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【关键词】多媒体 机械制图 情景创设
《机械制图》作为中等职业学校工科类的专业基础课,传统的教学手段单调,直接影响学生学习积极性。随着条件的改造,教室安装多媒体器材,笔者通过借助多媒体配合机械制图教学,为课堂教学创设情景淡淡几点看法。
1. 借助多媒体技术提高学生的想象能力,创设直观情景
中职学生的智力和各种能力都处于一般水平或有待开发之中,而空间想象力却是机械制图课程的灵魂,学生这方面的能力越强可能学得就越好,同时,这门课程也是锻炼这种能力的基础课程。在传统教学中,教师只能通过简单的教具用粉笔在黑板上绘图讲解,教学效果有一定的局限性。随着计算机技术不断提高和普及,可将多媒体技术运用在机械制图课程中,给出所用到的模型图片,培养学生的空间想象思维能力,同时也提升他们在机械工程方面设计信息的能力。如基本几何体的投影,基本几何体的截交线、相贯线的形成,通过多媒体的展示,真实感更强,课程也会变得丰富多彩,一改以往呆板沉闷的课堂氛围,让学生真正地投入其中,在教学中取得事半功倍的效果,也能提高学生绘图的速度和理解能力。
2. 借助多媒体技术弥补学生视觉感觉差方面的缺陷,创设动手操作情景
在传统的教学中,教师只能通过简单的教具用粉笔在黑板上画出简单的图形,这样不仅十分浪费时间,图形的空间感很弱,学生难以理解,而且课堂上某些章节的讲解会枯燥和沉闷。但是运用多媒体术之后,可以创设各种情景,教师可以利用各种计算机软件事先在课件上绘制出适合的图形,立体感强,在课堂上教师只要按动键盘上特定的键就能够将图形显示出来,方便快捷。而且,由于PPT具有示范性的作用,教师可将绘图过程一一分解,一步一步地进行下去,并让学生一遍观察,一遍操作,学生看到具体的绘图方法和绘图过程,这样讲解就更加清晰,学生理解的能力也会增强。另外, 比如在讲解《点线面的投影》这一章节时,设置动画利用点或线的两面投影求第三面投影,整个作图的过程变成动态的画面,让思维“活”起来了,学生的思维也就跟着动起来了。
3. 借助多媒体软件,创设技能训练情景
工科类的农业水利专业的技能测试是AutoCAD实际操作。各种图形的绘制将机械制图课程与AutoCAD软件的学习结合起来,成为机械制图教学的模式。AutoCAD软件是制图的常用软件,在图形处理中应用广泛,这个特点也让其成为机械制图课程的最佳助手。在机械制图课程中关于制图的基础知识讲解完成之后,教师就可以让学生开始熟悉AutoCAD软件的环境、图层等概念,这个过程既是学习软件的初期,也是巩固制图基础知识的过程。在课程讲完了点线面等概念之后,便可让学生实际操作,开始进入机房学习用AutoCAD软件绘制这些基础图形。下面的各个章节都可采取这种方式,在课堂上讲解了相关知识以后,便让学生在AutoCAD上实际操作各种图形的绘制、编辑以及修改,这样可以让理论和实际紧密地联合起来,提高学生的学习效率。将二者结合起来,不仅可以及时地复习和巩固机械制图课学到的知识,提升教学效果,而且也可以为软件的学习提供素材,让学生在学习了软件之后便可实际应用,同时也加强了技能训练,可谓一举三得。
4. 借助多媒体技术,创设虚拟联系实际的情景
关键词:机械制图 综合运用知识 读图水平
中图分类号:G356.6文献标识码: A 文章编号:
《机械制图》是一门培养学生阅读和绘制图样,发展空间想象力和逻辑思维能力的学科。计算机技术的发展,特别是计算机图形处理的技术的进步和完善,使得计算机绘图以多种形式引入到机械制图教学中,计算机绘图的介入,、使得读图能力和空间想象力的培养显得尤为重要。
从本课程教学内容的安排上,首先从空间几何元素点、线、面的投影和投影规律讲起,然后讲解基本几何体的投影,立体与平面相交产生的截交线和立体与立体相交产生的相贯线的各种情况,最后讲授组合体视图及各种表达方法。在教学中要求学生能够独立完成结构比较复杂的组合体视图中补画第三视图和视图中缺线的作业。这是机械制图教学中培养和提高学生空间想象力和读图能力非常关键的一个教学环节。但是实际教学中部分学生不能按照要求完成作业,尤其是在补画第三视图时感到困难。
