引言
《機(jī)械制圖》是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生必修的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。當(dāng)今科技迅猛發(fā)展,機(jī)械制造業(yè)向高、精、尖的縱向深入對工科學(xué)生的繪圖、識圖能力提出了更高、更新的要求。但是,由于該課程教學(xué)內(nèi)容繁多、知識抽象,而現(xiàn)行修訂的教學(xué)計劃大量壓縮了學(xué)時,二者之間產(chǎn)生了沖突和矛盾。在有限的學(xué)時下,如何理論聯(lián)系實際,培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力和空間思維能力,達(dá)到見物知圖,由圖構(gòu)物的境界,是作為每一位制圖老師都應(yīng)該思考的問題。筆者認(rèn)為,必須在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及手段、作業(yè)的及時批改等方面進(jìn)行改革,以適應(yīng)目前發(fā)展的需要。
一、合理的設(shè)置教學(xué)大綱,重點(diǎn)突出
隨著時代的發(fā)展,原來的制圖教學(xué)大綱已不能適應(yīng)時代的發(fā)展,每一所高校都修訂了原來的大綱。新大綱應(yīng)堅持以“理解、實用”為教學(xué)目的,側(cè)重對基本概念、基本原理的理解,大幅度刪減畫法幾何部分的內(nèi)容,或降低其難度,著重培養(yǎng)學(xué)生繪制、閱讀視圖的能力和空間想象力,并加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化教育,強(qiáng)化學(xué)生的徒手繪圖能力,加大實踐環(huán)節(jié),使學(xué)生在實際操作中逐步培養(yǎng)空間概念。比如在繪制零件圖的訓(xùn)練中,學(xué)生通過實物觀察、比對,學(xué)會如何確定機(jī)件的主視圖、理解各視圖之間的投影關(guān)系、根據(jù)圖樣的表達(dá)方法,采用恰當(dāng)?shù)谋磉_(dá)方法合理的表達(dá)零件的所有形狀特征和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。教學(xué)大綱的設(shè)置還應(yīng)結(jié)合各專業(yè)需要而制定,對于機(jī)械類及近機(jī)械類專業(yè),其教學(xué)內(nèi)容應(yīng)包含畫法幾何、制圖標(biāo)準(zhǔn)、視圖表達(dá)、標(biāo)準(zhǔn)件與常用件、零件圖與裝配圖以及計算機(jī)繪圖等;而對于非機(jī)械類專業(yè),則應(yīng)將教學(xué)重點(diǎn)放在讀圖、繪圖環(huán)節(jié),降低畫法幾何部分的難度,協(xié)調(diào)好教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時之間的矛盾。畫法幾何部分是機(jī)械制圖的理論基礎(chǔ),該部分的教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)放在什么地方會出現(xiàn)相貫線,而對作圖的準(zhǔn)確程度不必要求太高。機(jī)械制圖部分應(yīng)將重點(diǎn)放在學(xué)生讀圖能力的培養(yǎng)上。零件圖和裝配圖的尺寸標(biāo)注要考慮實際的因素,應(yīng)重點(diǎn)講授。零件圖上的技術(shù)要求,可以“先標(biāo)注,后講解”,學(xué)生會在后續(xù)課程的應(yīng)用中逐漸熟練并掌握之。這樣,既能充分利用有限的課時數(shù),又能進(jìn)行系統(tǒng)的教學(xué)。
二、注重學(xué)生興趣的培養(yǎng)
教育家夸美紐斯說過“興趣是創(chuàng)造一條歡樂和光明的教學(xué)環(huán)境的主要途徑”。有興趣的學(xué)習(xí)不僅能使人全神貫注積極思考,甚至達(dá)到廢寢忘食。因而成功的教學(xué)所需要的不是強(qiáng)制而是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是“教師主導(dǎo)授課、學(xué)生被動聽課”,忽視了學(xué)生主觀能動性的發(fā)揮。尤其是制圖課,由于內(nèi)容復(fù)雜、抽象,學(xué)生難以理解和接受,容易產(chǎn)生厭學(xué)情緒。因此,應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴皩W(xué)生為中心”的多元化教學(xué)模式,采取引導(dǎo)式、啟發(fā)式、討論式等方法,讓學(xué)生思考、發(fā)現(xiàn)、總結(jié),以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師在輔導(dǎo)學(xué)生熟練掌握《機(jī)械制圖》的識圖能力、讀圖能力和綜合能力中,應(yīng)根據(jù)學(xué)生對知識的掌握程度,通過在整個教學(xué)過程中采用以興趣驅(qū)動為主的教學(xué)手段,由淺入深,由易到難,循序漸進(jìn)地將理論知識轉(zhuǎn)化為實際操作能力。
三、優(yōu)化教學(xué)方法和教學(xué)手段
