王 雷,周 帆,韓 達(dá),劉小燕
(1.凱里學(xué)院,貴州凱里 556011;2.北京理工大學(xué),北京 100000;3.德州科技職業(yè)學(xué)院,山東青島 266000)
《機(jī)械制圖》是一門專業(yè)基礎(chǔ)課,是工程圖學(xué)的一部分,介紹講解如何研究繪制機(jī)械工程圖樣的理論和方法,是培養(yǎng)工程技術(shù)人才的一門重要課程.不論中職院校,還是職業(yè)院校、本科類院校,只要是機(jī)電類工科在校生,都要求必修這門課程.學(xué)生只有熟練掌握機(jī)械制圖,具備了一定的繪圖、識圖能力以及空間想象能力,才能為以后學(xué)習(xí)其他機(jī)械類課程打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ).這門課程多是在一年級開始學(xué),一年內(nèi)學(xué)完.有些院校在安排機(jī)械制圖課程時(shí)遇到一些問題,比如課程內(nèi)容多,工作量大,往往沒有充足的課時(shí)安排,導(dǎo)致不能夠細(xì)致講解機(jī)械制圖的每個(gè)環(huán)節(jié)、知識點(diǎn).對于剛剛從中學(xué)進(jìn)入大學(xué)的學(xué)生,已經(jīng)對中學(xué)的課程學(xué)習(xí)養(yǎng)成了一種學(xué)習(xí)慣性,初次接觸機(jī)械制圖專業(yè)類課程,會感覺給自己以往的學(xué)習(xí)習(xí)慣造成很大沖擊,學(xué)起來難免有些不合“胃口”,因此有些學(xué)生總是在初學(xué)時(shí)對課程的某些章節(jié)掌握不好,給今后的課程學(xué)習(xí)帶來了困擾.
為了讓學(xué)生們更好的學(xué)習(xí)機(jī)械制圖這門課程,授課老師們總結(jié)了各種各樣的授課方法和經(jīng)驗(yàn).根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)動因、接受能力以及邏輯思維能力的差別,很多老師嘗試了分層教學(xué)法[1-6];為了使學(xué)生更好的掌握重點(diǎn)知識,老師們采用項(xiàng)目教學(xué)法講授相應(yīng)章節(jié)知識點(diǎn)[7-10];隨著多媒體技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)信息化的發(fā)展,信息化多媒體教學(xué)手段也被老師們廣泛應(yīng)用于機(jī)械制圖授課過程中[11-13].在這些機(jī)械制圖教學(xué)方法發(fā)展的大趨勢之外,很多老師根據(jù)自身積累,也總結(jié)出了一些自身經(jīng)驗(yàn)教學(xué)方法,靈活的將翻轉(zhuǎn)課堂[14-15]、微課[16-17]等教學(xué)方式運(yùn)用到機(jī)械制圖教學(xué)過程中,利用課堂教學(xué)同計(jì)算機(jī)輔助軟件相結(jié)合,比如使用AutoCAD 繪圖軟件演示平面繪圖[18],使用三維軟件將立體圖[19-20]展現(xiàn)在課堂上,讓學(xué)生們從各個(gè)角度對圖形結(jié)構(gòu)都有直觀的認(rèn)識.總之,為了教好機(jī)械制圖這門課程,也為了讓學(xué)生更好的掌握機(jī)械制圖的各個(gè)知識點(diǎn),授課老師們根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)使用了各種方法.
作者在職業(yè)院校任教期間,曾經(jīng)為如何讓學(xué)生更快更好的理解所講知識做了很多嘗試,以下是總結(jié)出的在教學(xué)過程中學(xué)生反映教學(xué)效果比較好的幾個(gè)方法.