通过多次教学实验,究其原因,我发现关键问题在于学生运用知识能力差,为了更好的培养学生的读图能力和空间想象能力,就必须先培养并提高学生综合运用知识解决问题的能力。
在教学过程发现,教材中和课堂上教师讲的点线面和基本体的概念,投影规律,读图方法和解题步骤等知识,学生容易理解和掌握,但是只是掌握了这部分知识,并不等于具有了读图能力,还必须学会对该部分知识的运用。例如:在这部分内容的读图作业中,要用到物体投影规律,基本几何体的投影特点等,在用到这些知识时,学生必须在头脑中能够想象出物体的立体形状以及物体在平面上的表现形式,即完成空间形体和平面体之间的转化,才能顺利完成这部分作业。这往往是学生不容易掌握的思维方法和技能。所以学会运用所学知识解决问题是关键所在。
在学会了运用知识解决问题的基础上,还要逐步培养学生综合运用所学知识解决问题的能力。例如:在教学中,在点线面投影和基本投影教学中,只要教师清晰地、有条理的讲清楚,大部分学生课后基本上可以按照教师所讲内容独立完成作业,说明学生在一定程度上具有了运用知识解决问题的能力。而在求立体的截交线、相贯线和组合体这部分内容的教学中,教师最然同样正确清晰有条理的讲解,但课后学生却很难据其所学顺利完成作业。究其主要原因是这部分作业要求学生综合以前所学知识进行有组织、有联系的综合运用,而学生恰恰这方面能较弱。所以要提高学生的读图能力和逻辑思维能力,必须培养学生综合运用知识解决问题的能力。
结合多年的教学经验,我认为培养学生综合运用知识解决问题的能力,尽快提高学生的读图能力和思维能力,应做好如下工作:
强调基础知识、基本概念的重要性。在讲点线面和基本体的教学中必须强调这部分内容的重要性,将该部分内容讲深、讲透,使学生对基本元素的理解和概念把握基本到位,并在此基础上多做练习,加强对投影规律和基本概念的熟练掌握,并化为自己的知识,才能够在需要时灵活运用。
帮助学生建立前后知识联系的桥梁。在课程的讲解中,首先应把概念、规律、解题方法、步骤讲清楚,而后通过典型例题,重点讲解对问题的空间分析和解题思路,注意前后知识的逻辑关系分析和对问题的立体与平面之间的分析,在教学中,帮助学生建立前后知识之间的联系,逐步培养和提高运用知识的能力。
课堂教学的重点是对物体图形的空间分析和解题思路分析。在培养学生读图能力的过程中,课堂教学很重要,教师要充分利用这一环节,运用自身在空间想象力和读图方法上的技巧,提高学生分析问题的能力。例如:在讲截交线、相贯线和补画组合体第三视图时,教师应在物体的平面图形上进行充分的空间分析,在求解过程中教会学生如何运用和提取相关知识,帮助他们建立知识体系,教会学生逻辑思维的方法,而不要急于画出立体图或展示模型。授课教师应当尽量通过问题的分析和讲解,启发学生回忆和建立以前所学知识和当前所要解决问题之间的联系,打开学生分析问题和解决问题的思路,帮助学生建立自己的知识体系,推动学生解决问题能力的发展,这种方法比直接给出结论对学生更有帮助。
多年的教学实践表明,学生综合运用知识的能力提高了,读图能力和空间想象力也会提高。学生对基本概念、基础知识的掌握一般不会存在问题,而对已经掌握知识的综合运用方面需要师生共同努力去逐步培养,所以要提高学生的读图能力必须从培养综合运用知识和解决问题的能力方面入手。
参考文献:
关键词:空间想象力 三视图 读图
机械制图是中等职业学校机械、汽车专业的一门基础课程,涵盖学生在加工维修中必备的基础知识。实践证明,机械、汽车类专业的学生走上工作岗位,制图的知识如果掌握得不好,很难胜任相关工作。而学好制图就要培养学生读图的能力,即空间思维能力,这对于技工院校的学生来说也是最难的一项。如果学生在接触中感觉到难度大,他们就会失去学习兴趣,以后的教学更加难以展开。为了培养学生制图的空间想象能力,建议做到以下几点。
一、循序渐进,从基础做起
