葛成榮

（常州鐵道高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇 常州213011）

當(dāng)今社會(huì)需求與教育結(jié)構(gòu)正不斷發(fā)生著變化，職業(yè)教育越來(lái)越受到重視，而受到重視的重要原因就是，職業(yè)教育是以培養(yǎng)企業(yè)一線專(zhuān)業(yè)操作人員，培養(yǎng)出符合社會(huì)需求、企業(yè)需要的專(zhuān)業(yè)人才為目標(biāo)。

《機(jī)械制圖》是中高職機(jī)電、軌道專(zhuān)業(yè)的必修專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，它是一門(mén)實(shí)踐性、應(yīng)用性特別強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)學(xué)科，是培養(yǎng)學(xué)生二維視圖和三維物體相互轉(zhuǎn)換的學(xué)科[1]，要求學(xué)生會(huì)畫(huà)圖，即由三維物體畫(huà)出二維視圖，會(huì)讀圖，即由二維視圖想象出三維物體。

1 機(jī)械制圖教學(xué)現(xiàn)狀及方法研究

20 世紀(jì)六十年代，美國(guó)教育界著名學(xué)者本杰明·布魯姆提出了“掌握學(xué)習(xí)”理論，在教育界引起了極大反響和共鳴，他認(rèn)為，只要采用合適的教學(xué)手段，有充足的學(xué)習(xí)時(shí)間，95%以上的學(xué)生都能掌握這個(gè)世界上的他所需要掌握的一般知識(shí)。所以，教學(xué)方法很重要，需要找到一個(gè)能最大限度地吸引學(xué)生，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)的方法[2]。

我們的學(xué)生都是從初中畢業(yè)后直接進(jìn)入技術(shù)學(xué)校，沒(méi)有上過(guò)高中的立體幾何部分，故缺乏空間想象能力。而機(jī)械制圖恰恰是學(xué)習(xí)各種平面立體、曲面立體、組合體等各種立體的投影和裝配等內(nèi)容，需要學(xué)生具有一定的三維及二維視圖的理解能力。據(jù)調(diào)查，很多同學(xué)反映《機(jī)械制圖》聽(tīng)不懂，看不懂，立體圖形也想象不出來(lái)，這樣就打擊了這些學(xué)生的興趣和剛剛培養(yǎng)起來(lái)的對(duì)專(zhuān)業(yè)課的熱情，部分學(xué)生甚至失去了學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)課的信心。

現(xiàn)在的教學(xué)方法大多是以傳統(tǒng)的有層次的章節(jié)引導(dǎo)教學(xué)，或者貼近生產(chǎn)實(shí)際的實(shí)物教學(xué)為主，這兩種教學(xué)方法均有其各自的局限性，傳統(tǒng)的有層次的章節(jié)引導(dǎo)教學(xué)法過(guò)于教條，無(wú)法貼近生產(chǎn)實(shí)際，無(wú)法激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)熱情和興趣[3]。而實(shí)物教學(xué)，由于模型的限制，很多典型零件無(wú)法講解，并且無(wú)論裝配與拆卸，都會(huì)浪費(fèi)大量課時(shí)，很難真正完整地演示出裝配件的內(nèi)部各零件之間的相互關(guān)系和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。所以，應(yīng)該解決如何快速地培養(yǎng)學(xué)生的三維想象力，并且與企業(yè)實(shí)際相結(jié)合的問(wèn)題。將生產(chǎn)中的零部件帶入到課堂當(dāng)中去，把“工廠”帶入學(xué)校，緊盯市場(chǎng)，圍繞就業(yè)開(kāi)課，使該門(mén)學(xué)科更接近于生產(chǎn)實(shí)踐，使學(xué)生畢業(yè)后，馬上就可以投入到生產(chǎn)當(dāng)中去，真正實(shí)現(xiàn)課堂和工廠的結(jié)合，使學(xué)生一畢業(yè)即具有實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)與企業(yè)對(duì)接的人才，而不是畢業(yè)后還需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的培養(yǎng)。與此同時(shí)，真正實(shí)現(xiàn)把零部件講解清楚，實(shí)現(xiàn)二維視圖與三維物體的自由轉(zhuǎn)換。

