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关键词:岗位群技能;画图能力;识图能力;讲课重点;教学模式
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0157-02
一、目前技校《机械制图》课程的教学重点
《机械制图》是技工学校机、电工程类专业重要的专业基础课。本课程内容多、涉及知识面宽、实践技能性强、应用广泛、对学生综合素质要求高。近年来,技工学校由于勤工俭学、工学交替的原因,该课程的课时大量减少。教师讲课进度快,具体安排学生练习少。而技工学校新进学生文化课学习成普遍较差,厌学情绪重。一系列原因造成目前学生的识图、画图能力普遍下降,严重影响在车间从事机械加工实习的效果。如何扭转这一局面?前不久中国职教学会教学工作委员会、中国图学学会职业技术研究与应用工作委员会在郑州召开全国《机械制图教学改革与教学经验交流研讨会》。大会的两个议题之一是“培养学生识读图技能的有效途径及教学建议”。把培养学生识读图技能提到了重要的议事日程上来。
探讨技校《机械制图》课程教学重点,我们应该从培养目标出发进行思考。大家知道,机械制图简单地说是表达机件的图样;全面地说,机械制图是一门研究如何用投影的方法,把空间的机器和零件的形状、大小、结构、装配关系以及制造、检验、使用、维修时所必须的技术要求在图纸上用图样准确表达出来的一门综合性的学科,它是机电工程界交流技术信息的共同语言。该课程内容多,涉及知识面宽,实践技能性强,综合性要求高。机械制图课程的教学重点是教会学生画图和识图。我们过去在机械制图课程教学中一直强调的“四多一认真”方法,就是多看图、多画图、多记图、多用图,无论看图或画图时都要严肃认真、一丝不苟。该方法也反映机械制图教学重点是教会学生识图和画图。但是,我们多年来在《机械制图》课程教学中又自觉不自觉地把教学的重点放在教会学生画图上。画平面几何图形、画法几何作图、画组合体三视图、画轴测图、画标准件常用件图样、画零件图、画装配图,重点都在“画”字上下功夫。老师们口头流传着这样一句话:“会画图肯定会识图。”我们过去的这些教法对于当时技工学校机电专业的学生是正确的,但是,对于今天的技工学校机电专业的学生就不太合适。
技工学校校的机电专业毕业生面对的就业岗位群大多是机、电类工厂生产一线的操作工。他们从事的日常工作不是画图,不是搞产品设计,不是搞工装设计。他们的日常工作是看懂图样,按图样进行零件加工或装配机器;看懂图样才能指导自己进行生产。技工学校应把岗位群的技能要求摆在第一位。用人单位岗位群的技能要求就是技工学校制订培养计划、规划课程设置、优化课程内容的依据。对于高职院校机电专业毕业生来说,在岗位群技能的要求上,识图技能显然要比画图技能更重要。培养目标应为企业生产一线服务,应加强校企合作,加强对企业岗位群技能的调查了解,把合作成果落实到技工学校人才培养模式改革和全部课程教学内容的改革之中。在《机械制图》课程的教学中,教师和学生都应在识图能力教学上花更多的时间,投入更大的精力,想更多的办法,把识图教学当做重点。
《机械制图》课程是一门实践性很强的课程,我们教学中强调把识图当做重点时并不排除学生应该学会、学好画图。这里探讨的是通过画图来提高学生识图能力的教学方法与直接教会学生识图的教学方法,哪种方法所投入的时间和精力大?如果投入同样的课时,对学生识图能力提高哪种效果好?显然前者是间接的、费时的,后者是高效的。
我们过去在《机械制图》的教学中,一直遵循熟能生巧的原则。强调多画图才能掌握画图的技巧,才能画好图。因为画图本身需要技巧,需要通过灵活应用绘图工具画各种图样的实践,才能提高画图能力。而这种能力不是一朝一夕可练好的。时代不同了,过去的教法今天不一定适合技工学校的学生。现在,机械制图画图的方法、方式更丰富了、更有效了。我们可采用传统的手工方法画图,也可采用绘图软件在电脑上绘制零、部件的工作图样(如电子图板软件画图,AutoCAD画图,开目CAD画图等);还可采用3D画图(使用UG建模软件创建简单零部件的3D模型画图)。随着计算机绘图软件的普及,机械制图教学中的画图工作不仅快捷,画图的难度也大大降低了,画图技巧的重要性也远不及手工绘图时代的重要了。
