機械制圖課程信息化教學研究

摘" 要 機械制圖屬于工科類院校的技術基礎課程，也是機械類專業(yè)的必修課，具有很強的理論性和實踐性。該課程不僅要學習機械圖樣的理解、繪制等，而且涉及數(shù)學中的空間幾何、平面幾何等知識，學習難度很大，采用傳統(tǒng)教學方法，教學效果常常不甚理想。隨著新課程改革的推進和信息技術的普及，信息化教學逐漸在機械制圖教學中得到普及，并取得顯著成效。鑒于此，對機械制圖課程的信息化教學展開探究，旨在為一線教學提供理論指導。

關鍵詞 機械制圖課程；信息化教學；新課程改革；高效課堂；工程素養(yǎng)

中圖分類號：G642.0" " 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）23-0107-03

0" 引言

機械制圖課程主要研究機械圖樣的理解和表達，是機械類專業(yè)的基礎課，在人才培養(yǎng)中發(fā)揮著重要作用。機械制圖也是一門教學難度較大的課程，加之新生普遍缺乏視覺感知能力和空間思維能力，在學習過程中很容易出現(xiàn)厭學、怕學等情況。而以現(xiàn)代教學理念為指導的信息化教學能充分調動學生感官，促進學生理解，有效提高課堂教學質量。因此，積極研究機械制圖課程的信息化教學具有重要的現(xiàn)實意義。

1" 機械制圖課程傳統(tǒng)教學存在的不足

經(jīng)過多年的教學實踐，機械制圖課程已經(jīng)形成“講解+演示+練習”的基本教學模式，但是這種以教師為中心的傳統(tǒng)教學模式無法充分調動學生的學習積極性，不利于提高課堂教學質量。具體地說，傳統(tǒng)教學模式主要存在兩點不足。

1.1" 傳統(tǒng)以“黑板+粉筆+語言描述”的教學模式費時費力

教師在黑板上邊畫邊寫，整體繪圖速度比較慢，在每節(jié)課40分鐘的時間內只能繪制有限數(shù)量的圖形，且繪圖質量也因教師的水平不同而參差不齊。這就導致一節(jié)課講授的內容比較少，教學效率不高，不能很好地滿足實際課程教學需求。

1.2" 采用“模型+掛圖”教學模式時，成本相對較高，且教學效果也不太理想

通過掛圖演示的方式能直接為學生展示二維平面圖像，幫助學生理解實物向二維圖像的轉化。但是，從整體上來看，掛圖教學的直觀程度較低，學生依舊很難理解三維實體與二維圖像之間的轉換過程。而且機械制圖課程所使用的模型比較單一、簡單，對于一些復雜的零件，無法通過模型的方式展現(xiàn)其內部結構。與此同時，這兩種教學模式的教具容易發(fā)生損壞，成本較高，且缺乏連續(xù)性，無法幫助學生準確、直觀地理解各種零件在二維與三維之間的轉化和演變，很容易讓學生陷入邏輯混亂或思維混亂，導致學生出現(xiàn)學不會、聽不懂的情況，甚至引發(fā)厭學、怕學等情緒。

2" 信息技術用于機械制圖課程教學的優(yōu)勢

近年來，我國大力推進新課程改革，新課改要求以學生為中心，改變傳統(tǒng)以教師、課堂、教材為中心的教學局面，而信息技術憑借高效、便捷、生動等優(yōu)勢，成為新課程改革的有力抓手，并在教學中得到越來越廣泛的應用。在具體教學過程中，教師結合教學內容及學生的認知水平，充分利用繪圖軟件、多媒體等構建高效、輕松、直觀的教學環(huán)境，能夠幫助學生更好地學習、理解有關知識，有效提高課堂教學質量。信息技術用于機械制圖課程的主要教學優(yōu)勢如下。

1）使用多媒體的授課方式省時省力，教師可充分利用多媒體技術在上課之前制作好PPT課件，能有效減少教師在課上的書寫時間，提高教學效率。教師也可以充分利用各種多媒體繪圖軟件，邊講解、邊操作、邊演示，這種實時授課的方式能更好地滿足學生的學習需求。

2）充分利用信息技術進行教學，能更好地幫助學生使用CAD等制圖軟件來繪制各種零件圖。使用制圖軟件來制圖，有利于學生了解零件的分解和著色，促使學生動態(tài)地感受二維圖像與三維圖像之間的轉化，且復制性比較強，能全面提高學生的空間思維能力與想象力。另外，信息化教學模式包含豐富的教學資源和信息，能通過聲音、動畫、文字、圖片等各種方式調動學生感官，進而為學生構建良好、輕松的教學情境。

3" 機械制圖課程信息化教學策略

3.1" 樹立信息化教學理念

由于長期受到應試教育的影響，很多教師在教學中養(yǎng)成以教材和課堂為中心的教學理念。在深入開展新課程改革的今天，教師必須樹立以學生為中心的理念，以培養(yǎng)學生的空間想象力和形體表達能力為核心，以機械制圖基本知識為重點，堅持“學為主體、教為主導”的教學思想。在上課之前，教師應精心組織教學內容，做好備課活動，突出課堂講解的重難點，有效啟發(fā)學生的思維，提高學生分析問題和解決問題的能力。同時，教師應積極構建模塊化的教學內容，注重提高學生的工程素養(yǎng)和創(chuàng)新思維能力，為其今后的學習和工作奠定良好基礎。結合不同的教學內容，教師還可以引入網(wǎng)絡技術、視頻技術、虛擬仿真技術等信息技術，充分發(fā)揮信息化教學的優(yōu)勢，全面增強教學效果。

