照自己的表達方式繪制減速機零件圖甚至裝配圖，讓大家發(fā)現(xiàn)：一樣的零件，表達五花八門，需要有統(tǒng)一的制圖規(guī)范，激發(fā)學習的欲望。還將往屆學生中較好的圖樣拿給學生作對比，讓他們在有新鮮感的同時能夠體會到，學會機械制圖，就是掌握了一門工程技術。

2.1.2削減畫法幾何的部分內容，以“必須”、“夠用”為度，在畫法幾何教學中加入計算機制圖。原有的畫法幾何占了很大一部分內容，但是對于實際工作中，有些內容相對較難用處較少，比如投影基礎中的換面法等。適當刪減這些內容，講授學生容易理解和掌握又與機械相關的知識點。同時，在畫法幾何中加入計算機繪圖的內容，講授計算機三維繪圖。實體建模不僅充分完整地表達了形體的幾何信息，還包括了形體之間相互關系的完整的拓撲信息[3]，有助于學生對畫法幾何的理解。

2.1.3合并部分畫法幾何和機械制圖部分的內容。以前畫法幾何幾何體與機械制圖部分關聯(lián)性較小，只要求會畫幾何體的三視圖，調整以后，幾何體的畫法中所選幾何體為機械的零部件。比如曲面體的截切，可以選擇端蓋類的部件，曲面體相交，可以選擇手壓閥的螺旋桿與絞杠。在講解立體三視圖的畫法的時候，同時加入局部視圖、剖視圖、斷面圖等機件常用畫法。這樣，使得兩大部分內容有機結合起來，不易使學生在后期學習時造成混亂。

2.2 思考與動手相結合的教學手段，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力

以學生為本的教學課堂，必須摒棄以往的“教師主導授課，學生被動聽課”的教學模式，而是采用多元化的教學模式。課堂上注重學生的思考，將知識點轉換成拓展性的問題，讓學生們進行思考、討論，提出自己的見解和思路，最后再由教師匯總，并將其中的一些具有規(guī)律性的方法向學生推廣。比如，常見的題型是給出三視圖中的兩個視圖，求作第三個視圖，或者給出三視圖補畫漏線，這種題型大多數(shù)是唯一解，限制了學生思維。可以先只給出一個視圖，讓學生自己思索、研究立體模型的可能性，然后再確定另一個（兩個）視圖，根據(jù)繪圖方法最終得出幾套可能的答案。這樣既能活躍課堂氣氛，又能激發(fā)學生主動思考，有利于培養(yǎng)學生開放性思維，提高創(chuàng)新能力。

機械制圖是門內容復雜、較抽象的課程，學習難度較大，在學習理論知識的同時加入相關的動手制作是一種很好的輔助手段。比如，在畫法幾何部分，要求學生建立空間的概念，培養(yǎng)學生的空間想象能力和空間構思能力。但是很多學生的空間邏輯思維不是很強，不易理解和接受，因此，可以讓學生自己動手制作模型。將學生分成小組，課堂上，每組可以用橡皮泥制作簡單模型，有助于學生的觀察和思考。課下，鼓勵學生自己動手制作，建立空間概念。這種實踐方法不僅豐富了課余生活，也很好的提高了學生的創(chuàng)新能力，學生有的用紙板拼接成了幾個零部件的裝配，有的用毛衣針和皮筋搭建模型，有的用塑料泡沫和塑料水瓶制作了模型，收到了很好的效果。

2.3 組織相關競賽，提高學生的應用能力

競賽是一種很好的激勵方式，也是提高學生綜合應用能力的好機會。盡管大一的學生對機械的知識了解的不深，但仍可參與到競賽中。比如，在計算機繪圖競賽中，學生不僅知道了讀圖能力直接影響到一門技術的掌握，還充分了解了讀圖能力在整個機械中的重要作用；同時，通過對學生看圖、識圖、繪圖的全面測試，讓機械的相關標準在頭腦中得到強化，可以使學生將良好的繪圖習慣帶入工程實踐當中。在機械設計創(chuàng)新大賽中，學生查找相關的技術原理資料，通過制圖表達自己的設計思想，并應用到實際中去，對他們是個很好的鼓勵。競賽的引入，直接激發(fā)了學生對機械其他課程學習的興趣，點燃了學生的求知欲。

2.4 改變考核方式，注重學生的學習過程

以學生為本的制圖教學，強調的是學生參與課程的全部過程，因此，每個過程都占有一定的分值比重。學生每次課堂表現(xiàn)、每次上機操作、每次作業(yè)、每次模型的制作，都將折合成分值作為制圖成績，促使學生認真上好每一節(jié)課，完成好每次任務。這樣的考核方式，可以更好的培養(yǎng)和訓練學生的實踐能力和動手能力。

3.結論

3.1新生實踐周的減速機拆裝與圖紙試繪，遵循了認識論的規(guī)律：認識從實踐開始。

3.2試繪圖紙的比較讓學生深刻認識到：制圖規(guī)范的必要性和重要性。

3.3一題多解可以激發(fā)學生的創(chuàng)造性。

3.4模型制作可提高學生對教學的參與性，降低對學生空間想象力的要求。

3.5競賽讓學生享受到學以致用的快樂，發(fā)現(xiàn)自己的不足。

參考文獻：

[1]馮冬菊，王丹虹.基于項目驅動的機械制圖教學改革[J].實驗室科學，2012，15（3）：25—27.

[2]陳建國.職業(yè)教育如何做到以學生為本[J].濟南職業(yè)學院學報，2008 （4）：12—14.

[3]刁叔鈞. 現(xiàn)代CAD/CAM技術對機械制圖教改的影響與作用[J].工程圖學學報，1999，（4）：108—112.

作者簡介：

朱燕叢（1982—），女，漢族，講師，碩士研究生，主要研究方向為機械電子、機械控制、計算機繪圖。

許樹勤（1955-）女，漢族，教授，碩士研究生，主要研究方向為機械設計、模具設計。