二、目前技工学校在《机械制图》课程的教学中,怎样有效地培养学生的识图能力
《机械制图》课程包括六个知识模块的内容:制图的基础知识、制图的原理、制图技巧(机件的表达方法)、实用制图(标准件与常用件、零件图、装配图)、其他工程图样、计算机绘图。这六方面内容教学中,有利于提高学生识图能力的关键内容在哪里?我们过去把画图能力的培养当做重点内容时,教学的重点有绘图工具使用、平面几何作图、制图原理中(画法几何)的截交线画法、相贯线画法、过渡曲线画法、组合体三视图画法,常用的表达方法画法有零件图的画法、装配图的画法。总之是围绕“画”字做文章。对于今天的技工学校来说,由于学生文化底子差,学生知识水平参差不齐,加之《机械制图》课时少,讲课进度快,学生画图的练习少,“画”的很不够,画图技能并没有得到提高,也就没法通过画图过程来提高学生的识图能力。而识图能力因传统教学中强调不够,学生的识图能力提高也很有限。
为了提高学生的识图能力,这几年我们在《机械制图》课程的教学中,对《机械制图》课程中六个关键的知识与技能模块进行分类、比较、实践、总结。按此认知规律,确定了《机械制图》课程中提高学生识图能力的重点内容和教学方法。通过实物与图样的对比教学,总结出各重要知识与技能模块的教学方法,收到了在少学时情况下也能提高学生识图能力的好效果。
1.制图基础知识模块中选择的重点是《机械制图》国家标准内容及贯彻。教学中我们通过展示大量工厂的生产图样,让同学们应用国家标准来查找图中的错误,从而培养学生以后到工厂从事识图工作时,心中有标准,识图有依据。
2.制图原理模块中选择的重点是三视图的联系规律及视图分析,特别是用形体分析法读组合体三视图。教学别强调三视图投影的联系规律,即长对正、高平齐、宽相等九个字的具体内涵和实际应用。对于点、线、面、体,截交线,相贯线画法等内容,我们重点讲点的投影规律及各种位置点的投影特点。对于截交线、相贯线、过度曲线,我们通过各类模型让同学们加强对他们画法特点的感性认识,提高他们的识图能力。画图方面只强调画图工程中遇到最多的、特殊情况下的截交线、相贯线、过度曲线的画法,特别是简化画法。这样做,不仅克服了过去教学投入时间多、画法难掌握的痼疾,而且提高了学生的学习兴趣和学习效果。
3.制图技巧模块中,我们把最常用的18表达方法和14特殊表达方法当做教学的重点。教学中我们把机械制图中的十八种表达方法(六种基本视图、三种辅助视图、七种剖视图、两种断面图)比喻为机械制图中的“十八般兵器”。也就是说,要培养学生的识图技能,这十八般兵器是必须掌握的。让同学们知道,企业中的工程师、技术员“闯江湖”用的就是这十八般兵器。为了让学生用好这些兵器,我们设计了大量的识读图习题,作为灵活运用这十八般兵器攻击的活靶子。习题中既有单一种兵器打的靶子,也有多种兵器共同打的靶子。让学生多看、多练习,多对比,逐一掌握十八般兵器的定义、使用条件、使用方法、标注方法、特殊情况处理,切切实实地提高了学生的识读图能力。
4.实用制图模块中我们强调的教学重点内容有:在标准件和常用件教学中,我们收集了工程中使用的大量标准件、常用件,让学生把它们与课本中的国家标准相对照,充分认识各种标准件和常用件的图样特征、标准代号、尺寸查法、常用件尺寸的计算方法、标注方法、公差配合、精度等级。要求学生在“熟练”上下功夫。这样把过去最枯燥的内容变得鲜活起来,学生们学得懂、记得牢。
在零件图的教学模块中,重点要学生掌握各类零件(轴类、盘类、叉架类、箱体类)的表达方法及图形特征,零件的技术要求作为教学重点(表面粗糙度、尺寸的公差配合、形状和位置偏差、零件材料、零件热处理、铸件的技术要求等)。教师要尽可能地多讲一些工厂实习中技术要求的知识,学生一定要多学一些技术要求的知识,机械制图的知识面宽就宽在这些方面。这些知识是学生工学交替时,在车间看图样天天遇得到的实践技能知识。为保证这部分内容的教学效果,我们有意识地把练习题的数量由两种题型增加到二十种题型。学生学好这些案例性质的练习,对零件的技术要求会学得扎实,在车间看零件技术要求时就能看懂。
关词: 兴趣空间想象力 绘图能力
《机械制图》是中职学生普遍认为较难的学科,难就难在学生不能把工程零部件结构形状的图形在脑海中或在图纸上绘制出来。如何提高机械制图教学的效果,培养学生具有画图和看图的能力?
