浅议中职机械制图课程尺寸标注教学方法

2023-09-14 10:44
学周刊 2023年23期
关键词:机件图样制图

高 泽

(甘肃省张掖市职教中心,甘肃张掖 734000)

“合理、清晰、完整、正确”是尺寸标注的“八字箴言”,教师应该确保在中职机械课程教学培养学生学习标注尺寸知识的过程中做到不多余、不遗漏、尺寸齐全、布局清晰,也应该秉持由浅入深的原则在零件图、组合体、平面图形及制图的基本知识中融入尺寸标注的知识,促进学生能够实现将尺寸标注方法学以致用。

一、实施中职机械制图课程尺寸标注教学方法的意义

(一)能够激发学生学习机械制图的兴趣

中职机械制图课程内容的理论性和实践性都非常强,大部分学生的机械制图基础都偏弱,对学习专业课会表现出不同程度的畏难情绪。尺寸标注是机械制图课程的基础内容,在教材中分布较广。教师加强创新尺寸标注的教学方法,是激发学生学习机械制图课程兴趣的主要途径。

(二)有利于提高学生读图和绘图的能力

中职学生的空间想象能力比较薄弱,在学习机械制图课程时,学生很难自主辨别图样的形状和尺寸,影响学生发展读图和绘图能力。尺寸标注教学以分析图样为基础,在机械制图课程中实施尺寸标注教学方法,对提高学生读图和绘图的能力很有帮助。如教师在讲授尺寸标注的规则和方法时可以应用真实的机件和图样,引导学生了解与机件部位相对应的图形和尺寸的数值,掌握尺寸界线、尺寸线、尺寸数字等基本组成,从而增强学生的空间想象力,同步培育学生读图和绘图的能力。

(三)有利于培养学生形成严谨的尺寸标注意识

中职机械制图课程中的尺寸标注是一项强调严谨性的学习内容,尺寸标注环节如果出现纰漏,那么工件的实际制造尺寸以及质量都得不到保障。现阶段学生尺寸标注的常见问题主要是容易漏掉一些重要的尺寸符号和数值或者尺寸布置不够清晰、合理,这些都是学生严谨意识不足的表现。在机械制图教学过程中重视实施尺寸标注教学方法,能够培养学生形成严谨的尺寸标注意识。如教师在讲解尺寸标注知识和技能时,可以引入一些错误的尺寸标注案例,引导学生分析尺寸标注错误可能引发的机械生产问题,然后指导学生运用正确的方法订正尺寸的界线、图示和数值,从而促使学生逐步形成缜密、认真的尺寸标注习惯[1]。

二、中职机械制图课程实施尺寸标注教学方法的策略

(一)巧用生活化教具,给学生渗透尺寸标注的基础知识

教师开展中职机械制图尺寸标注教学的首要工作是给学生渗透尺寸标注的基础知识,这部分内容具有一些抽象性,会给学生的认知理解思维带来挑战,因此教师必须开发直观、有趣的教学手段,才能促进学生充分消化尺寸标注的理论知识。生活化的物品贴近学生的认知经验,机械制图的基础知识、平面图形、组合体等课程的操作性都非常强。因此,在实施中职机械制图课程的尺寸标注教学方法时,教师应该巧用生活化教具引导学生学习关于尺寸标注的基础理论,从而契合学生的认知规律,为后续教学铺平道路,具体策略如下。

教师应该根据机械制图课程的内容科学地开发和利用常见、易得的生活物品,包括废旧纸卡、泡沫、橡皮泥等,引导学生通过手动操作和观察等活动了解机械图形的结构和尺寸特点,从而帮助学生理解尺寸标注的基础知识。如在教学关于几何体的尺寸标注的内容时,教师可以先给学生展示几何体的实体仿真模型,然后给学生提供橡皮泥、壁纸刀等生活化教具,指导学生观察实体仿真模型的结构和尺寸特点,动手切割和给橡皮泥塑型,得到手工制作的几何体模型。随后,教师组织学生使用制作完成的几何体模型合作讨论基本几何体的空间组成,教师在白板上展示基本平面立体和曲面立体的尺寸标注图示,引导学生结合模型和图示学习定形尺寸、定位尺寸、总体尺寸等基础知识,并提出探究问题:“在对基本几何体标注尺寸时,应该用哪种标注顺序?”学生交流之后反馈:“应该先标注定形尺寸,确定几何体的基本形状和尺寸;再标注定位尺寸,确定几何体的准确位置和尺寸;最后标注总体尺寸,确定几何体的总长、总宽和总高。”这样通过应用生活化教具,学生就能顺利掌握尺寸标注的基础知识,强化手动实践和空间想象力[2]。

