浅议“机械制图”教学中的几种教学方法

李秀华

职业教育是一种专业技术教育,是定向培养实用型技术人才的教育形式。《机械制图》是机械专业中一门理论性和实践性都较强的基础课,它主要培养学生识图、制图、空间想象力和应用能力。一般而言,技校生大多是从初中直接升入技校的学生,初中没有接触过立体几何,空间想象能力和空间思维能力相对较差。为此,技工学校的学生普遍感觉学习难度较大,教师授课时往往也感觉非常吃力.那么,怎样才能提高学生学习《机械制图》的兴趣并达到预期的学习效果呢?在多年的教学实践中,笔者尝试了以下几种方法,收到了一定效果。

1.刻意激发学习兴趣,着力打好教学基础

所有智力方面的工作,都要依赖于兴趣,兴趣是最好的老师,是学生学习知识,增长智慧的动力,是激发学生不断创新的源泉。古代教育家孔子认为“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”。可见,兴趣是学生学习的动力,学生兴趣越浓,求知欲就越高,学习的自觉性、主动性就越强。所以,在教学中需要激发学生学习本门课程的兴趣,引发学生追求和探究的欲望,想方设法发展和提高学生主动参与学习的积极性,从而提高教学质量。

在《机械制图》课教学中,笔者着重注意了这一环节。例如,在讲第一节制图课时,教师不必急于讲制图理论和苦涩的投影规律,可事先多准备几张具有明显形状、位置特征组合体的图样,并配以实物,在介绍了图样知识及作用的基础上让学生由图样找实物,或由实物找图样,继而讲出理由和根据,从而诱发出学生的学习兴趣和跃跃欲试的求知心理。讲好绪论课可以激发学生的学习兴趣,并为教授好这门课开个好头,而发展学生的学习兴趣则需贯穿于整个教学过程始终。这就要求教师必须把每一节课内容都要反复加工整理,精心设计,以好的形式,多样的方法导演好每一堂课,使课堂气氛生动活泼,从而提高学生的求知欲,使他们感到每堂课都学有所得,都学得精彩,从而逐步养成刻苦钻研,勤于思考乃至全面、自觉掌握课程知识的习惯。

2.启发式教学是学好这门课程的有效方式

启发式教学就是教师根据特定的教学目的、教材特点和学生实际,选取相应的启发因素进行逻辑组合的教学方法。它的基本特点是使学生在获得新知识和发展智力、能力的过程中带着强烈的主动性和自觉性。其核心是以启迪思维、培养和发展学生自觉求知的“心智”为核心。以实施启发方式和手段为重点的一种教学模式,实施启发式教学,应以教师为主导,学生为主体。这就要求教师必须事先吃透教材,精心备课,只有这样,才能在教学设计上有的放矢,才能实现有效启发。在启发过程中,提倡学生自由发表意见,对有见地的发言要充分予以肯定,鼓励创新思维。对理解有失偏颇甚至理解错误的学生,不要挫伤他们的积极性,要给以鼓励和引导。对所述问题在讨论、辩论后要及时予以归纳总结,重要问题要进行科学阐释,让学生知其然并知其所以然,这样才能达到抛砖引玉的效果。

比如在讲解“点、直线和平面的投影”一章时,笔者主要将“点的投影”一节讲透,在学生掌握好点的投影的基础上,提示“两点确定一线,那么直线的投影如何求?”,学生自然会想到找到直线两端点的投影,将其连接即是直线的投影。继而,再根据不同位置直线的投影,引导学生分析、总结其空间位置,教师通过说出不同位置直线的名称,再引导大家对比不同位置直线的投影特点。同样,讲述平面的投影时,也是通过先提示“不在同一直线的三点确定一面;一条直线和线外一点确定一面”,再引导学生去做平面的投影,总结不同位置平面的投影特点……。通过这样的启发过程,即引导了学生主动思维,调动了他们的学习主动性,又锻炼了他们的空间想象和思维能力,学生也会自然、牢固地掌握了课业内容。