1.培养学生的学习兴趣
首先要让学生充分认识课程的意义和价值。在“绪论”课的教学中介绍《机械制图》是一门用图样来确切表示机械的结构形状、尺寸大小、工作原理和技术要求的学科。图样由图形、符号、文字和数字等组成,是表达设计意图和制造要求以及交流经验的技术文件,常被称为工程界的技术语言。这门语言学不好就无法从事技术工作。教师应让学生意识到学好机械制图对他们今后的学习乃至工作都可能有重要影响;给学生灌输一图一物的思想,让他们多看多想,并拿一些立体模型、零件图、效果图给学生看,让学生产生学习制图的兴趣;讲清楚本课程的任务、特点,让学生们有新奇感,有求知欲,以此来激发他们的学习兴趣。
其次要树立学生的学习信心。教师应精心设计双边教学过程,对教学内容精心设计,精心备课,充分把握好重点难点,直观生动地组织教学和讲解问题,使学生在学的过程中由浅入深、由直观到空间。如讲完尺寸标注之后,可以让学生做基本几何体的尺寸练习,可设置一个尺寸改错题让学生更正。物体三视图是重点,而补图或补线是难点。教师在讲课时可用自制实物模型对学生进行直观教学,帮助学生理解;辅导时把各种问题的立体图画出来,帮助学生理解;答疑过程中一题多角度讲解,扩展学生的创造力。教师还应启迪学生寻求分析问题的途径和解决问题的方法。讲线、面投影时可将其投影特征归纳成口诀,以便于学生记忆,如一点二平线――投影面的垂直线;一斜二平线――投影面的平行线;三斜线――一般位置线;一框(其实形线框)二平线――投影面的平行面;二框(类似形线框)一斜线――投影面的垂直面;三个类似形线框――一般位置平面。再如,讲完“剖视图”、“断面图”时,设置两个知识点的表达方案相比照等。让学生感到每堂课都有所得,在收获学习成果的同时坚定学好课程的信心。
2.培养学生的空间想象力
培养学生的空间想象力,采用直观教学是最有效的措施。
直观教学主要包括实物教学和多媒体教学等方法,把学生不容易理解的抽象理论和复杂空间视图变成形象、具体、易掌握的内容。在制图教学中运用模型、实物、挂图多媒体等直观形象的教学手段,引导学生运用投影规律认识实物与图形之间的关系,使投影要素在学生头脑中形成清晰的印象,可以有效地培养学生的空间想象能力,收到事半功倍的教学效果。所以教师在教学过程中可先让学生看一些简单的基本几何形体的视图,如长方体、六棱柱、圆柱体、圆锥体的视图,熟悉这些视图所对应的空间形体,实现从平面到空间的转化。对于组合体,学生初学时单凭想象绘制视图的确有难度,此时可以教学生把组合体拆成基本几合体,或将这些基本几何体拼凑成组合体,这个过程不仅能让学生学会制做大量模型,同时也是增强学生空间想象能力的一个较好的手段。例如:在讲授剖视图这一节时,可以把例题中的形体制做成模型,利用模型把物体内外形体都展示出来,结合模型来讲解知识点,从而便于学生理解剖视图的概念,很好地掌握剖视图的画法。在讲授断面图这一节时,利用模型在断开部位画上剖面线,剖视图与断面图的区别就一目了然,降低了学生的学习难度。多媒体教学可以让学生的空间概念更快地形成。例如:讲三视图的形成及投影规律,用常规方法很难让学生接受,而用多媒体生动形象、具体直观的画面能将“正投影”的投影原理和视图之间的“看图方法”有机地结合并清楚地展现出来,同时将三视图的形成及展开过程也生动直观地展示出来。在此投影图演示的基础上,教师只需因势利导地讲解和板书本节的“学习要点”,就可以收到事半功倍的效果。
3.强化练习,提高绘图能力
知识是能力的基础,掌握了知识并不等于有能力,能力只有在不断的实践中才能形成。