(二)加强图样讲解,给学生渗透尺寸标注的基本规则

中职机械制图课程中的尺寸标注教学以图样讲解为基础,目前部分学生对尺寸标注的基本规则缺乏足够的认知,经常混淆图样上的尺寸数值和机件的真实大小或者出现多标、漏标尺寸数值等情况。因此,在优化尺寸标注教学模式时,教师必须进一步加强图样讲解,利用平面图形或机件的尺寸草图向学生渗透尺寸标注的基本规则,从而帮助学生更好地把握尺寸标注的四大要素,具体教学策略如下。

教师应该根据机械制图课程中的平面图形或机件预先绘制对应的图样范例,利用图样范例引导学生观察,向学生精细地讲解尺寸标注的基本规则以及四要素,促进学生掌握尺寸标注的要领。如教师展示的是机件图样,那么教师可以同步展示相应的机件模型,并提出问题:“同学们,请大家认真观察图样和机件模型,思考机件的真实大小以什么为准?尺寸标注的常用单位是什么?是否需要注明?图样上标注的尺寸表示什么?一个尺寸应该标注几次?标注在什么位置上?”学生观察之后反馈:“机件的真实大小以图样上的尺寸数值为准,和图形大小、绘图的准确度无关;尺寸标注的常用单位是毫米,通常不需要标注,如果是其他计量单位,需要特别注明计量单位的代号或名称;图样上标注的尺寸表示机件最终的完工尺寸;机件的每一个尺寸在图样上只标注一次,通常标注在图样的主视图结构上。”教师认同学生的回答之后,再继续结合图样向学生讲解尺寸标注的四要素,包括尺寸界线、尺寸线、尺寸数字、终端及其作用。学生明晰之后,教师再点几名学生上台指出图样四要素的具体位置、尺寸线与轮廓线、尺寸线与尺寸线之间的距离取值、终端箭头的长度以及尺寸数字的字号等,这样通过细致观察和讲解图样,学生就能透彻地认识尺寸标注的基本规则[3]。

加强学生的读图能力,教师还需要帮助学生读懂视图、分析形体。部分学生在还没有看懂图形时就胡乱标注,这会导致尺寸标注错误。教师应该指导学生强化线面分析及形体分析,构思零件的立体形状,思考零件的基本形体构成,如轴承座是由四个部分构成的,包括肋板、支撑板、圆筒及底板,了解图形的基本内容之后再标注尺寸。还应该正确选择尺寸的基准,这关系着零件标注是否合理,尺寸基准选择不当,就无法保证零件的设计要求,增加了测量的难度。图样标注尺寸的起点即尺寸基准,每个零件都有三个方向:高、宽、长,能够按照三种类型给基准分类,包括按照来源分类、按重要性分类、按几何形式分类。教师应该指导学生给各部分形体标注尺寸,同时避免重标、漏标;还应该标注各部分行体间的总体尺寸及定位尺寸,如总高尺、总宽、总长、中心高等;最后,应该全面检查标注之后的尺寸,尤其是一些细节处的尺寸,并注意尺寸之间是否有标注矛盾的情况。如果需要修改,应该做到合理、清晰、正确、完整。

(三)实施演示教学,向学生渗透注写尺寸数字的方法

中职机械制图课程中尺寸标注教学的重难点主要是注写尺寸数字和符号,学生最常见的尺寸标注错误就是标错尺寸数字的位置或者没有满足尺寸数字和图线的标注要求。教师可以实施演示教学法解决上述问题,在图样上一边标注尺寸数字和符号,一边讲授对应的注写要求,从而提高学生掌握注写尺寸数字方法的效率,具体教学策略如下。

教师应该在电子白板上展示选取的没有标注尺寸的图样,以便给学生示范尺寸数字的注写方法,讲解对应的注写要求和注意事项。随后再给学生发放与电子白板展示的相同的图样,鼓励学生运用掌握的尺寸数字注写方法把图样中缺失的尺寸数值补充完整,从而实现尺寸标注教学的讲练结合。如在教学线性尺寸数字的注写方法时,教师在电子白板上展示图样之后,可以使用电子笔将尺寸数字分别注写在尺寸线的上方、左方以及中断处,同时告诉学生在注写尺寸数字时要尽量把数字标注在以上三个位置。

