在机械制图教学中巧用类比法

刘冬芳 王艳 孟秋红 赵帅

摘 要:《机械制图》是门既有理论又有实践的重要技术基础课,在制图教学中,适当的合理的采用类比法,对于沟通知识的联系,实现知识的迁移,深化教学内容,突破教学难点,提高学习效率,培养学生创新思维能力起到了关键作用。

关键词:机械制图类比法教学方法

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)06(a)-0148-02

1 引言

工程图样是工程界的技术交流语言,《机械制图》课程是以“机械工程图样”为研究对象,融理论性和实践性为一体的专业基础课,是现代工科院校工科专业的学生必学的重要课程。?针对教学过程中出现的“学生难学,教师难教”、“教师一讲例题就懂,学生一做作业就错”的现象,以优化教学方法,提高教学质量,作为我们新时代教师必须面对和迫切需要解决的课题。本文结合自己教学中的实践,列举了在课程学习过程中将复杂问题简单化、抽象问题形象化、枯燥问题生动化的类比教学的有效运用。

2 以实体类比——巧妙阐释抽象问题

将较为抽象的知识与现实中的实体相联系．有助于学生加深对相关知识点的理解。

(1)三面投影体系与教室墙面类比

新课程入门很关键,《机械制图》是用二维平面图形表达三维空间物体,两者的联系依靠正投影法,如何联系则遵循的是“三面投影规律”,那么三面投影体系的建立和展开是学生一开始必须要理解的内容,用教室的三个互相垂直的墙面来形象类比:把黑板面比作正立投影面V;地板面表示水平面H;用右面墙壁面表示侧面W。这样学生就感到很形象,很好理解。

(2)点、线、面与身边实物类比

在讲授点线面时,让学生把自己的拳头当作空间的?点,把教鞭当作空间的直线,把课本或三角板当作空间的平面;比较点的相对位置:让学生用自己的左右拳头放置在不同的位置,来比喻空间两点的相对位置。这样学生勤动手,多用脑,能够更容易理解和掌握空间点、线、面的投影规律。

还比如“相贯”是难点,讲到这时,可以拿灯泡、瓷碗、笛子、糖葫芦?等实物,与机械零件类比,通过学生熟悉的能够看得见、摸得着的实物,把相贯线的概念和画法一一讲清楚,并能牢固掌握。

(3)制图知识点与生活实例类比

配合制度:基孔制和基轴制。基孔制是指孔的公差带位置固定,与不同基本偏差的轴的公差带形成的各种配合。概念好讲,学生却不好理解。将孔和轴配合与人戴帽子类比,那么应该属于基孔制还是基轴制？人的脑袋大小是不能变的,可以根据脑袋大小选择合适的帽子佩带,因此基轴制。为了进一步加深理解,再用暖瓶与瓶塞的关系类比,此种情况应遵守基孔制。一片哄笑之余,答案得到了,同时也理解了这两个概念。这样,通过一些有趣的生活小常识,变呆板枯燥为生动有趣,既活跃了课堂气氛,又保证了教学质量,同时对提高学生的学习兴趣效果非常明显。

3 以行为现象类比——深度挖掘理论根源

学习过程中要尽量做到使学生们知其“所以然”,更知其“之所以然”。

(1)主视图特征明显原则与生活现象类比

画物体的三视图时,主视图选择很关键,主视图选择的好坏直接影响对物体的表达是否清晰、直观。选择主视图时其中一个重要的原则是:特征明显原则。图1是对菜刀主视图选择的两种方案,很明显,方案(a)不如(b)表达直观。这就好比人照相或照镜子,都是正面朝前,这样才能反映人的面貌特征,其他视图则就如同是从不同方位看到的人的轮廓特点。还有身份证、驾驶证,学生的学生证等一些重要证件上的照片要求都是正面免冠照,也是一样的道理。

(2)开口销的规格与水桶类比

標准件、常用件章节的内容,重点是让学生们掌握规定画法和标注。对于圆锥销的规格:小端的直径和总长度。为什么不是大端直径？学生能够准确回答出来。对于开口销的规格:直径和短边的长度。问到为什么不选长边？学生们一下找不到充分的原因。我以水桶装水为例,一个水桶最多能装多少水？装满为止,多大的桶就能装多少水。如果桶半腰处有个孔,那么也就只能装半桶水。这两个道理是一样的。

在教学中增添这些可学性强、关联性紧的内容,能够起到“提神提脑、画龙点睛”的作用。

4 以同类问题类比——分析知识点之间的关联

将关联知识点进行比较,可以有效地加深记忆并提高知识点的再利用率。

(1)回转体截交线知识点的比较

回转体截交线主要研究圆柱、圆锥、圆球的截交线的形状和投影特点。截平面倾斜圆柱轴线截切(倾斜角度不等于45度)截交线的空间形状是椭圆;圆锥截交线形状五种,有抛物线、双曲线、椭圆、圆和直线;球的截交线形状都是圆。对于回转体截交线投影是非圆曲线(椭圆、抛物线、双曲线)的,作图方法一样:表面取点法。

对于另一个关联知识点相贯线来说,相贯线的空间形状多为四次曲线,投影形状至少有一面为非圆曲线,精确的作图方法仍然是:表面取点法。

(2)平面立体投影特点的比较

棱柱体的结构特点是顶底面为多边形,所有的棱面都是矩形,其投影特点是顶底面平行的投影面中投影为多边形,另外两个视图都是由矩形组成的;棱锥体结构特点是底面为多边形,所有的棱面都是三角形,其投影特点是三个视图都是由三角形围成。平面立体的结构特点就决定了投影特点,利用这两点的联系可以提高画图和读图的效率和准确率。

同样对于圆柱、圆锥、和球的投影也可以找到一样的联系,比如看到一面投影为圆,另外两面投影为全等三角形,就能断定空间物体为圆锥。

(3)剖视图和断面图的比较

两者都是假想的用一剖切平面剖开物体后投射得到的图形,图形的形成过程是一样的,所以学生区分不好。为了帮助同学们清楚两者的区别,从两方面进行比较:一 用途上,剖视图是来表达物体的内形,而断面图来表达物体的断面形状,对于一些实心杆件(如肋板)的形状,只能用断面图;二 图形上,两者的本质区别在于:剖视图是体的投影,断面图是面的投影。

断面图有一个规定画法,即按剖视绘制,能不能准确的画出断面图前提还是真正理解两者的区别和联系。

5 结语

通过如此类比,可以把我们教学中许多抽象、复杂的问题转化成直观、简单的问题,让学生更容易接受和理解,也提高了学生学习的积极性。类比教学法不仅在制图教学中运用有效,而且能引导学生在学习其它学科知识时联系实际加以类比,更有效地记忆繁多枯燥的知识点。教学的高层境界是授之以渔,通过类比教学的实践,可引导学生在日后自学的过程中触类旁通,最终达到无师自通。

参考文献

[1] 李宏林.类比法在计算机教学中的应用及其成效.情报探索,2008,9.

[2] 邓春萌.机械制图课程的生动有效教学法.装备制造技术,2009,12.

[3] 钟礼昌等.类比法在机制教学中的应用.南昌高专学报,2007,6.