《机械制图》是一门实践性很强的课程,学生在课堂上听懂教师的讲课并不太难,但要较好地理解和掌握本课程的内容,培养较强的空间想象能力与一定的表达能力,则需要通过一定课时的绘图、读图、切制模型和绘制轴测图等练习。例如:已知二视图补画第三视图,为了更好地让学生根据已给的二视图分析物体的结构特征、尺寸位置和方位关系并想象出空间形状,教师可以引导学生用纸壳做实物模型,或用橡皮泥捏或用粉笔头切制出题中所描述的物体,通过直观、生动、形象的模型,得出结论或验证所得出的结论。这样学生就对该形体的结构特征有了深刻的理解。此时学生运用已有的知识进一步分析判断其结构关系,准确地绘制和表述出第三视图的特征就会变得顺理成章。画图是《机械制图》特有的实践教学。通过画图不仅可以检查学生所学理论知识,更是学生将知识转化为技能、技巧的应用过程。学生经常不断地画图,在画图中发现问题,提出问题,最后解决问题,这样不仅能巩固知识,促进知识的获取,还能提高学生的绘图能力。
教学的效果总是取决于教师的主导作用。只要坚持以“学生为本”的教学理念,注重培养学生的学习兴趣,树立学习本课程的信心,运用直观形象的教学方法提高学生的空间想象能力,并通过手脑并用的练习促进学生立体思维能力的发展,就能全面提高学生读图、绘图的技能。
关键词:机械制图;能力;创新;素质教育
中图分类号:机械制图;能力;创新;素质教育文献标识码:A文章编号:1673-0992(2011)01-0206-01
《机械制图》是各类相关中职学校机械类专业既有理论又重实践的专业基础课,它在机械类专业建设中起着承上启下的重要作用。对中职学生而言,该课程的主要任务是培养学生识图、绘图和空间形象思维的能力。那么如何结合职业高中《机械制图》这门专业基础课特点,运用一种科学合理的教学方法和手段,将教与学有机地、紧密地结合起来,将传授知识与提高能力统一起来,因此,在大力提倡素质教育的今天必须对《机械制图》传统课堂教学进行课程改革和创新,走出一条创新性教学新路。
一、传统《机械制图》教学活动中存在的问题
ツ壳埃一些机械制图教师为了完成教学任务,在课堂上独自空洞的说教,而学生观察力有限,空间想象力不够,造成了学生学习《机械制图》积极性不高的原因如下:
1.教材编排不合理,加上中职学生没有学习过立体几何,抽象的知识难以让他们接受与理解。
2.陈旧的教学方法不适应本来就不太擅长理论学习的职业学校的学生。
3.教学手段陈旧、单调,仍然延用着橡皮泥加挂图的传统教学方式。
フ庑┙萄Щ疃中的矛盾冲突,导致学生在学习中缺乏学习积极性,出现了对《机械制图》知识疲于应付、顾此失彼的现象,完全没有自己理解和思考的时间,这样的教学效果很不理想,且学生的能力也很难得到提高。
二、在“备好每一节课”之前先“备好学生”
ジ母锎统的课堂教学模式。课堂教学是向学生传授知识和技能、增进学生智力和创造力的基本形式,是学校教育教学的主要途径。在传统的“满堂灌”的教学模式下,学生被动地听讲,学习兴趣较低,课堂缺少生机,作业被动应付,学习效果不够理想。因此,教师在教学过程中必须遵循“教为主导,学为主体”的教学原则,在教学中根据教学内容的特点和学生的可接受程度,灵活变换教学方法,以充分调动并激发起学生的学习动机和学习兴趣,使他们能够自觉地、主动地、积极地学习,变“要我学”为“我要学”,这是取得良好教学效果的基础。
ダ如:在讲述在讲授点、线、面投影时,针对中职学生文化基础普遍较低,基础理论知识薄弱,加之没有学习过立体几何导致空间想象力差,没有形成立体的概念;如果直接讲述有关概念,学生难以理解。所以“备学生”就是考虑采用什么方法去讲让学生能听懂;经过充分准备后,我首先引导学生联系实际事物例子去想象、去理解:把黑板比喻为V面,地面为H面,右墙壁为W面,学生坐在教室里,把自己的头看成空间点;然后建议学生在课堂上再创建一个三维体系,经分组讨论后,学生将书打开呈90°,分别为V面和W面,课桌面为H面。本节课的处理方法是采用讨论与启发相结合的方法,帮助学生建立三维立体概念。
三、整合内容,优化教学