現(xiàn)在高校一般都要求采用多媒體授課.多媒體授課能將一些抽象、枯燥的授課內(nèi)容用圖形的形式加以輔助表現(xiàn),有利于學(xué)生更好的理解所講內(nèi)容,也能在短時(shí)間內(nèi)演示更多的教學(xué)內(nèi)容及范例,最大程度上給學(xué)生灌輸更多知識內(nèi)容,提高教學(xué)效率,當(dāng)然也利于教學(xué)管理.但是在講到截交線知識點(diǎn)時(shí),尤其從兩個(gè)相交的截平面截切棱錐開始,往往有學(xué)生反映多媒體講課速度快,思路跟不上.通常,遇到這種情況,作者會把所講的題例再講一遍,如果發(fā)現(xiàn)學(xué)生還沒完全掌握,會在下節(jié)課的開始階段再重點(diǎn)進(jìn)行復(fù)習(xí).經(jīng)過兩三遍的復(fù)習(xí)講解,學(xué)生們反映理解了,而且課堂反響很好,都能跟隨多媒體的演示將繪圖步驟立即講出來,九字訣“長對正、高平齊、寬相等”也沒有問題.但是,在看到學(xué)生的練習(xí)甚至作業(yè)時(shí),立刻對學(xué)生的上課表現(xiàn)產(chǎn)生了懷疑,他們的作業(yè)完全同課上表現(xiàn)出來的理解力不成正比,線條畫的問題不說,大部分學(xué)生對截平面與棱線交點(diǎn)的三視圖投影很難正確畫出來,原因是對所講知識還沒完全理解.針對這個(gè)問題,作者采用了如下措施:在多媒體講完相應(yīng)圖形繪制之后,根據(jù)學(xué)生們的反映情況,馬上在黑板上用繪圖工具給學(xué)生邊繪制邊講解一遍,之后再讓學(xué)生做相近的練習(xí)題.經(jīng)過黑板繪圖之后,學(xué)生普遍反映能夠真正了解到每條線的三視圖投影該怎么畫,而且因?yàn)槔蠋熯叜嬤呏v起到了良好的示范作用[21-22],學(xué)生對繪圖規(guī)范印象更深,后面練習(xí)時(shí)覺得更踏實(shí),效果更好.
有了這個(gè)經(jīng)驗(yàn)后,對后面章節(jié)講到的重點(diǎn)繪圖內(nèi)容,都采用多媒體課件加板書繪制的方式講解.課件能短時(shí)間內(nèi)講解大量的知識內(nèi)容,擴(kuò)展學(xué)生的知識量,再結(jié)合板書繪圖講解,能加深學(xué)生掌握知識的熟練程度,并有助于提高繪圖技能.總之,繪圖教學(xué)時(shí),不能完全依賴多媒體,要靈活運(yùn)用教學(xué)方式,否則會造成學(xué)生眼高手低,動手能力極差.
很多職業(yè)院校的學(xué)生基礎(chǔ)較差,接受能力不高,自我控制能力較低,這就更需要老師采用多種教學(xué)方式進(jìn)行授課.找出最適合的教學(xué)方法讓學(xué)生更快的掌握所學(xué)知識,并盡量在課上用積極的教學(xué)方法帶動學(xué)生,讓學(xué)生對所學(xué)課程產(chǎn)生興趣,主動思考,使學(xué)生在學(xué)好課程后有成就感,最終增強(qiáng)學(xué)生的自信心,樹立正確的學(xué)習(xí)目標(biāo).
作者在講授機(jī)械制圖時(shí),尤其講解三視圖投影繪圖時(shí),每個(gè)知識點(diǎn)盡量用多種方法講解.比如以下兩個(gè)例題[23]:
例1,給出主視圖,如圖1,繪出左視圖.
圖1 主視圖
我們講解時(shí),會給出5 個(gè)正確答案,并用軸測圖的形式給出立體結(jié)構(gòu),方便理解,見圖2 所示.這5 個(gè)立體結(jié)構(gòu)的主視圖完全相同,但是左視圖的結(jié)構(gòu)有所不同.
圖2 例題1的答案
例2,給出主視圖及俯視圖,如圖3,繪出左視圖.本例題根據(jù)主視圖和俯視圖,也能畫出多個(gè)左視圖,我們會給出全部4個(gè)答案,見圖4.
圖3 主視圖及俯視圖
圖4 例題2的答案
從上面兩個(gè)例題的講解,讓學(xué)生認(rèn)識到前面所學(xué)所做的只有一個(gè)答案的習(xí)題,并不是機(jī)械制圖課程的唯一解題模式,機(jī)械制圖在要求尺寸精確繪圖的同時(shí),也要考慮機(jī)械結(jié)構(gòu)的不同和變化.在進(jìn)行多次類似范例講解后,能從后面的練習(xí)與習(xí)題中明顯感覺到學(xué)生解題思維模式的變化,學(xué)生會對機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行多種方式的探討解答,這種舉一反三的思維方式對學(xué)生今后從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有很大的幫助.
在遇到有不同答案的習(xí)題時(shí),我們都給出詳細(xì)講解,這樣做不但提高了學(xué)生的空間想象能力,使得課堂氣氛更活躍,也開拓學(xué)生的發(fā)散思維能力.