在学生了解了三视图的形成过程后,第一个要求学生掌握的知识就是基本体的投影,这是学习好这门课的基础。当然,这些知识点对学生来说,并不难接受,但在这节课的引导上必须要让学生树立基本的信心,加深对模型的了解。首先由基本体逐步引入到简单的组合体,基本体的讲解顺序也要从简到难,由棱柱至圆柱到圆锥到棱锥。讲课中必须准备好模型、多媒体的投影,利用在投影体系中U、V、W三投影找到对应的点线面,从基本体去判断物体的长宽高,从而培养学生的思维。学生有了一定的基础知识后,利用几节课的时间,给出简单的基本体或者组合体的模型,让学生通过自己的观察与测量,积累表象,绘制出三视图。然后利用同一物体调换摆放的位置,再让学生观察绘制相应的图形,加深学生对三视图投影规律的理解。学生对于自己动手绘制出来的模型图很感兴趣,利用这点,再针对学生的绘制图形分析出要注意的投影规律与错误,使他们加深印象,打好基础。
二、精选练习,培养学生独立思考
想象力需要一定的学习积累,只有通过大量的练习,进行图形与实物对比,用实物检验所画图形,才能不断提高学生看图与绘图能力。
1.挑选带有立体图的习题
通过绘制三视图,或者补画漏线等难度较低的练习,锻炼学生先看图独立思考,再通过观察来验证自己的想象,形成一定的思维分析习惯。
2.默思绘图训练
先让学生观察简单基本体的模型和立体图,要求学生对简单基本体的图形进行判断,接着拿走模型和立体图,让学生凭记忆绘制出简单基本体的三视图,使学生更好地把握视图长宽高的关系,增强判断能力,使学生对所绘制的图形有个记忆。
3.加强读图训练
要让学生加强对模型的想象,就必须在没有模型的基础上进行。脱离了模型,读图是关键。读图,是对所掌握知识的一个验证,要求学生把对物体的想象结合图形分析推理,例如在讲组合体对应的形体分析法时,要注意化繁为简。在引入的过程中注意练习要从简单到复杂,分析要从部分到整体。挑选出补画漏线和补画视图的题目,学生在观察中会独立分析。为帮助学生想象,在讲解中可以结合模型、多媒体动画演示和教师徒手绘制轴测图等,逐步叠加或者切割,引导学生去找出对应的面、线的位置。
4.发散思维,提高学习兴趣
通过相同的一个视图或者是两个视图,一题多解,补画其他视图。这就要求学生根据物体的图形分析出点线面的关系,进行思维分析,培养空间想象能力,使构思更具有新颖性和创作性,对开发学生的智力和培养学生兴趣有很好的推进作用。
三、图与物结合,拓展学生的想象力
1.做出实物
学生的想象总会有一定的局限,让他们自己去制作更加能吸引他们的兴趣。可让学生根据自己的想象利用橡皮泥把物体一步步地制造出来。学生动手用实物去验证自己的想象更有成就感。
2.画出实物
由于学生在制作的过程中比较消耗时间,在教学中可利用轴测图绘制实物。结合轴测图的方法,就是让学生在掌握轴测图绘制的方法后,根据图形分析物体的形体关系,通过自己的想象,逐步徒手绘出模型轴测图。先通过三视图分析总体尺寸,与想象步骤同步,先形体分析,逐步通过叠加、切割等绘出各个部分。这一方法可加强对读图的理解,引导学生在动作思维的基础中加强对模型的理解,提高想象思维。
关键词: 机械制图 激趣 教学方法
《机械制图》是职业院校一门重要的专业必修基础课程,它是衔接基础课与专业课的纽带,在课程教学中起着承上启下的作用。为了深入推进“校企合作、工学结合”的人才培养模式,我们对《机械制图》课程教学进行了不懈探索与实践。因此,如何上好《机械制图》,如何激发学生学习《机械制图》的兴趣,提高教学质量,就成了我们在教学中要面对的主要问题。我认为,可以从以下方面入手提高学生对《机械制图》的学习热情和兴趣。
1.课程介绍,激发学习兴趣
《机械制图》课程对于新生来说是一门陌生的课程。课程形式、课程结构和教学方式都不同于学生以前所学的文化课程。为了让学生带着好奇心和新鲜感学习《机械制图》,从一开始就要激发学生的学习兴趣,增强学生的自信心。
1.1介绍中国制图的发展历史。如明代宋应星所著《天工开物》等著作,说明智慧的先人早就结合实际归纳了大量图样,为以后的生活生产、劳动建设提供了参考和借鉴,这是古人对制图认识的最好阐释和完美体现。