ァ痘械制图》课程教学通常都是按章逐节讲授,学生所获知识概念串联或堆砌在一起,不利于其纵观知识全貌,也不利于发挥其学习主动性。因此在教学过程中要淡化各知识点的分界,强化整体功能。
1.整合正投影法基本原理、立体及其表面交线、轴测图、组合体、机件的表达方法等内容。着眼于体,加强体与视图、体与各章节的联系。其中组合体起到综合提高的作用,这一内容要精讲组合体的形分析法以及它的使用场合,培养学生由视图构画轴测草图的能力,使学生在图、物、转化的表达过程中提高空间想象能力和表达能力。例如:在讲完三视图的形成后,有看立体图画三视图或补画某一视图这类作业,首先让学生根据立体图用橡皮泥或其它材料做出模型,这样学生就可以眼见其物,增加了感性认识,同时也调动了学生的主动性,发挥了学生的创造性思维,有利于提高学生的综合识图能力。
2.整合标准件、常用件、零件图、装配图等内容。通过装配体来展开对标准件常用件、零件图和装配图的讨论,培养学生的科学思维方法和分析问题、解决问题的实践能力。以减速模型为例,观察螺纹连接状况,引入螺栓连接、螺柱连接、螺钉连接适用场合和它们的连接画法,进一步引伸出螺纹连接可靠性问题;观察两齿轮的啮合状况,导出啮合的基本条件,齿轮参数的计算,单个齿轮的表达画法,齿轮啮合的画法,齿轮与轴的连接形式;导出键、轴的表达画法等。这样从整体装配结构和装配要求导入,有利于学生系统掌握标准常用件的作用、表达和画法。
ビ捎诹慵的形状和技术要求与机器中的连接方式和装配要求有关,而装配图是表示各零件之间的连接关系和装配关系的图样,因此零件图和装配图既相对独立又相互联系,在讲授中要考虑互相穿插,互相渗透,综合概括。综合性的设问、激趣、探究、解疑,有利于调动学生的参与性,也有助于提高学生的创新能力、识图能力以及拆画零件图的能力。
四、做到传统教学方法与现代化教学手段的有机结合
ノ蘼凼谴统教学手段还是现代化教学手段都有其自身的优点和缺点。因此,在教学过程中,要把传统教学方法与现代化教学手段有机地结合起来,充分发挥二者的优势,使教学效果达到最优。
ナ紫龋充分发挥传统教学方法的优势。《机械制图》是一门标准性很强的课程,从各种图线的画法、字体的写法、尺寸的标注、图纸的规范到零件图、装配图的画图与识图,都要严格遵守国家标准与行业标准。因此,要充分发挥传统教学方法的优势,在课堂讲解过程中,教师通过言传身教,努力做到板书工整、清晰,线条、板图标准,让学生看后产生信服,由羡慕到效仿,进而把教师的要求转化为自我要求和学习动力,从而使绘图质量和技巧的提高得到保证,也强化了学生的“标准化”意识和严谨的治学态度。
テ浯危发挥现代教育技术的优势,使教学内容更加形象、直观,从而达到深化课程改革的目的。多媒体具有图、文、声并茂以及活动影像等特点,充分发挥多媒体的形象化教学,可以弥补传统教学方法在直观感、立体感等方面的不足,取得传统教学方法无法比拟的教学效果。讲解新内容时,可用计算机绘图软件画出立体图,当学生们对某图空间立体构思不出来时,可调动立体图,特别是通过旋转立体图帮助学生进行想象和理解;过去讲习题时,视图都要画到黑板上讲,画图时间占了大量的上课讲解时间,而现在可以把要讲的所有习题事先用计算机画好,上课直接调动每一个题的三视图或者轴测图,进行讲解。
ピ谌面实施素质教育的过程中,不论是教学手段的改进还是教学方法的改革,充分调动教师和学生的积极性、创新性,不仅使学生掌握最新知识,且培养提高了学生的看图、画图、空间想象力和应用能力,最终目的是为了提高教育教学质量,最大可能地发挥学生的潜能,提高学生的综合能力,培养全面发展的创新型人才。因此,我们要结合学生实际与《机械制图》课的教学特点和要求,努力探索适合学生特点,走出一条创新性教学的新路。
おげ慰嘉南祝
[1]王幼龙,主编.《机械制图》,高等教育出版社.
