機械制圖的幾種教學方法研究

[摘 要] 機械制圖是工科院校理工類專業的第一門專業基礎課，是在平面幾何、立體幾何基礎上的深化和提高，同時又為后續的專業課程奠定了基礎。該課程的主要目的是培養學生讀圖繪圖的能力，即能夠用圖來描述任何幾何物體，并且可以通過圖來想象物體的幾何形狀。學生通過學習基本視圖、向視圖、局部試圖等視圖用以適應工程技術工作的需要。就如何學好機械制圖的課程，對幾類教學方法進行研究。

[關 鍵 詞] 機械制圖；項目教學法；分層教學法；三維軟件結合法

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）18-0090-02

一、項目教學法

（一）項目教學法的概念

項目教學法就是由老師準備一個獨立項目，學生通過自己的方式對項目進行研究，包括處理已知信息、設計方案、具體實施等環節。項目教學法以實踐為依托、以教師為主導、以學生為主體，是近些年來新興的一種教學方式。

（二）項目教學法的特點

1.項目教學法以“項目為主線、教師為引導、學生為主體”，在教學過程中，最大限度地發揮學生的主動性，學生通過項目的實施，運用新知識，激發學生學習機械制圖的興趣和自信。

2.項目教學法改變了傳統教育中的知識傳授模式，通過實踐教學的方法幫助學生深刻記憶知識點。在項目的實施過程中，提升了學生的實際操作能力和團隊協作能力，為以后的就業提供了必備能力。

（三）運用項目教學法的意義和作用

1.激發學生的主觀能動性，提高學生的學習積極性和綜合能力。在項目確立以后，需要由學生自己思考任務的關鍵實施點，需要理解和掌握項目的重點、難點，實施過程由學生獨立完成。在實施過程中，學生的主觀能動性被激發，分析解決問題的能力可以得到很大程度的提升。同時，在繪圖過程中能提升學生的繪圖能力和綜合素質。

2.形成教學理實一體化，提高了教學效率。根據課程的實際情況，教師準備好上課所需的零件模型，將學生以5～6人分組，各個項目小組按照自己的意愿選擇零件模型。每個小組成員討論所選零件模型的特點，并借助工具對零件模型進行測量，而后在圖紙上繪制出相應的三視圖，同時考慮標注、技術要求等問題。教師在學生的測繪過程中穿插講述知識點，將理論和實踐融會貫通。理實一體化容易讓學生發現問題，主動提出疑問，并且能夠幫助學生解決實際問題，更有利于知識點的掌握。

二、分層教學法

（一）分層教學法的概念

分層教學法主要是根據學生的學習知識基礎和學生對知識掌握程度的不同，教師將學生分類，并且有針對性地對各類學生進行教學，從而實現不同教學目標的一種教學方法。就我校的生源來看，學生來自全國各地，學習基礎各不相同，在新課的學習過程中出現了嚴重的兩極分化現象，這給教師的教學工作帶來了困難。針對不同層次的學生，教師應當因材施教，根據學生層次的不同制定不同的教學任務和教學目標。

（二）分層教學法的特點

1.將學生進行分層。高職院校的機械制圖課程一般都開設在大一。學生剛剛結束普通的高中教育，很不適應突然接觸的職業教育，對專業課的學習更是陌生，尤其是機械制圖這門專業基礎課。許多學生在學習數學時立體幾何就不好，學習機械制圖不入門的很大原因就是缺乏空間想象能力和抽象思維能力。由于學生的學習基礎不同，教師可把全班學生分為優秀生、中等生、困難生三個層次，在實際教學過程中真正做到有的放矢。

2.將教學任務和教學目標進行分層。根據學生的不同學習基礎，教師應確定不同的教學任務和教學目標，并且有針對性地設定教學任務、講解教學目標，最終學生都能達到自己的目標。對學習困難的學生，主要鼓勵他們掌握最最基本的知識，鼓勵他們多觀察各種實物和模型，培養自己的空間想象能力和抽象思維能力；對中等生，鼓勵學生要多思考想圖、多動手畫圖、多動腦思考，引導學生經常進行實物和圖形之間的相互轉換，提高繪圖效率；對優等生，除了教學目標要求掌握的知識點以外，鼓勵學生拓展課外內容，多看、多讀、多繪復雜零件圖和裝配圖，為后續用三維軟件繪圖夯實基礎。