機(jī)械制圖課程的一個重要的目的,就是培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力和空間想象能力。要培養(yǎng)這兩種能力,教學(xué)必須以“以學(xué)生為中心,以教師為主導(dǎo)”,重點(diǎn)調(diào)動學(xué)生的積極性和主觀能動性,使課堂成為學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)、獲取知識、提高能力的地方。即注重學(xué)生基本技能培養(yǎng),采用“精講多練、邊講邊練”,集講解、練習(xí)、實習(xí)指導(dǎo)于一體,多方位啟發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,同時采用為以學(xué)生為中心的多種教學(xué)方法并行??刹扇栴}互動式的教學(xué)方法、啟發(fā)式的教學(xué)方法。所謂問題互動式的教學(xué)方法,即老師可以鼓勵學(xué)生提出問題,也可以老師直接提出問題,然后讓學(xué)生上課中或下課后去思考及解答問題。更重要的是調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,讓學(xué)生有興趣去自我學(xué)習(xí)和自我更新知識,也培養(yǎng)了學(xué)生解決問題的能力。這種教學(xué)方法克服了“以教師為主,以課堂為主,以教材為主”的弊端,克服了學(xué)生被動學(xué)習(xí)的弊端,提高了教學(xué)質(zhì)量。
總之,在教學(xué)方法的選擇上,教師應(yīng)根據(jù)自身的情況,以及學(xué)生的特點(diǎn),著眼于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動性,使學(xué)生處于積極、主動的狀態(tài)。以此來選擇一種或幾種適宜的教學(xué)方法,以取得良好的教學(xué)效果。
在教學(xué)過程中,除了改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)觀念和教學(xué)方法外,還注重教學(xué)手段的應(yīng)用。不論是傳統(tǒng)教學(xué)手段還是現(xiàn)代化教學(xué)手段都有其自身的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。因此,在教學(xué)過程中,要把傳統(tǒng)教學(xué)方法與現(xiàn)代化教學(xué)手段有機(jī)地結(jié)合起來,充分發(fā)揮二者的優(yōu)勢,使教學(xué)效果達(dá)到最優(yōu)。
首先,充分發(fā)揮傳統(tǒng)教學(xué)手段的優(yōu)勢。《機(jī)械制圖》是一門標(biāo)準(zhǔn)性很強(qiáng)的課程,從各種圖線的畫法、字體的寫法、尺寸的標(biāo)注、圖紙的規(guī)范到零件圖、裝配圖的畫圖與讀圖,都要嚴(yán)格遵守國家標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。因此,要充分發(fā)揮傳統(tǒng)教學(xué)方法的優(yōu)勢,在課堂講解過程中,教師通過言傳身教,努力做到板書工整、清晰,線條、板圖標(biāo)準(zhǔn),讓學(xué)生看后產(chǎn)生信服,由羨慕到效仿,進(jìn)而把教師的要求轉(zhuǎn)化為自我要求和學(xué)習(xí)動力,從而使繪圖質(zhì)量和技巧的提高得到保證,也強(qiáng)化了學(xué)生的“標(biāo)準(zhǔn)化”意識和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度。但教學(xué)中的“一支粉筆、一張嘴”,學(xué)生看圖少,教學(xué)的信息量少,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性難以調(diào)動。
其次,充分發(fā)揮多媒體的形象化教學(xué),可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)方法在直觀感、立體感等方面的不足,取得傳統(tǒng)教學(xué)方法無法比擬的教學(xué)效果?!稒C(jī)械制圖》課的教學(xué)主要就是培養(yǎng)學(xué)生的空間想象和思維能力。對于一些結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的物體,在制作模型又很困難時,教師無論怎樣講述與比劃,學(xué)生始終難以想象出來。學(xué)生在進(jìn)行畫圖、讀圖和討論時,也是如此。這種情況下,如果運(yùn)用多媒體來進(jìn)行教學(xué),由于多媒體教學(xué)的信息量大,在相同的教學(xué)時間內(nèi),學(xué)生能夠接觸到更多的圖樣,儲存更多的信息,對培養(yǎng)看圖和讀圖能力有著重要的作用。就可以達(dá)到事半功倍的效果。但是,由于多媒體教學(xué)信息量大的特點(diǎn),有些學(xué)生不能及時理解、消化這些信息,反而會影響教學(xué)效果的提高。
在本課程的教學(xué)中,教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生個體的特性差異,與時俱進(jìn),將新理論、新技術(shù)、新方法穿插于機(jī)械制圖的整個教學(xué)過程中。重視發(fā)展學(xué)生的個性,充分發(fā)展學(xué)生的長處與優(yōu)勢,因材施教,在教學(xué)過程中重視發(fā)揮學(xué)生的主動性、創(chuàng)造性。
四、機(jī)械制圖和CAD繪圖的融合