再例如:在讲述三视图的形成时,如果直接讲述有关概念,学生可能难以理解,很容易挫伤学习积极性,甚至形成学习恐惧症。因此,经过充分备课后,教师可以以墙壁为投影面,以手电筒(近似为投射中心)和太阳光(近似为平行投射线)为投射线,并通过改变投射线与投影面的相对位置关系,得到物体的不同投影。一个小实验能让学生形象直观的理解了几个概念,并觉得《机械制图》跟我们的生活很接近,这就是启发方式的魔力。在教学中,笔者还注重采用讨论与启发相结合的方法。上课时,不直接讲立体坐标体系与三维投影面体系的概念,而是以学生非常熟悉的教室为例,引导学生思考,把一个物体摆放在教室里,由前往后看物体,就如同有一束平等光线由前往后照射物体一样,物体的影子照在黑板上的情景,大家自然可以想象。继而教师再引导学生想象从上往下照射在地面上、由南向北、由左向右照射在墙面上的情景,并让他们说出各自的设想。然后,教师进一步引导学生观察黑板、地面与墙面之间的关系是互相垂直在三个平面,接着,教师再适时引入投影面这一概念,说明黑板、地面与墙面就是三个互相垂直的投影面。用同样的方法说明黑板与地面、黑板与墙面、地面与墙面的交线分别就是三个互相垂直的坐标轴:X轴、Y轴、Z轴。从而把黑板、地面与墙面上的影子与视图的概念联系起来。这样学生就清晰、形象地掌握了投影与视图等一系列概念。然后教师再在黑板上画出三面投影体系与投影。接下来,再启发学生如何把三个视图放在一个平面上形成三视图,以及讨论三视图的投影规律。课后,再建议学生自己动手制作一个三维投影体系模型,再找来简单物体及光源,自己去研究物体的投影规律。就这样,教师通过一系列启发方式和精心的课前准备,即讲了一堂轻松、精彩的理论课又锻炼了学生的动手能力,从而达到了很好的教学效果。

3.充分发挥已有挂图和模型的作用

《机械制图》课程从简单的基本体到复杂的组合体,从零件图到装配图,所研究的对象形态各异、千变万化,教师不能指望都靠自己的语言来描述,靠双手来比划,靠板书来表述,否则,即使是教师累得口干舌燥,学生却一片迷茫、不知所云。实物教学就是注重运用模型、实物、挂图等直观形象的教具,引导学生运用投影规律认识实物与图形之间的关系,使投影要素在学生头脑中得到清晰的印象,从而有效培养学生的空间想象能力,收到事半功倍的教学效果。在教学中,不妨先让学生多看一些简单的基本几何的视图,如长方体、三棱柱、圆柱体、圆锥体等,通过对图形的认识,熟悉这些视图所对应的空间形体,实现从平面到空间的思维转换,也可以帮助学生学会将复杂视图分解成简单图形,便于提高空间想象能力。在制图中,有很多形体表面有孔、键槽,同时内部还有其它各式各样的结构,初学时单凭想象绘制视图的确有一定难度,此时模型便是一个较好的帮手。有了直观的模型作教具,再加以适当讲解,绘图便变得简单容易。例如,在讲授剖面图这一章节时,针对学生经常容易将剖面图与剖视图混淆起来这一情况,利用模型在断开部位画上剖面线,剖面图与剖视图的区别就一目了然了。利用已有的挂图和木模也可起到很好的效果。例如,在讲基本体视图时,利用木模,分析其形状特征,分析其与三投影面之间的位置关系,进而分析三视图特征,引导学生的思维由空间向平面转换,当学生大脑中形成了三视图的"影像"时,随即将挂图展示给大家,这样,又可节省教师板书的时间。对较为复杂的零件图和装配图的分析,挂图的演示和讲解作用愈加明显。

自制教具是教师根据教学内容的需要自行制作的,它具有很强的针对性、简易性和灵活性。笔者使用三张纸板制作一副可折叠的“三投影面体系”,在纸板的适当位置标出投影面、投影轴名称等要素。就是靠这么一个制作简单、演示方便,实用性强的教具,让学生认识了从三视图的形成、点线面的投影规律及基本体的投影,帮助学生实现了由空间到平面之间的转换。习题中一些较复杂、较抽象的物体也可以用自制教具展示出来,如圆锥体被切割的复杂物体,它很难想象,更难描述,但用一个模型问题就迎刃而解了。可见,自制教具对教师既是一种挑战,也是一种教学创新,不失为一种有效教学方法。

4.采用多媒体教学手段凸显制图课教学特色

将多媒体教学技术作为制图课辅助教学手段,不仅弥补了传统教学手段的不足,还可以使静态变动态,使原本难以在课堂上展示的事物,易于演示且清晰可见,还有利于突出某些概念的本质特征,起到了化难为易,化抽象为具体的重要作用图文并茂、声像俱佳、动静皆宜的表现形式,也同时触动学生的多种感官,能更好地吸引学生对所学课程的兴趣和注意力。比如将剖视图的剖切过程用动画表达出来,能使学生更清楚地看到机件的内外结构,不会将内外轮廓线交织在一起。将零件测绘的画图步骤用CAD分层绘制完成,在课堂上利用多媒体一层层一步步向学生展示出来,并且讲解要领,既节省了在每个班级重复板书画图的麻烦,又节省了课堂上不必要占用的时间,还保证了示范的准确度、清晰度。

总之,笔者在《机械制图》课程教学中,努力偿试了上述这些方法,深感这些方法的优越性,不仅充分调动了学生学习的积极性,变要我学为我要学,使学生对学习产生浓厚兴趣,保证了技校《机械制图》课程的教学效果,提高了教学质量。

收稿日期:2009-10-13