機件的表達方法在機械制圖實驗教學中的實施*

◆唐少琴 佟立杰 師 平

機件的表達方法在機械制圖實驗教學中的實施*

◆唐少琴 佟立杰 師 平

根據開發機械制圖實驗項目的初衷和“機件的表達方法”在授課過程中學生出現的一些疑惑，利用三維建模技術開發出該實驗項目，在實施過程中使用“五步教學法”，目的在于提高學生的空間思維能力和構圖能力，刺激學生上課熱情。關鍵詞 機械制圖；機件的表達方法；三維建模技術；五步教學法

1 引言

根據機械制圖現有教學狀況的一些弊端，課題組將機械制圖教學過程中出現的一些教學重點、難點進行歸納、總結，將它們開發成三大類實驗項目，目的是提高學生空間思維能力、空間構圖能力和增強學生課堂參與度，構建和諧課堂。

“機件的表達方法”是在教師講完視圖、剖視圖以及斷面圖基本概念和畫法以后進行的一項綜合訓練。在前面講解視圖、剖視圖以及斷面圖時，學生往往認為這些基本的表達方法是隔裂的、相互沒關系的，在進行綜合機件表達時不明白何時使用視圖，何時使用剖視圖，何時二者能有機結合，怎么結合，結合以后的判定標準是什么。

根據機械制圖實驗教學的初衷和學生在學習“機件的表達方法”過程中的疑惑，開發出“機件的表達方法”實驗項目。開發該實驗項目的目的是希望學生能通過自己的實踐、學生之間的交流以及教師的講解，自己解決以上學習時出現的疑惑。

2 明確教學目標

課堂形式的多樣和課堂上的熱鬧，并不等同于課堂的高效。正確的教學目標是教學活動的核心，是引領學生走向成功的關鍵。

課題組認真分析機械制圖課程標準和機電一體化技術專業人才培養方案，研讀多本機械制圖教材，確定了本實驗的知識與技能目標、過程與方法目標和情感態度與價值目標，即本實驗的教學目標，明確給出“機件的表達法”實驗的教學目標和實驗前的準備資料。

項目名稱：機件的表達方法。學時：4學時。

教學目標：熟悉各種視圖與剖視圖表達內容；掌握視圖與剖視圖選擇與配置的要求；掌握視圖與剖視圖的畫法與標注。

能力目標：能夠靈活、合理地選擇表達方法，正確、完整、清晰地表達機件；具有應用圖樣畫法綜合表達機件的能力。

過程與方法：采用分組法（2～3人一組）；利用AutoCAD軟件，對已有的三維建模進行分解、剖切等。

評價方法：過程評價，包括操作能力、分析問題和解決問題能力以及學生的態度。結果抽查，步驟：隨機抽查、講述方案、學生評價和教師總結。

學生基礎：掌握基本視圖的表達方法（六視圖、向視圖、斜視圖、局部視圖等）；掌握全剖、半剖、局部剖的概念及簡單機件全剖、半剖、局部剖的畫法；掌握AutoCAD三維建模軟件中實體的拉伸、抽殼、剖切等命令。

教師課前準備資料：建立班級機械制圖群；上傳利用AutoCAD軟件建立的三維建模和相關的實驗資料。

重點：合理選擇機件的表達方法；完整、合理地表達出機件。

3 實驗實施過程

在該實驗教學過程中，主要使用了杜威的“思維五步”教學法，即：提出問題→自主學習→自主實施→團隊交流→結果抽查。通過這五步教學法，真正做到“明確目標、先導后練、自主互助、歸納總結、鞏固創新”，使學生喜歡學機械制圖、樂于學機械制圖。