【关键词】机械制图 教学 图感
《机械制图》是技校机械专业一门重要的基础课程。作为未来的生产技术或管理人员,图样是他们工作的技术语言和技术交流的工具,若图样上绘错一条线或看错一个尺寸数字,将会给生产带来巨大损失,因此,要求学生必须具备读图和绘图的过硬本领,才能适应将来工作的要求。在多年的教学实践中,我认为要提高学生读图和绘图能力,就要注重学生的图感培养。
那么,什么是图感呢?图感就是人们对各种图形的敏感程度。也就是一见视图就能想象到它的立体形状并可画出它的轴测图,或由轴测图能正确画出三视图。这是技能的具体表现,是人们通过多次读图和绘图能力训练,在制图者脑海里形成的一种判断图的能力,即图感能力。那么,如何培养学生的图感呢?我认为可以由以下三方面入手:
一、轴测图与图感的培养
制图教师首先要有一手过硬的徒手绘制轴测草图的本领。在教学过程中,教师可根据不同的内容相应地穿插讲授及快速板书轴测图,一方面提高学生学习制图的兴趣,另一方面有意识的培养学生的图感。使学生灵活运用轴测图,提高做题速度及识图技能。怎样在全书中贯穿轴测图的教学呢?我认为,可从基本几何体开始,一直贯穿到零件图。这就要求教师,不仅在点、线、面三面投影中去判断它们的特性,而且,还要穿插一定数量的轴测图,让学生从轴测图上直接判断点、线、面的投影特性,为以后识图打下基础。另外,教师在组合体补图、补线及剖视、剖面教学中,不仅要学生补画视图,而且,还要画出轴测图,以增强学生的图感意识。
轴测图的基本训练可从以下两点入手:
1.多画基本体轴测图
教师在教学中,要让学生对常见的基本体多进行立体绘图,使空
白的脑海里储存各种立体。多画才能熟练,熟练了也就有了初步的图感意识。
2.画好组合体轴测图
组合体形体复杂,教师应有目的地让学生进行多样化练习。如观察视图画轴测图,由轴测图画三视图,由实物画三视图,由三视图切制泥型等。使学生脑海里原先的基本体逐渐形成多样化的组合体,进一步提高了图感能力。
二、识图与图感的培养
技工学校的制图教学是以读图为主,读图与绘图相结合的原则进行教学的。因而,读图是重点,对学生来讲,如果没有较高的图感能力,读图势必就困难重重。反之,读图本身也是一种培养图感的途径。为此,教师的上课均应以画图与识图为重点进行教学,而且,从投影制图开始,就应贯穿读图内容,为以后学习零件图打下基础。贯彻读图为主的原则,具体可从以下三点进行:
1.点、线、面识读图阶段
教师在讲解这部分内容时,可引入轴测图概念,讲课、作业中让学生看图回答问题,一方面巩固旧知识,另一方面培养学生的空间想象力,从而为学生图感能力和读图能力的形成打下基础。
2.组合体识图阶段
这部分内容的读图方法有两种,形体分析法和线面分析法。教学重点可放在形体分析法上,讲课时要形式多样。如:⑴分层还原法。就是将复杂的叠加类形体(上下结构),逐一分层,弄清各层形状后,再还原整体。⑵分项还原法。就是将复杂的叠加类形体(前后或左右结构),先分几项,逐一判断各形状,并加注编号,分别画出各项的三视图,最终画出轴测图(徒手画),然后再还原到整体。
学生通过以上组合体的“拆零”与还原的练习,即增强了分析识读图的能力,也进一步增强了图感。
3.剖视图读图阶段
讲解这部分内容时,要让学生在掌握各种剖视、剖面画法的基础上,重点领会,识读各种剖视、剖面特征,为后面的零件图作铺垫。
三、利用多媒体教学促进图感的培养
多媒体教学作为现代化的教学手段,具有图文、动画、声音等功能,并具有直观性、动态性、科学性等优点,在读图教学过程中,教师应充分利用多媒体教学,培养学生的学习兴趣,提高学生的读图能力,教师可选择合适的多媒体教学软件,并根据教学需要自行制作一些多媒体课件。例如,在复杂的组合体三视图识读时,学生想象力不足,读图遇到困难时,教师就可用多媒体制作三维实体图形成剖视图,形象生动地展示图形及画图步骤,学生就很容易想象出空间物体,读懂图形。平时教师应对比较抽象难懂的图形进行反复演示,重点讲解,务求使学生掌握好难点和重点。又如:基本形体的截交线与相贯线既是难点又是重点,教师在讲授式注意利用计算机的图象系统进行放大缩小、平移、旋转和着色,把抽象难懂的内容转化为直观感性的表象,可达到化难为易的教学效果,这样教师教得其法,学生就学得轻松。多媒体教学给制图教学注入了新的活力,对提高学生的读图能力和绘图能力以及培养学生的图感有积极的作用。
