機(jī)械制圖課是各級(jí)各類職業(yè)學(xué)校中機(jī)械、機(jī)電專業(yè)學(xué)生必須學(xué)習(xí)的一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課,是學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)技術(shù)課和生產(chǎn)實(shí)習(xí)課的基礎(chǔ)。需要培養(yǎng)學(xué)生具有一定的畫圖和讀圖能力,尤其是讀圖能力。為什么要使學(xué)生具有一定的讀圖能力?其一,工業(yè)生產(chǎn)中使用的生產(chǎn)圖樣大都是由平面圖形繪制的,而實(shí)際的零件則是具有一定形狀和大小的立體結(jié)構(gòu)。其二,職業(yè)學(xué)校,尤其是中職類學(xué)校培養(yǎng)的學(xué)生將來(lái)大多數(shù)是從事企業(yè)生產(chǎn)第一線工作的熟練操作技能人才,將從事車、刨、銑、磨、煅等加工工作,零件的加工制造、檢驗(yàn),機(jī)床設(shè)備的安裝與調(diào)試、使用和維護(hù)工作都要與生產(chǎn)圖樣中的平面圖形打交道。如果不具備由平面圖形想象立體形狀的能力,這些工作將無(wú)從談起,更談不上進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新及提高企業(yè)和生產(chǎn)者個(gè)人的競(jìng)爭(zhēng)力和經(jīng)濟(jì)效益。所以,教學(xué)工作中必須著力于培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和空間思維能力——讀圖能力。
結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),筆者認(rèn)為這門課程的教學(xué)應(yīng)該從以下幾個(gè)方面入手。
一、以基本體及其點(diǎn)、線、面投影為突破口
點(diǎn)動(dòng)成線,線動(dòng)成面,面動(dòng)成體?;倔w中,無(wú)論是哪一類基本體,其表面構(gòu)成及結(jié)構(gòu)形狀都有一定的規(guī)律,其投影(視圖)也有各自的特征。要反復(fù)強(qiáng)化由基本體實(shí)物畫三視圖及由基本體的實(shí)物想象立體形狀的訓(xùn)練,分析基本體表面上點(diǎn)線面位置及投影,并樹(shù)立“一框?yàn)橐惑w”的觀點(diǎn)。尤其投影面的垂直面和投影面的傾斜面的投影特性,當(dāng)空間平面與投影面位置傾斜時(shí),其投影具有類似性。具體體現(xiàn)在面的形狀、邊的平行關(guān)系、邊數(shù)及面的凹凸關(guān)系不發(fā)生改變。掌握各表面形狀、與投影面的位置關(guān)系及投影特征的理解,還有利于讓學(xué)生突破截交線和相貫線難點(diǎn)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。
二、要善于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維
現(xiàn)代教學(xué)活動(dòng),不單單是老師講,學(xué)生機(jī)械被動(dòng)地聽(tīng)和接受的單向教學(xué)活動(dòng)。學(xué)生是具有主觀能動(dòng)性的個(gè)體。老師要設(shè)置寬松、和諧和融洽的教學(xué)情境,大力激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。要讓學(xué)生親自動(dòng)手制作一定數(shù)量的幾何體模型。制作之前,把往屆學(xué)生制作的模型拿來(lái)仔細(xì)觀摩,然后老師另外指定形狀,讓學(xué)生分組比賽制作,看誰(shuí)做得又正確又快,充分發(fā)揮學(xué)生主體作用。通過(guò)討論可以讓學(xué)生獨(dú)立思考、辨別是非,既有動(dòng)力又有壓力地讀書、思考。特別討論中進(jìn)行有組織的辯論,更能激發(fā)學(xué)生探索問(wèn)題和思維的積極性。然后師生共同評(píng)議,并給予鼓勵(lì)和肯定。還可以把學(xué)生制作的模型作為以后的教學(xué)模型使用。這樣,既可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作靈感,在有限的時(shí)間內(nèi)想象物體的立體形狀,讓學(xué)生看得見(jiàn)、想得到、做得出來(lái),心里充滿成就感。反過(guò)來(lái)更進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造性。