（三）運用分層教學法的意義和作用

1.通過分層教學法進行教學，學生的學習興趣明顯提高了，學習的自信心也增強了。此方法鼓勵學生積極思考，拓展了學生的思路，開闊了學生的視野，教學效果明顯提高。

2.經過分層教學，每個層次的學生都有各自的目標，學生的主觀能動性被徹底激發，學生的成績都有不同程度的提高。

3.采用分層教學后，促使教師不斷學習，在了解學生的基礎上做到備課充分和嚴謹，對提高教師的教學能力提出了更高的要求。

三、三維軟件結合法

（一）三維軟件結合法的概念

三維軟件是集CAD/CAE/CAM于一體的計算機輔助機械設計制造軟件，三維建模功能強大。三維軟件結合法就是將三維軟件和機械制圖結合起來使用，用三維軟件繪制各種形狀復雜的三維模型，使學生能夠清晰地看到二維工程圖對應的三維模型。當三維模型的特征發生改變時，對應的二維工程圖也會發生改變。該方法能讓學生從不同的角度觀察三維模型，提高了學生的讀圖分析能力，化抽象為具體，從而提高授課效率和效果。

（二）三維軟件結合法的特點

1.在畫法幾何教學中應用廣泛。畫法幾何教學主要應用三維軟件的建模模塊和工程圖模塊，能自動地將三維建模轉換為二維工程圖，清楚地表達截交線、相貫線等。通過軟件功能可以在圖紙上形成基本視圖、剖視圖、向視圖、局部視圖等。

2.在組合體講解中的應用廣泛。實際的零件通過三維軟件能體現零件結構的各部分，學生很容易地就清楚了零件是由哪些基本體構成的和它們之間的位置關系。由若干個基本體按一定的方式組合而成的立體稱為組合體。畫組合體的基本方法是形體分析法，即將組合體想象分解成若干基本體的疊加或切割的分析組合體問題的方法。然后根據組合方式、相互位置，逐個畫出各形體的投影。已知兩個視圖求解第三個視圖是組合體教學環節中的重點和難點，它全方面地考查學生對各個視圖知識點的掌握程度，同時考驗學生的空間想象能力。當面對一些組合體既有疊加又有切割的時候，學生想象不出形狀，無從下手繪圖。三維軟件中的特征建模功能可以直接生成基本體，在基本體的基礎上疊加或者切割形成組合體，整個建模過程直觀清楚、學生看了一目了然。

3.在剖視圖講解中的應用。在用視圖表示物體時，不可見的結構要用虛線來表示，但當機件的內部結構比較復雜時，勢必要繪制很多的虛線，這時就會出現前后重疊、層次不清，影響了圖形的清晰表達，增加了看圖的難度，所以常采用剖視圖的畫法表達機件的內部結構。由于機件內部結構看不見，剖視圖教學特別抽象，學生很難理解如何剖切。在教學中運用三維軟件進行建模，使用剖切功能進行演示并生成剖視圖，能讓學生直觀地看到視圖的形成過程。

4.在裝配圖教學中的應用。裝配圖是表達一個機器或部件中各組成部分連接、裝配關系的圖樣。裝配圖是生產中重要的技術文件，是了解機器結構和工作原理、制定裝配工藝的依據，同時也是進行機器裝配、檢驗、安裝和維修的技術依據。裝配圖對學生來說難度較大，特別是復雜結構的圖形。往常教學中采用多媒體課件也可用動畫顯示，但是形式單一，不容易修改，也不易看清楚動態裝配過程。利用三維軟件模擬裝配過程，學生可以看清整個裝配過程，多角度觀察零件的形狀和相互的位置關系。

（三）運用三維軟件結合法的意義和作用

1.三維軟件具有強大的三維建模功能，操作簡單方便，運用鼠標的放大、縮小、旋轉、平移等功能，可以對模型進行多角度的觀察。三維軟件還自帶參數化設計，彌補了傳統教學方式存在的參數不能修改的缺點。

2.三維軟件具有強大的工程圖模塊，可以自動地將三維圖形轉換成二維工程圖，如基本視圖、剖視圖、展開圖、向視圖等都能得到很好的表達。三維軟件輔助教學能提高學生的讀圖能力，繪制模型的效率高，達到教學效果會更好。

3.在理論教學過程中繪制三維模型，可以減少學生聽課的無聊感，繪制過程可以讓學生集中思想，觀察零件的形成過程，激發學習的積極性，并留給他們思考空間。

總之，本文提及的項目教學法、分層教學法和三維軟件結合法都是對傳統教學進行的改進，解決了學生普遍存在的空間想象能力不足的問題，有效地幫助學生理解教學內容，大大提高了學生的學習興趣，提高了學生參與實踐的積極性，培養了學生獨自思考的能力，提升了教學的實效性，從而大大提升了教學質量。

參考文獻：

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