3.2" 利用多媒體課件激發(fā)學生興趣

在機械制圖課程教學中，教師應善于利于多媒體課件調動學生的學習積極性和主動性，充分發(fā)揮多媒體聲、光、影等優(yōu)勢，激發(fā)學生對知識的探究欲。如在教學“手工繪圖工具、儀器、用品”等內容時，教師可以利用多媒體技術進行高效講解，比如通過大屏幕的方式，為學生展示丁字尺、三角板、繪圖筆、圖板等基本繪圖工具的圖片，可以邊展示邊講解，告知學生這些繪圖工具的作用、功能。為了更好地加深學生對于所學知識的理解，教師還可以搭配相應的動畫視頻進行講解，幫助學生直觀、深刻地認識該工具的使用方法和使用場景，加深學生對理論知識的認知。充分利用多媒體教學方式，突出多媒體教學形象、直觀等特點，一方面可以降低教學難度，另一方面能有效提高學生的學習興趣和積極性。

3.3" 使用計算機軟件突破教學重難點

機械制圖這門課程比較抽象、復雜、難懂，在傳統(tǒng)授課過程中，教師很難用語言來準確表述課程內容的特點和內涵，特別是無法用語言描述圖形轉換的過程，學生學起來會感到生澀、難懂。在信息技術的支持下，教師可以充分利用計算機軟件突破教學的重難點，創(chuàng)設三維仿真圖形，更好地幫助學生理解和掌握有關知識。例如：在學習正投影法這一章節(jié)內容時，教師可以使用SolidWorks三維軟件，將平行投影、中心投影等圖像投影過程利用動畫形式進行分解組合，將知識生動、直觀地呈現(xiàn)在學生面前；在講解三維視圖等內容時，教師也可以使用SolidWorks三維軟件來教學，先制作三視圖的三維圖像，確定物體的空間形狀，然后通過三維立體的方式將平面圖像展示出來。在建立三維立體圖形時，教師可以利用信息化教學軟件建立三投影面體系，然后根據(jù)教學講解的需要，分別對俯視圖、主視圖、左視圖進行相應操作，如旋轉、分解、組合等，使學生全面理解和掌握三視圖有關知識。此外，教師可以讓學生觀看三視圖繪制過程，為學生創(chuàng)設直觀、逼真的教學情境。

3.4" 依托互聯(lián)網(wǎng)教育建立高效課堂

隨著信息技術的快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)教育體系受到人們的廣泛關注。教師可以充分依托互聯(lián)網(wǎng)教育技術，構建良好的課堂教學氛圍，全面增強教學效果。在上課之前，教師可以將有關課程的教學計劃、教學重點等內容上傳到網(wǎng)絡上，指導學生結合這些內容進行預習，學生通過有針對性地預習，能明確所學內容的重點和難點，在上課時有重點地聽講，從而實現(xiàn)良好的教學效果。在教學過程中，教師可以結合學生的預習情況，總結出這堂課的教學重點以及學生難以理解的知識點，然后通過視頻、動畫等多媒體展示的形式，幫助學生進行空間轉換，促使學生理解、掌握有關知識。在每節(jié)課結束后，教師可將電子教案、教學實踐、課后練習題等內容上傳到網(wǎng)絡上，引導學生自主復習課上所學的內容，及時彌補課堂教學的不足，全面鞏固學習效果。

3.5" 搭建信息化教學平臺

要想全面提高學生的工程素養(yǎng)及機械制圖技術水平，單純地依靠課堂上的45分鐘是遠遠不夠的，教師應充分利用信息化技術和互聯(lián)網(wǎng)技術，構建信息化教學平臺。

3.5.1" 教師可充分利用各種精品課程網(wǎng)站" 這些課程網(wǎng)站資源非常多，含有大量的教學資源庫，能更好地幫助學生進行課下學習。如在學習三視圖這一部分內容時，由于課上時間有限，學生很難全面掌握有關知識。對此，教師可引導學生在教學資源庫中找到合適的動畫和模型，然后通過看圖、想象、比較、分析的方法加深學生的感性認知，全面提高學生的想象能力和讀圖能力。

3.5.2" 積極構建網(wǎng)絡交流平臺" 教師可以利用微信、QQ、微博等社交軟件構建機械制圖網(wǎng)絡交流平臺，通過平臺為學生答疑解惑，或者分享常規(guī)加工視頻，供大家參考，通過這種方式能全面加強學生與學生之間、學生與教師之間的交流，及時解答學生疑問，增強學生學習效果。通過網(wǎng)絡交流平臺，還可以鼓勵學生進行網(wǎng)絡協(xié)作學習。機械制圖課程包含很多學習項目和學習情境，教師可以針對這些教學項目提出一些作業(yè)要求和任務框架，指導學生根據(jù)自己的興趣、想法進行分組和選擇任務，并自主完成收集材料和提交成果等工作。

4" 結束語

綜上所述，機械制圖課程具有較強的應用性和實踐性，對學生的空間思維能力、想象力要求較高，利用信息技術直觀呈現(xiàn)有關課程知識、全面增強學生學習效果，是機械制圖教學發(fā)展的重要趨勢。本文以機械制圖課程傳統(tǒng)教學存在的不足為切入點，分析將信息技術用于機械制圖課程教學的優(yōu)勢，并從樹立信息化教學理念、利用多媒體課件激發(fā)學生興趣、使用計算機軟件突破教學重難點、依托互聯(lián)網(wǎng)教育建立高效課堂、搭建信息化教學平臺等方面，詳細論述機械制圖課程的信息化教學策略，多角度入手，旨在全面提高機械制圖課程教學質量。

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作者：郭繼泉，山東省淄博市工業(yè)學校，講師，研究方向為信息化對機械制圖教學模式的影響（255400）。