教師引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)闊思維多動(dòng)手進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐,利用常見(jiàn)的材料,制作一些簡(jiǎn)單的幾何圖形,把機(jī)械制圖的學(xué)習(xí)與日常生活和生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合起來(lái),增加感性認(rèn)識(shí),提高課堂學(xué)習(xí)的開(kāi)放性,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的創(chuàng)造性、自主性。
三、增加學(xué)生頭腦中的空間形體儲(chǔ)備
學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中能否讀懂圖樣,在很大程度上取決于平時(shí)在他們頭腦中有多少空間形體儲(chǔ)備。儲(chǔ)備得越多,空間信息越豐富,學(xué)生的讀圖能力就會(huì)越強(qiáng)。
在學(xué)生的學(xué)習(xí)與生活中,立體性的實(shí)物見(jiàn)得多,但是用平面圖形來(lái)表達(dá)立體實(shí)物注意較少,比較抽象,上升到理性階段就更不容易理解。再加上機(jī)械零件形狀復(fù)雜多樣、變化萬(wàn)千。所以,增加空間形體儲(chǔ)備是幫助學(xué)生提高空間想象能力的捷徑。為增加空間形體儲(chǔ)備,應(yīng)從以下方面入手。
1.利用有關(guān)的模型或?qū)嵨锏?,引?dǎo)學(xué)生進(jìn)行畫、讀圖訓(xùn)練
在教學(xué)過(guò)程中為學(xué)生創(chuàng)造自主選擇、自我探究和主動(dòng)學(xué)習(xí)的環(huán)境。引導(dǎo)學(xué)生利用模型、實(shí)際物體多讀,多畫、多思、多練,通過(guò)畫圖促進(jìn)學(xué)生讀圖能力的提高。
2.經(jīng)常引導(dǎo)學(xué)生有意識(shí)地記憶常見(jiàn)圖形
尤其對(duì)一些常見(jiàn)的基本體,如圓柱(實(shí)心體或者空心體)、圓錐體、長(zhǎng)方體上開(kāi)槽、圓柱體上切肩和開(kāi)槽,圓柱體斜切。還要與數(shù)學(xué)的幾何證明結(jié)合起來(lái)幫助學(xué)生理解。把實(shí)物形狀和圖形特征加以對(duì)照記憶,并弄清它們的對(duì)應(yīng)關(guān)系,比較區(qū)別其本質(zhì)特征,便于使用時(shí)隨時(shí)從大腦中提取。
3.借助繪制軸測(cè)草圖,引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)思組合體的形狀
因?yàn)榻M合體的形狀最接近實(shí)際零件的形狀,是零件結(jié)構(gòu)形狀的幾何化。尤其畫切割類組合體的軸測(cè)圖方法很有效。能夠想象繪制組合體的軸測(cè)草圖,對(duì)零件圖的讀圖很有幫助。老師在教學(xué)過(guò)程中講解例題、習(xí)題時(shí)引導(dǎo)學(xué)生一邊想象,一邊勾畫,再作必要的修改,最后畫出整個(gè)組合體的軸測(cè)草圖。老師在課堂講授時(shí)最好多在黑板上勾畫軸測(cè)草圖,講方法、講重點(diǎn)、講繪圖步驟、講分析思路,以便于學(xué)生模仿,從而起到潛移默化的引導(dǎo)作用。同時(shí)讓學(xué)生演示,對(duì)不正確之處師生共同給予糾正。
四、加強(qiáng)讀、畫圖訓(xùn)練,以畫促讀
讀圖、畫圖是學(xué)習(xí)機(jī)械制圖的兩個(gè)方面,讀中有畫,畫中有讀。首先,要特別注意“形”、“位”、“尺寸”三個(gè)要素?!靶巍笔腔A(chǔ),“位”是關(guān)鍵,“尺寸”是載體,三者缺一不可。在批改學(xué)生作業(yè)中,發(fā)現(xiàn)學(xué)生常常是基本體視圖畫得正確,但是“俯、左視圖寬相等”的尺寸對(duì)應(yīng)關(guān)系容易出錯(cuò)。究其原因,可能學(xué)生在學(xué)習(xí)中重“形”輕“位”,對(duì)形狀理解清楚,對(duì)位置關(guān)系未能理解透徹。要引導(dǎo)學(xué)生既弄清楚物體的上下、左右、前后六向方位,還要結(jié)合尺寸的標(biāo)注識(shí)讀。比如,標(biāo)注尺寸時(shí)一般要在圓的直徑數(shù)字之前添加符號(hào)“Φ”,在半圓和圓弧的半徑數(shù)字前面添加符號(hào)“R”,在球的直徑或半徑數(shù)字前面添加“SΦ”和“SR”。所以,讀圖時(shí)還要結(jié)合尺寸標(biāo)注來(lái)識(shí)讀。