【关键词】机械部件测绘;草图意识;徒手草图
一、目前大学生的心理状态
现在大学生对大学教育往往有一种偏见,就是在学校里学的东西工作以后一点都用不到,在大学这四年是白白浪费时间,这种观念一届传一届,导致很多学生学习积极性不高,以至于很多千辛万苦费了老鼻子劲考进来的学生容易形成巨大的心理落差,导致这些年轻的孩子在大学里经常把郁闷,迷茫,焦灼挂在嘴边。
二、机械部件测绘的重要性
“ 机械部件测绘”就是一门将理论知识转变为实践知识的一门课,使学生初步了解我们这个专业是干什么的,学生觉得学到了实际的东西,就会觉得这门课有用,没白学,这样就大大地调动了学生学习的积极性。通过这个环节,可以使学生在图示能力、读图能力、手工绘图能力、测绘能力和查阅技术文献能力等方面受到一次综合训练。 多年的教学经验及毕业生的反馈信息表明,“机械部件测绘”不仅进一步提高了学生绘制机械图样的能力,而且对培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力和独立工作的能力起到重要作用。“机械部件测绘”既能巩固、扩展所学知识,为后续课程打下基础,又能培养学生遵守纪律、踏实工作、善于分析与一丝不苟的工作作风。最重要的是,它让学生觉得学有所用,大大提高了学生的学习积极性,增加了学生对专业的兴趣。
三、学生在测绘中的误区
(一)急于求成,简化过程
学生在测绘中,很容易弄不清方向,即便把测绘各阶段的安排介绍清楚了,他们仍会按照自己的设想来,想走捷径,急于求成的心态特别明显,拿上部件粗略地看一下就想拆,零件还没观察清楚,就想把草图画出来,导致很多细小结构未表达清楚。
(二)忽略草图的重要性
学生在测绘中,很多人觉得占分数比重大的,用直尺圆规划出的零件图、装配图才是最重要的。他们总觉得草图不过是一草稿,做数学题不是也打草稿么,那不是打完就扔了,重要的是写在卷子上或是作业本上的。
这两种种观念在很多学生的脑海根深蒂固,如果不及时纠正,会导致草图质量差,进而影响测绘进度,影响装配图和零件图的质量。
四、对出现问题的思考: 在测绘过程中加强草图的训练
(一)徒手草图与草图思维
草图的创作过程是一种形象化了的思维过程,经过大脑思维产生形象,然后通过手勾勒成图。在这过程中,需要手、眼、脑、图形成一个有内在联系的整体,除用手在绘制草图,更是眼、脑和手的配合,各种信息反复反馈到大脑激发更多想法、经过更深层次的思考后,不断产生新的思维表述,然后又再次通过手来表达出来的过程。“这个循环反复的过程中,构思方案逐步变化、深入、生成,直至最后完全成熟、跃然纸上”。当然,徒手绘图的基本功需要经常的训练,草图思维更是一个长期的潜移默化的过程。
(二)徒手草图的重要性
1.徒手草图在机械工程中应用广泛:
(1)在新型的零部件设计中,在对现有设备的仿造或改进设计中,方案设计(如机构原理简图的表达、装配关系的表达等)、零部件结构形状的构思、零部件的测绘等用草图来表达描述最为方便省时。
(2)在工作现场,对急需加工备件的零件的表达,技术人员往往用徒手草图来表达交流。
(3)在现场调研或参观学习技术,需要用徒手草图做记录。
(4)灵感闪现时需用徒手草图来记录。
(5)计算机绘图和造型时经常把设计草图作为初始材料。
2.徒手草图在测绘过程中也相当重要
在计算机绘图日益普及的今天,对徒手绘草图的能力要求越来越高,所以在这一个环节,应特别注意,在平时练习表达方案时就应该着手练习徒手绘图,到测绘时就不会对草图的概念这么陌生,草图画好了,后面的装配图,零件图就变成简单的抄画。
3.如何加强徒手草图的能力
(1)强调徒手草图的绘制要求
实际上,不管哪种作图法都不能保证特征点(确定图线形状和位置的关键点)的位置绝对准确,也不需要绝对准确。因为图形主要用来表达清楚物体的形状,而物体大小是靠尺寸标注出来的,不是靠画出来的。也就是说,不管用计算机绘图、尺规绘图还是徒手绘图,它们的本质都是一样的。在徒手草图中,也要求把特征点的位置尽量估计准确再画图。特别是在装配图表达中,由于零件与零件间的约束,要求画图更加准确一些。徒手草图不是潦草的图,只是图线的质量要求低一些。因此,在学习时,还是要求自己加强练习徒手绘画的基本功,尽量提高图线质量。