教师应该了解国家标准《机械制图》中规定的尺寸标注,而教材中几乎每个章节都体现了尺寸标注的知识内容,既要给学生讲解理论知识,又要组织学生系统地学习“零件图的尺寸标注”“组合体的尺寸注法”“基本几何体的尺寸注法”,并结合《机械制造》刊物的内容为学生导入法兰盘、端面、底板等零件、图形上常见的越程槽、退刀槽、倒圆及倒角孔槽等尺寸,让学生能够更加熟悉尺寸标注的各类规定,以便灵活运用所学知识,帮助学生学习尺寸标注的各类规定[4]。

(四)结合生产实际,给学生渗透尺寸标注的内在原理

中职机械制图课程中的尺寸标注与设计和生产机件存在密不可分的关系,目前多数学生都对尺寸标注的内在原理不明所以,只是机械操作,这会影响学生学习尺寸标注方法的质量。因此,在讲授尺寸标注的知识技能时,教师应该把尺寸标注和机件的生产实际有机结合,向学生渗透尺寸标注的内在原理,促使学生理解标注每个尺寸对加工和生产机件产生的影响,具体教学策略如下。

教师应该根据某个需要标注尺寸的机件为学生播放设计、生产机件的视频,从加工、测量机件等方面,向学生介绍尺寸标注的内在原理,即标注每个尺寸的生产依据,加深学生领会尺寸标注的方法。如在教学标注滑动轴承座的尺寸时,教师就可以播放分解和加工轴承座的视频,引导学生观看视频、阐述轴承座的主要构成部分。接着,教师在电子白板上展示轴承座的主视图和左视图,让学生联系轴承座的加工视频想象机件的整体形状,补画出轴承座的俯视图,并在俯视图上标注对应的尺寸数值。学生完成之后,教师再结合生产实际提问:“同学们,大家在轴承座俯视图上标注的每个尺寸的原理是什么?请大家从测绘和加工轴承座等方面合作讨论尺寸标注的理由和依据。”学生讨论之后反馈:“根据轴承座的加工视频和测绘数据,俯视图的尺寸标注原理主要考虑轴承座各部分的基准问题,以机件对称面、回转曲面的轴线为尺寸基准,同一方向上的定位尺寸基准要尽量统一,确保尺寸标注的数值更加清晰、合理,以满足生产加工的需要。”这样通过结合生产实际,学生就能探知尺寸标注的内在原理,同时熟练掌握尺寸标注的科学方法[5]。

(五)设计制图任务,锻炼学生自主标注尺寸的能力

在中职机械制图课程中,制图和尺寸标注是一个有机的整体,尺寸标注教学追求实践练习,教师必须给学生提供更多制图练习的机会,才能促使学生通过实践内化尺寸标注的方法。因此,开展机械制图课程的尺寸标注教学时,教师应该着重设计制图任务,锻炼学生自主标注尺寸的能力,具体教学策略如下。

在设计制图任务时,教师应该根据课程目标将具体的机件作为参照物,引导学生画出机件的平面图形、标注尺寸,并组织学生互动交流制图步骤和尺寸标注的方法,增强学生实践运用尺寸标注技能的意识。如在教学基于挂轮架的机械制图时,教师可以先展示挂轮架的模型或视频课件,同时发布制图任务的要求:“同学们,请大家运用学过的绘图和尺寸标注方法画出挂轮架的平面图,再注写对应的定形尺寸和定位尺寸。”学生立即参与探究制图任务,教师在此期间要引导学生合作讨论画图的步骤以及标注定形尺寸和定位尺寸的顺序。学生完成制图任务并展示制图成果之后,教师设问:“大家画挂轮架平面图、标注尺寸的步骤是怎样的?”学生反馈:“画图步骤是画定位轴线→画已知线段→画中间线段→画连接线段,标注尺寸的步骤是先标注定形尺寸,再标注定位尺寸。”教师肯定学生的制图和尺寸标注方法之后,再让学生相互复核草图的尺寸数值,找出并订正错误数值,从而强化学生自主制图和尺寸标注的能力[6]。

三、结语

综上所述,在中职机械制图课程中重视实施尺寸标注教学,不仅有利于激发学生学习机械制图的兴趣,也能提高学生读图和绘图的能力,还能培养学生养成严谨的尺寸标注意识。教师应该通过巧用生活化教具、加强图样讲解、实施演示教学、结合生产实际、设计制图任务等路径,多角度向学生渗透尺寸标注的基础知识、基本规则、内在原理和注写方法,增强学生自主制图、自主标注尺寸的能力,从而实现理想的尺寸标注教学目标。

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