1.2介绍国外制图的画法标准。1799年,法国学者蒙日发表《画法几何》著作,自此图样中的图形开始严格按照画法几何的投影理论绘制,统一了绘图方法和标准,为社会工业革命的快速发展奠定了基础。
1.3介绍课程的性质、任务、特点及作用。使学生对这门课程有客观的、全面的认识,并了解其在知识体系中的地位,以及今后在生产及研究中的应用价值,以此激发学生学习知识、掌握理论的热情。
1.4组织学生实地参观机加工车间。通过设身处地的学习和交流,学生对竞赛和生产有直观的感性认识,知道机械加工是离不开图纸的,并参观一些竞赛及产品零件,从直观上提高对学好《机械制图》课重要性的认识,激发学习兴趣。
2.直观教学,培养空间想象
《机械制图》课程是一门空间想象力较强的课程。针对职业院校学生普遍存在的空间想象能力差的问题,教师要创新教学方式,不局限于教案、黑板、粉笔,以教师为中心,使学生处于被动地位的传统教学方式。因此,教师要有意识地运用直观教学。
2.1教师要根据教学目的和要求,结合学生认知特点,运用语言描绘、实物操作、模型展览等手段,帮助学生看清零部件的外形或简单的内部结构,理解教学内容,培养学生的空间想象能力。
2.2为了让学生更快地建立空间概念,理解图形与物体之间的内在联系,还可运用多媒体教学方式,其图形和实物均可真实反映,学生感受到精彩的画面和实物的具体形状,能增加感性认识。如采用AUTOCAD软件,通过投影仪把点线面位置确定、组合体应用、剖视图绘制、尺寸标注等在教室中的大屏上进行现场“直播”;还可以把投影变化、相贯线、截交线等投影问题制成三维动画,在屏幕上演示,使学生能从多个角度观察到投影的变化过程、三视图的形成过程,降低相应知识点的学习难度,提高空间想象能力。
2.3每画一个图,就要给学生一次观摩的机会。画的次数越多,学生观摩的次数也越多,这样不但能使学生巩固制图的理论知识,掌握识图、绘图的基本方法,还能使学生总结识图、绘图的规律,提高识图能力。
3.启发教学,开拓学生思维
《机械制图》是一门思维开发性较强的课程。启发式教学是从学生实际出发,采用多种方式,以启发学生的思维为核心,调动学生的学习主动性和积极性,促使他们生动活泼地学习的一种教学方式。
3.1教师在备课时要做好充分准备,对教材进行深加工、细加工,做到对理论知识有较深的理解,并要根据教材科学地安排教学内容,巧妙地设计教学流程。
3.2适时创设问题情境,巧妙地设置“悬念”,激趣。例如,在讲解零件组合体的三视图时,首先,可根据给定的实体轴测图设置问题,如该组合体的组合形式、分析方法、三视图的遵循法则。在学生回答问题后,对于思维灵敏的学生,应及时肯定;对于“标新立异”的发问与回答,不论正确与否均应予以鼓励,不能挫伤他们的积极性。
3.3采取小组讨论、比赛的方式,从多方位、多角度补画不同的视图,让学生相互判别正确性、说明原因。可见,教师在讲授课程内容时,要因材施教,有针对性,不能随意,而应紧紧围绕讲授内容的要点、难点,针对学生易产生片面认识、模糊认识的地方,由浅入深,循循善诱。启发式教学不仅使学生沿着教师指引的轨迹展开积极的思维活动,而且提高学生的思维能力,从而深化学生对问题的理解和对知识的掌握,提高学生学习积极性。
4.精讲多练,提高绘图能力
关键词:机械制图;创新;创设中图分类号:G718文献标识码:B文章编号:1672-1578(2013)01-0008-01《机械制图》是中等职业学校机械类专业及相近专业必须开设的基础理论课之一,同时又是一门实践性、应用性非常强的课程,其教学不同于其他课程,在教学过程中教师应当好“设计师”,将学生放在学习主体的位置上,精心设计教学过程,合理安排作业内容,让学生在轻松、愉快的氛围中学习,在实践中提高兴趣,达到掌握技能、技巧的目的。
1.教学要有创新的理念
《机械制图》课程的主要任务是使学生掌握正确使用绘图仪器画图的方法,能根据国家标准的规定,绘制和识读中等复杂程度的零件图。培养和发展学生的空间想象能力。培养学生具有耐心细致的工作作风和严肃认真的工作态度。例如:在机械图样的绘制中,离不开尺寸公差、形位公差、表面粗糙度的标注;在零件图、装配图的识读中,能读懂尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等的标注,能正确理解公差的意义,对于读懂图样、分析装配关系等起着重要的作用。