在學(xué)習(xí)了組合體及零件表達(dá)方式內(nèi)容之后,學(xué)生們具備了一定的識圖讀圖能力,空間想象能力也進(jìn)一步提高.相對而言課本中例題內(nèi)容較少,這時(shí)為鞏固所學(xué)知識必定要增加習(xí)題量.做習(xí)題過程中,遇到一些新圖時(shí),在根據(jù)線面分析法、投影法畫完三視圖之后,很多學(xué)生依然不能確定自己的答案是否正確;而且因?yàn)槭切聢D形,感覺較生疏,很難想象出其空間結(jié)構(gòu),也不能正確解釋自己的答案,處于一種非常不確定的狀態(tài),對鞏固所學(xué)知識也造成一定困擾.有些老師會結(jié)合相關(guān)軟件繪制立體圖形進(jìn)行在課上進(jìn)行講解[19-20].而我們的機(jī)械制圖課時(shí)量相對較少,習(xí)題課的題量又很多,沒有充裕的時(shí)間在軟件上畫出足夠的立體圖.遇到這種情況,作者會在黑板上直接用粉筆手繪軸測圖,把相關(guān)的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)表達(dá)清楚.而且遇到學(xué)生有疑問時(shí),馬上就畫,軸測圖能顯示出組合體及零件的立體形貌,便于學(xué)生理解圖形結(jié)構(gòu).理解了圖形結(jié)構(gòu)之后,學(xué)生可以參考軸測圖對比自己畫的平面三視圖是否正確.遇到題型比較復(fù)雜時(shí),可以一邊畫圖一邊分析,讓學(xué)生隨著老師的思路走,更易理解.經(jīng)過多次這樣的練習(xí),有時(shí)在繪制新圖時(shí),學(xué)生能想到老師的前面,會同老師就某個(gè)細(xì)節(jié)應(yīng)該怎樣繪制進(jìn)行討論,也會給出很好的建議.每當(dāng)出現(xiàn)這種討論,完全可以確定,講課的效果已經(jīng)收到成效,學(xué)生已經(jīng)完全想象出了圖形的空間結(jié)構(gòu),也能判斷自己的答案是否正確了.例如下面例題,題目要求補(bǔ)畫圖5、圖6 中三視圖中的缺線.在講解過后,很多學(xué)生還是有疑問,不能完全確定自己的答案錯(cuò)在哪,怎么就錯(cuò)了.這時(shí)就再結(jié)合板書繪制軸測圖講解,畫出圖5、圖6 的正確軸測圖結(jié)構(gòu),如圖7 和圖8 所示的軸測圖(圖7 和圖8 分別為圖5、圖6 視圖的斜二等軸測圖形),學(xué)生會很快消除疑問,畫出正確答案.雖然手繪軸測圖線條尺寸與原三視圖尺寸不一定完全相符(也要盡量接近平面圖各結(jié)構(gòu)的尺寸比例),但是只要能將圖形所有的空間結(jié)構(gòu)表達(dá)清楚已足夠了.這樣做的最大優(yōu)點(diǎn)是能夠迅速解決學(xué)生提出的疑問,增加理解,高效,課堂效果非常好.
圖5
圖6
圖7
圖8
課上隨堂板書繪制軸測圖,雖然提高了教學(xué)效果,卻給任課老師提出了更高的要求,老師不但要有徒手繪立體圖的能力,也要在遇到新問題時(shí)能夠迅速識圖,弄清結(jié)構(gòu),需要具備更扎實(shí)的基礎(chǔ)知識.面對學(xué)生提出的新問題和新題型,在沒有做任何課前準(zhǔn)備的情況下,教師要立即板書繪制出軸測圖.這種教學(xué)方式要比課上使用軟件繪圖節(jié)省時(shí)間,能緊緊抓住學(xué)生的注意力,上課效率非常高.
現(xiàn)在信息化教學(xué)已成為不可避免的趨勢,多媒體教學(xué)為我們提高教學(xué)效率,高效傳播知識起到了不可替代的作用.機(jī)械制圖課程教學(xué)過程中,在利用好多媒體和信息化教學(xué)手段的同時(shí),也要盡量采用多樣的、靈活的教學(xué)方式方法.結(jié)合板書繪制講解重點(diǎn)繪圖知識,啟發(fā)式講解題型以提高學(xué)生的發(fā)散思維能力,以及課上板書繪制軸測圖展示立體結(jié)構(gòu)講解組合體與零件視圖復(fù)雜結(jié)構(gòu)視圖畫法都是作者在實(shí)踐教學(xué)過程中總結(jié)出來的經(jīng)驗(yàn),與多媒體教學(xué)、信息化教學(xué)并不沖突.相反,在進(jìn)行機(jī)械制圖授課時(shí),這些教學(xué)方法相互結(jié)合、靈活運(yùn)用,能夠收到更佳的教學(xué)效果.同時(shí),在運(yùn)用這些教學(xué)方法的過程中,老師的教學(xué)能力也得到了提升,起到了老師和學(xué)生雙向促進(jìn)的作用.