由具備一定實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的“雙師型”教師將企業(yè)中常見(jiàn)的零部件以三維實(shí)體模型圖的形式帶入到課堂當(dāng)中去，以師生合作完成項(xiàng)目的形式展開(kāi)課程講授，既能以貼近生產(chǎn)實(shí)際的項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)，又可以通過(guò)三維軟件的旋轉(zhuǎn)、放大、透明度調(diào)節(jié)、動(dòng)畫(huà)演示等工具顯示三維零部件的內(nèi)外部結(jié)構(gòu)和各零件之間的聯(lián)接關(guān)系，解決了章節(jié)引導(dǎo)教學(xué)和實(shí)物教學(xué)局限性的問(wèn)題，幫助學(xué)生快速提高三維空間想象能力，掌握三視圖的投影規(guī)律，甚至達(dá)到看到三視圖就可以想象出三維實(shí)體圖的能力，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，活躍課堂氣氛，有利于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)該門(mén)學(xué)科，甚至該門(mén)專(zhuān)業(yè)的興趣，最終達(dá)到能夠讀懂來(lái)自工程中的各種產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖紙。

2 項(xiàng)目化教學(xué)和三維軟件相結(jié)合在機(jī)械制圖教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)例

機(jī)械制圖中的空間想象力尤其表現(xiàn)在裝配圖上，裝配圖也是其中綜合性最強(qiáng)、難度最大的章節(jié)?？梢愿鶕?jù)各種要求，利用三維軟件方便快捷地進(jìn)行零件的隱藏、移動(dòng)，甚至裝配與拆卸仿真，非常直觀逼真地反映出裝配體的各個(gè)細(xì)節(jié)和各零件之間的裝配過(guò)程，給學(xué)生很強(qiáng)的立體感和沖擊力，便于他們觀察和理解，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)裝配圖，理解二維視圖，使整個(gè)教學(xué)過(guò)程生動(dòng)、形象，貼近于生產(chǎn)實(shí)際，最重要的是幫助學(xué)生在最短的時(shí)間內(nèi)全面掌握裝配圖。

齒輪油泵是實(shí)際機(jī)械生產(chǎn)當(dāng)中最常見(jiàn)的零部件之一，現(xiàn)在，以齒輪油泵作為項(xiàng)目主體，分析、講解裝配圖。

項(xiàng)目目標(biāo)：從分析齒輪油泵的結(jié)構(gòu)和各零部件之間的連接裝配關(guān)系，達(dá)到二維視圖和三維實(shí)體圖之間的相互轉(zhuǎn)換，學(xué)會(huì)讀懂裝配圖的方法和步驟，進(jìn)一步了解齒輪油泵的工作原理。

項(xiàng)目過(guò)程：通過(guò)認(rèn)真分析二維工程圖（圖1），識(shí)別裝配圖中的各個(gè)零件，并以提前準(zhǔn)備好各零件的三維立體圖形作為輔助，一一對(duì)照，詳細(xì)分析，展開(kāi)空間想象，通過(guò)學(xué)生與學(xué)生之間、老師與學(xué)生之間邊討論邊裝配的形式，由里及外，從不同視角對(duì)三維立體圖進(jìn)行討論裝配，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，教師以輔助操作的方式講解各零件之間的連接和裝配關(guān)系，最后完成整個(gè)三維實(shí)體圖的裝配（圖2）。再以三維立體的視角，回到二維工程圖中去，理解二維裝配圖的畫(huà)法，最后，以小組討論的方式，檢驗(yàn)零件的拆卸順序和零件之間的裝配關(guān)系，指出識(shí)圖及二維視圖繪制的注意事項(xiàng)，進(jìn)一步理解齒輪油泵的工作原理。

圖2 齒輪油泵三維實(shí)體爆炸圖

項(xiàng)目評(píng)價(jià)：以這種教學(xué)方式可以將枯燥無(wú)味的專(zhuān)業(yè)課以項(xiàng)目的形式，通過(guò)三維軟件直觀、生動(dòng)、形象地展示在學(xué)生面前，將產(chǎn)品有血有肉地表達(dá)出來(lái)，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力，將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，真正做到將課堂與實(shí)際生產(chǎn)對(duì)接，并且能激發(fā)學(xué)生對(duì)三維軟件學(xué)習(xí)的興趣，為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。

3 總結(jié)與展望

由于貼近企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際的常用典型零部件的二維和三維實(shí)體模型圖不足，三維實(shí)體模型數(shù)據(jù)庫(kù)的建立尚需完善；在實(shí)際應(yīng)用中，很多教師對(duì)軟件的操作還需要進(jìn)一步培訓(xùn)，特別是動(dòng)畫(huà)裝配與拆卸演練過(guò)程的操作有待進(jìn)一步加強(qiáng)。

總之，在科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步和社會(huì)需求不斷變化的今天，我們的課堂教學(xué)也必然需要跟上步伐，與社會(huì)接軌，培養(yǎng)出滿足社會(huì)需求的人才，這樣，職業(yè)教育才會(huì)在招生中受到家長(zhǎng)的重視，在就業(yè)中受到企業(yè)的重視，最終得到全社會(huì)的重視。