《机械制图》和《AutoCAD绘图》这三门课程的教学目标是紧密联系在一起的,都是围绕机械图样的识读与绘制。按照以往的教学计划,职业学校分别进行三门课程的教学,人为地阻断了知识间的内在联系。例如:《机械制图》教学中因为学生还没学习过测量和公差的相关知识,对零件图中尺寸的标注无法理解和掌握;《AutoCAD绘图》课程只学习软件功能与使用,教学与机械图样脱节,学生既便学会用软件中的各种功能,但不知在绘制图样中如何灵活使用,不具备使用计算机绘制机械零件图、装配图的能力。如果我们在教学中打破原有的学科体系,将两门原本相对独立进行教学的课程进行整合,在一门课程中进行理论知识教学和操作技能训练,那么以上由于原有学科体系而形成的问题就可以得到解决,从而有效培养机械类各专业学生利用机械图样进行技术交流的综合能力。
2.教学要有创设的情境
《机械制图》在教学内容的选择上要遵循整体优化的原则,对教材内容进行有必要的取舍,重组知识体系,符合中级技能培训“必须、够用”的原则,不求大而全,防止学生过重的课业负担。 具体的做法是:对原有《机械制图》课程的教学内容进行综合改革,简化投影法、三视图及点线面的理论内容,重点培养学生识读机械图样的能力。从传统手工制图、徒手绘制草图逐步过渡到计算机绘图,对学生进行制图技能的三重训练。从学习各种基本几何体的投影开始,到各种机件、常用零件的图样表示,始终将测量的基本技能训练贯穿进去,同时学习各种测量仪器的使用,掌握基本测量技能,将抽象的图样与手中可测量的模型、零件实物联系起来,既培养了学生的基本测量技能,为机械加工实训奠定了必要的基础,又培养了学生空间想象力。在学习机械零件图时,因为要用到表面粗糙度符号、形状公差及位置公差符号,就同时讲解表面粗糙度、形状公差及位置公差的意义、符号及标注方法,在学习装配图时,因为装配图中要用到配合尺寸,就讲尺寸配合的意义及标注方法,在学习机械制图的同时学习有关公差配合的知识,目的是学以致用,实用性很强,所以学生的学习兴趣和积极性也较高,掌握和记忆也较好。
3.预期目标法在机械制图课程教学中的实施
3.1目标的选择确定。教学目标的选择要考虑以下两个方面的问题:第一,教师在选择确定目标时,要注意所选对象能涵盖某一阶段的主要学习内容,并考虑到能为大多数学生的能力所接受。选择的对象可以是一次课或一个阶段的学习时间可以完成的。第二,选择的目标要尽量贴合实际。如尽量选择机器部件中的零件作为教学目标,学生学习的过程就是解决实际问题的过程,使学生意识到学有所用,更能激发学生的的学习兴趣和求知欲。学习目标的直观和现实,亦能帮助相当一部分学生克服学习理论的畏难心理,在目标明确的前提下愉快接受新知识的学习,主动培养自己分析问题解决问题的能力。
3.2目标在教学中的实现过程。预期目标法的特点是“以用促学”。教师在授课前首先提供学习目标,刺激学生产生学习欲望,每次课的教学目标就是完成表达方案或表达方案的一部分。在教师的引导下,让学生主动应用已有的知识和技能探索预定目标的表达方案的实现过程,在课堂上展开广泛地讨论,激发大多数学生的学习兴趣,在此过程中完成新知识点的学习和新旧知识的融会贯通,使学生充分体会到新旧知识的密切联系并得以切实地掌握其实际应用。所有的学习探索过程都围绕预定目标的表达进行,完成了预定目标的表达方案,也就基本达到了教学目的。
综上所述,《机械制图》教学的改革和创新,能较好地体现“教为主导,学为主体”的教学理念,注重培养学生学习的兴趣,重视学习和创新等能力的培养,充分调动教师和学生的积极性、创造性,必将探索出一条广阔的教学新路。 参考文献
[1]胡青泥:面向三维CAD/CAM技术的机械制图教学研究,《工程图学学报》,2012年第1期.
[2]胡宜鸣:机械制图课程内容、体系改革的研究与实践,《工程图学学报》,2010年第1期.
[3]王志忠:机械制图教学新体系初探,《高等工程教育研究》, 2011年第5期.