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(2)掌握徒手草图的绘制方法
提高徒手绘图水平的基本要求和方法如下
1)握笔时手离笔尖30~40mm,手腕、小拇指靠着纸面;一般以手腕运笔,画长线手臂也要运动。眼睛要注意终点或其它参考点线。
2)先确定特征点的位置,再把特征点连成直线、圆(圆弧)或曲线。
3)点与点间一笔连成,不能用短线相接而成。
4)尽量参照平行直线或平行弧或平行复杂曲线运笔画线。
5)直线上的特征点有:起点和终点。圆上的特征点有:圆心、圆与中心线相交的四个交点。圆弧上的特征点有:圆心、弧起点、弧终点、与中心线的交点。其它曲线上的特征点:采用描点法,描点个数视情况而定。
6)徒手绘制轴测草图时,为减少橡皮使用,注意绘图的方向与次序:从前向后,从左向右,从上向下。
7)徒手草图绘制过程中,特别是徒手轴测草图的绘制,细节特征可少一些。重点是要训练轴测图中如何利用已知图线掌握方向,增强学生方向感。
8)要求注意徒手草图在计算机绘图和计算机造型过程中的延用性。从思维角度来说,计算机绘图与造型软件要适应人的思维,适应徒手草图方式绘图与造型。但在计算机绘图与造型软件还不能支持概念设计情况下,也可改变徒手草图习惯,使之与现有计算机绘图与计算机造型思维具有一致性,以便草图能迅速在计算机屏幕上表达想象的成果,能方便造型设计,且能付诸实际制造。
9)徒手草图既然是工程图,同样是严谨的。徒手草图因其方便而解放了设计思想,但并不改变工程图基本要求。
(3)在图学教学中培养学生草图意识和能力
图学教育中最重要的是教会学生如何思考,如何表现、识别、想象,培养学生的创造能力。比较而言,手工绘图(含尺规和徒手图)的教育还是很有优势的,当然要以加强徒手草图训练为主。在学生接触计算机绘图和计算机造型软件前,徒手绘图方式更接近学生经验,给人舒适感,也遵循教育学原则和心理学原理。
(4)在课堂训练徒手绘图
第一,教师上制图课时,要经常用徒手绘制图形。这样做好处是:能潜移默化地教会学生正确的徒手绘图技巧方法和草图思维习惯。
第二,为尽量利用课内时间,要求学生准备一个速写本,在课堂上抄画黑板上的图。
第三,上制图课时若全程利用课件,要单独安排徒手绘图训练课。
学生主动进行徒手绘图训练是根本。学生只有亲身进行徒手绘图练习实践,才能真正理解什么是徒手草图,理解什么是制图,理解什么是设计,学生学习徒手绘制草图过程中,要做到:
1)提倡用正确方法进行严格训练徒手绘图,教师要保证基本功训练作业的批改。这样才能让学生理解图纸中点、线的意义,不会把徒手工程草图画成“潦草”的图,从而不失工程的严谨。
2)要求学生多训练徒手绘制轴测图或透视图。让学生理解坐标系的作用,理解前后、左右、上下等方位的意义,理解空间平行线的意义,理解轴测图中点位置的意义,进而让学生有更强的空间感受,有更强的捕捉空间特征和表达空间特征的能力。
3)训练学生速写能力。凯思林·奥米拉说过: “速写是一种徒手的技艺,它成为心灵的一种工具。为了记录一个空间,速写过程是发现秩序的一种途径。在观察一个地方的时候, 一种形象可以引发出许多速写。由于这些速写是对现象的抽象,因此,它们也就形成了思想。用图像思考就是一种对话:速写是思想的源泉,速写是思维的记录,速写就是用铅笔来思考”。通过大量速写,学会观察、体验、分析等,坚持多看多画,积累感受,并分析挖掘其内在的深层涵义,从而提高自身的创新能力和设计手段。要求学生多做速写实践小结,教师也要作些批改,作为学生成绩评定的一部分。随着徒手绘制技巧和熟练程度的提高,灵感也会不断闪现,观察力就会日渐敏锐。
五、改进效果与不足
笔者把上述构想实施在机制04,05,06级学生的理论教学与测绘实习中,取得了良好的效果,学生草图意识大大提高,徒手绘图能力逐步加强,测绘效率也得以提高。但是在改进过程中,也遇到一些新问题:加强草图训练时,部分学生放松了尺规做图练习,而尺规做图是培养工科学生严谨细致的一个重要途径。所以,如何平衡二者关系也是教师在日后教学中要探索的问题。
【参考文献】
[1]大连理工大学工程画教研室编.机械制图[M].高等教育出版社.