其次,以“形體分析法”為主要方法。“分”、“對(duì)”、“想”、“合”是形體分析法的關(guān)鍵和精髓?!胺帧笔侵竸澗€框分形體;“對(duì)”是指對(duì)投影想形狀;“合”是指綜合起來(lái)想整體形狀。對(duì)復(fù)雜形體還應(yīng)結(jié)合面形分析法幫助識(shí)讀。面形分析法中,筆者總結(jié)出“抓關(guān)鍵,抓特征;先整體,后局部;先外部,后內(nèi)部;先積聚,后類似?!庇械男误w雖然結(jié)構(gòu)形狀不同,但是由于它們的某些尺寸相同,可有一個(gè)視圖或者兩個(gè)視圖想象出不同的立體形狀得到一題多解。因此,應(yīng)適當(dāng)?shù)丶哟筮@方面的練習(xí),但在具體選題時(shí),切記并必須做到由易到難,由簡(jiǎn)到繁,循序漸進(jìn),切不可操之過(guò)急。比如,由圖1(a)想象立體形狀圖1(b)、圖1(c)、圖1(d),再通過(guò)畫軸測(cè)草圖檢驗(yàn)答案是否正確,培養(yǎng)學(xué)生的讀圖能力和檢驗(yàn)讀圖效果。
五、采用啟發(fā)式教學(xué)
教學(xué)過(guò)程中,為了激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和空間思維能力,除了在講授新概念,如剖視圖和斷面圖的概念和畫法,或者較難的習(xí)題時(shí),可采用展示模型、掛圖或借助必要的課件進(jìn)行講解,其他時(shí)候老師一般不要過(guò)多地采用直觀性教學(xué)原則講解。這樣不僅有利于學(xué)生對(duì)新概念建立和理解,也有利于促進(jìn)學(xué)生對(duì)新知識(shí)新概念的積極探究學(xué)習(xí)。如果每例每題都展示空間形體的模型和掛圖,就有可能使學(xué)生產(chǎn)生不求進(jìn)取和消極依賴的思想,抑制和影響學(xué)生主觀能動(dòng)性的調(diào)動(dòng)與發(fā)揮,不利于學(xué)生進(jìn)一步提高空間想象能力和空間思維能力。所以,教學(xué)中應(yīng)大力采用啟發(fā)性教學(xué)方法,提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的
能力。
六、創(chuàng)造豐富多樣的教學(xué)環(huán)境
機(jī)械制圖是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程,教學(xué)活動(dòng)應(yīng)該具有開(kāi)放性。有時(shí)根據(jù)需要把學(xué)生帶到工廠、車間實(shí)地上課、參觀學(xué)習(xí),學(xué)生可以看到零件、機(jī)床設(shè)備的作用與使用操作方法,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪;還可以組織課外興趣小組,定期舉辦學(xué)習(xí)競(jìng)賽活動(dòng);激發(fā)學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的機(jī)械設(shè)計(jì),積極鼓勵(lì)學(xué)生小發(fā)明、小制作,舉辦展覽等活動(dòng);還可以充分應(yīng)用現(xiàn)代化的教學(xué)方法,通過(guò)先進(jìn)的電教設(shè)備和優(yōu)秀的計(jì)算機(jī)多媒體輔助軟件,比如Auto CAD繪圖軟件等,通過(guò)圖片、聲音、影像和動(dòng)畫展現(xiàn)立體表現(xiàn)形式,真正達(dá)到視聽(tīng)結(jié)合、講解與訓(xùn)練相結(jié)合、動(dòng)與靜相結(jié)合;還可以師生互換角色,讓學(xué)生講課,參與教學(xué)研究,老師聽(tīng)課,聽(tīng)后評(píng)價(jià)補(bǔ)充完善,使學(xué)生在學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)中始終保持積極主動(dòng),又有濃厚興趣。
總之,機(jī)械制圖課是培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生空間想象和空間思維能力的課程,實(shí)踐性較強(qiáng),老師要避免一味講解、45分鐘滿堂灌的現(xiàn)象。始終以學(xué)生為主體,老師為主導(dǎo),讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人,給他們充分的時(shí)間和空間,讓他們?nèi)ニ伎既ソ鉀Q問(wèn)題,使學(xué)生能力的培養(yǎng)得到落實(shí)與加強(qiáng)。
(作者單位:廣東省茂名市高級(jí)技工學(xué)校)