《機(jī)械制圖》與《AutoCAD》的融合是一種全新的教學(xué)理念,即教師要以機(jī)械制圖課程為主線,在講授制圖的有關(guān)章節(jié)內(nèi)容時適時融合進(jìn)計算機(jī)繪圖的知識?!稒C(jī)械制圖》教學(xué)目標(biāo)定位于使學(xué)生掌握識圖和繪圖的原理,培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力和空間構(gòu)思能力。CAD的教學(xué)目標(biāo)在于繪圖能力的培養(yǎng),兩者之間保持各自的特性和優(yōu)勢。《機(jī)械制圖》是《AutoCAD》課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),《AutoCAD》是《機(jī)械制圖》課程在運(yùn)用上的促進(jìn)和提高。
在以往的教學(xué)順序中,這兩門課程的教學(xué)基本上是各自為政,獨(dú)立教學(xué)通常是先講授制圖理論,最后再講計算機(jī)繪圖部分,這樣容易導(dǎo)致“教師全程灌輸、學(xué)生疲于接受”的局面,教學(xué)效果不佳。學(xué)科的相互獨(dú)立,不利于課程的整體優(yōu)化,也不利于綜合利用各種教學(xué)資源。實踐證明,學(xué)生對計算機(jī)課特別是上機(jī)操作表現(xiàn)出更大興趣。若把制圖與AutoCAD穿插起來進(jìn)行教學(xué),取長補(bǔ)短,通過二維畫圖、三維建模,有助于理解“圖”和“物”之間的投影關(guān)系,提高空間想象力,并在實踐中找到學(xué)習(xí)樂趣。例如:《機(jī)械制圖》原教學(xué)過程中的版圖。
作業(yè)可放在CAD中進(jìn)行。該方法既讓學(xué)生練習(xí)了AutoCAD繪圖技術(shù),又使其學(xué)到了機(jī)械制圖知識,達(dá)到了機(jī)械制圖與AutoCAD繪圖的有機(jī)結(jié)合。同時對學(xué)生作的CAD作業(yè),通過計算機(jī)繪圖作業(yè)自動批改系統(tǒng),及時地對學(xué)生的作業(yè)對錯進(jìn)行反饋,大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,把老師從繁重的板圖作業(yè)批改中解脫出來,節(jié)省時間做更多的教學(xué)研究。整合式是最好的一種教學(xué)模式。它可以克服分離式制圖與計算機(jī)繪圖時間分割、內(nèi)容脫節(jié)的弊端。使學(xué)生在具備制圖理論的基礎(chǔ)上更自如、清晰地利用電腦實現(xiàn)自己的設(shè)計理念。
五、適時作業(yè)批改的重要性
機(jī)械制圖有著很強(qiáng)的教學(xué)實踐性,根據(jù)其特點(diǎn),理論聯(lián)系實踐變得非常重要,學(xué)生通常需要通過大量的題目練習(xí)才能更好地掌握,但面對學(xué)生的大量制圖作業(yè),若不能及時準(zhǔn)確地批改出學(xué)生的作業(yè)圖,學(xué)生繪制的作業(yè)圖如果不能及時得到批改信息反饋,會直接影響到教學(xué)的效果,難以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。制圖老師的及時批改是保證教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),但是由于制圖作業(yè)的特點(diǎn),任課教師需要投入大量的時間和精力去批改,且效果也不大理想,特別是人工批改計算機(jī)繪圖作業(yè)的難度非常大,很多錯誤的地方不容易發(fā)現(xiàn),使得批改難度增加。如何解決此矛盾,應(yīng)手工批改與計算機(jī)自動批改相結(jié)合,這樣就能保證任課教師投入一定的時間和精力就能及時地批改出學(xué)生的作業(yè)圖。但要實現(xiàn)計算機(jī)自動批改,必須設(shè)計一個通用的、具有一定智能的計算機(jī)繪圖作業(yè)批改軟件,它是一項很復(fù)雜的系統(tǒng)工程,其中涉及圖形特征提取、區(qū)域劃分、區(qū)域識別、圖形比較、數(shù)據(jù)庫訪問等關(guān)鍵技術(shù)。但它能幫助教師完成計算機(jī)繪圖作業(yè)的批改任務(wù),提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)效率,減輕教師的工作強(qiáng)度和難度。因此,我們有必要研究一個具有一定智能的計算機(jī)繪圖作業(yè)批改系統(tǒng)來幫助教師完成計算機(jī)繪圖作業(yè)的批改任務(wù),同時和手工批改相結(jié)合,使學(xué)生的作業(yè)能得到及時的批改。保證和提高教學(xué)質(zhì)量,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
結(jié)束語
在當(dāng)前的形勢下,優(yōu)化機(jī)械制圖教學(xué)對培養(yǎng)實用型人才是十分必要的。但優(yōu)化機(jī)械制圖教學(xué)是一項龐大的系統(tǒng)工程,需要以課程性質(zhì)和學(xué)生特點(diǎn)為依據(jù),除了對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及教學(xué)手段的改革探索之外,還必須結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實際,強(qiáng)調(diào)教學(xué)效果評價。運(yùn)用多媒體技術(shù)手段加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的直觀性、形象性、實踐性、應(yīng)用性,不斷完善教學(xué)方法與教學(xué)方式,理論與實踐并重,就會總結(jié)出適應(yīng)于學(xué)生,適應(yīng)于教師,適應(yīng)于學(xué)校和社會的教學(xué)模式。
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