第一步：提出問題。

1）教師根據教學目標、重點和難點，利用AutoCAD軟件，事先創建機件的三維模型（5個基本體的模型），在課前將建模上傳至本班機械制圖學習群。

2）教師將此次教學目標分解成具體的若干任務提出，“誘導”學生去完成任務，刺激學生主動思考。如上例，任務為：

①請畫出圖1五個基本體的特征視圖草圖（填在機械制圖實踐指導書的相應表格里）；

②請畫出圖1五個基本體的剖視圖（填在機械制圖實踐指導書的相應表格里）；

圖1 基本體建模

圖2 機件的三維建模

③請根據圖1的五個基本體，利用三維建模命令組建圖2的機件模型（圖2的機件模型在機械制圖實踐指導書中給出）；

④請選擇合理的視圖表達圖2機件的外形；

⑤請選擇合理的剖視圖表達圖2機件的內部結構；

⑥請綜合表達出圖2機件，并畫出草圖。

在提出問題以后，教師將該堂課所必須使用的三維建模命令提出，并進行講解。

這些問題的設置一定要循序漸進、邏輯性強和難易適中，高職的學生學習底子薄弱，邏輯思維能力差和缺乏自信心，如果在任務的實施過程中出現不能理解任務的目標、不能完成任務等情況，很容易出現為難情緒而放棄任務，從而使整個課堂陷入癱瘓狀態。

第二步：自主學習。學生根據所提供的三維模型和教師所提出的問題，利用教師剛講過的三維建模命令，進行基本體模型的反復觀察、剖切和組合。在這個過程中，既讓學生熟悉了三維建模的各個命令，也使學生明確了各個基本體的結構特征和各個基本體之間的相對位置關系。

第三步：自主實施。學生利用三維建模命令和已學過的機件的表達方法，完成教師所提出的問題。如上例所示，當完成任務①和②時，使學生明確每一個基本體所需要表達的內容以及表達這些內容所需的表達方法；完成任務③時，使學生明確這些基本體之間的相對位置關系；完成任務④和⑤時，使學生學會綜合考慮各個基本體的內、外形結構，最后根據上面所回答的問題順理成章地完成問題⑥機件的表達。在這一環節中，學生充分發揮出自己的個人能力，展現出對機械制圖表達方法知識點的理解，所得出的結果也將五花八門。

第四步：團隊交流。同一組的每一個學生將自己的成果展現在大家面前，很容易發現自己的表達與別人的有所區別，他們之間相互講解、爭論，直到大家找出最合理的表達方法。在這個過程中，學生之間相互交流、相互講解，既提高了學生對機械制圖基礎知識的掌握，也提高了學生的交流能力，增進了學生之間的友誼，更加強了團隊合作意識。

第五步：結果抽查。學生將本組的剖切最終結果上傳機械制圖學習群，在離下課20分鐘左右，教師隨機抽查，每組派代表將自己的表達方案展現給大家并進行方案講解，然后抽其他組的學生進行互評，教師最后進行點評。這既是激發學生成就感的過程，也是幫助部分學生“撥開迷霧”的過程。最后，教師根據每組的結果和每一個學生的表現，給出一個過程評價成績。

4 總結

隨著計算機技術的日新月異、高校招生政策的改變以及學生的多元化，原有的“灌輸式”教學方法已經出現許多弊端，如：學生的空間思維能力差、構圖能力差，學生缺乏參與課堂的熱情，缺乏學習機械制圖的動力，等等。教學方法的改革勢在必行。機械制圖實驗教學正是利用了當下學生感興趣的計算機軟件技術，通過三維建模技術，搭建了一個二維與三維相互轉化的平臺，通過這個平臺方便、快捷地提高了學生的空間思維能力和空間構圖能力。在該課堂上注重激發學生的自主性和參與課堂的熱情，充分發揮了學生的人性。通過機械制圖實驗教學的試點，教學效果已得到明顯增強。■

［1］陸會中.《機械制圖》教學方法的研究（“AutoCAD”五步教學法）［J］.安徽電子信息職業技術學院學報，2005（2）∶37.

［2］朱顏，李正茂.CAD三維建模在工程制圖教學中的應用探索［J］.中國教師∶職業教育，2009（11）.

［3］鐘山，申毅莉.三維建模環境下工程制圖教學改革的探索［J］.梧州學院學報，2010（6）∶73-78.

［4］張長，牛金霞.三維建模技術在工程制圖教學中的應用探索［J］.吉林教育，2015（34）∶10.

G712

B

1671-489X（2016）10-0128-02

10.3969/j.issn.1671-489X.2016.10.128

西安航空職業技術學院教改立項項目階段性成果（14xhjg007）。

作者：唐少琴，西安航空職業技術學院自動化工程學院講師，研究方向為機電一體化應用；佟立杰、師平，西安航空職業技術學院自動化學院工程（710089）。