机械制图课程教学方法

【摘 要】机械制图是理工科大学生必修的一门技术基础课,学习难度大.本文介绍了如何通过绪论课、各种教学方法的灵活应用以及适当的科学练习来培养空间想象力,提高学生的读图与绘图能力,从而提高教学质量.

【关 键 词】机械制图；教学方法；多媒体

图样是工程界的语言,机械制图课程是理工科大学机械类专业必修的一门重要的技术基础课,主要目的是培养学生识图和绘制机械图样,课程教学质量的好坏直接影响后面专业课程的学习.学生普遍反映该门课程学习的难度比较大,作业做起来费时间.如何根据机械制图课程的特点并结合新时期机械制图课程教学中出现的新问题来提高教学质量一直是一个热点问题.以下结合自身的教学实践,探讨机械制图课程的教学方法.

1重视绪论课,唤起学生对本课程的兴趣

机械制图是一门技术基础课,是一门全新的课程,学生对课程内容知之甚少,也不知道学习这门课程究竟有什么样的用处.所以在绪论课上,应使学生清楚的了解本课程的目的、内容、任务,了解到工程图样的重要性.因此,上课堂上,以“英语是目前国际交流用的基本的语言工具”,来对比“图样是工程技术界的共同语言”,明确图样是设计、制造、使用中外重要技术资料,以及人们发展和交流科学技术思想的重要工具.接着,在PPT上展示几个具有明显形状与位置特征的图样,并配以三维立体图,让学生对图样与立体图进行配对,根据图样找立体图,或根据立体图找图样,再让学生说出理由,最后教师加以总结和指导.通过简单的练习,学生对三维机械零件与二维图样之间的关系了有了简单的认识,也激发了学生对这门课程的学习兴趣.最后,通过展示部分往届学生优秀作业,对以后自己的绘图作业画到何种程度,有个直观印象,同时也了解了这门课程的学习任务,明确了学习方向.

2多种教学手段灵活运用,提高教学质量

机械制图课程比较抽象、枯燥,教师有必要采用灵活多变的教学形式来丰富教学内容,达到提高教学质量的目的.我在教学过程中综合采用以下几种教学手段.

2.1采用启发式教学

美国著名心理学家布鲁纳认为,最好的学习动机是学生对所学知识本身的内在兴趣.在学习过程中,学生是学习的主体,应注意调动学生的学习积极性、主动性.比如相贯线一直是学生学习的重点和难点,针对两相等直径的圆柱或孔的相贯线想不明白,在上这次课之前,我会请学生观察自来水管,请他们说出它们看到的两跟垂直相交的水管交接的地方是什么形状.在上课时,我会用三维软件如Solidworks,把两正交的等直径圆柱和等直径孔在三维软件中展示出来,并从不同的角度去观察相贯线,这样学生对这部分内容即有了感性的认识.对球与圆柱相交部分,我会问学生,有没有在日常生活中见过球与圆柱相交的事物,这时有的学生就会想到碗身与碗底、东方明珠的球与主结构等,此时再进一步请学生思考当球中心与圆柱轴线重合时二者的交线,学生就很容易理解并记住此时的交线为平面圆.通过这种提问启发的方法,学生的学习兴趣逐步提高,觉得制图知识不仅跟机械知识相关,还跟我们周围的事物也有密切的联系.

再讲解装配体工艺结构的时候,学生对装配体结构的工艺性分析和合理性难以理解,这时可以在PPT中采用正、误对照的方法,让学生理解为什么齿轮的宽度要大于相配合轴的长度,为什么两零件接触时,同一方向只能有一对表面相互接触,针对其它部分的错误,引导学生展开讨论,在讨论中既发挥了主动性,活跃了课堂气氛,又学到知识,而且对所学内容留下深刻印象.

2.2利用三维模型和实物教具教学,增加感性认识

很多同学都是刚接触机械制图这门课程,空间想象力有限,因此,需要在教学过程中帮助学生理解教学内容,不断培养加强他们的空间想象力,因此我运用模型、实物等帮助理解教学的内容.如在介绍投影法时候,教室的左墙面、地面及黑板所在的平面构成了三投影面体系,这样学生在拿到一个模型的时候,很自然的就可以模型放到这样一个真实的空间,也很容易理解三视图中为什么具有“长对正、高平齐、宽相等”的量关系,也理解了三视图中三个图的位置排列以及每个视图所反映的方位关系.通过对更多模型的深入了解和操练,认识到其实很多复杂的模型都是在立方体或是圆柱体这样的基本体上截切、叠加、挖孔逐步演化而来,任何复杂的组合体都可以逐步分解为一些基本体.这样学生在拿到一个比较复杂的模型或者读复杂组合体的三视图时,可以部分结构部分结构的解决,即先分解再组合,就可以轻松的解题了.

2.3现场作图

由于多媒体的使用,机械制图中很多投影的知识、视图的求解等都可以借助动画获得,把制图教室从圆规和三角板的手工绘图中解放出来,因此,很多老师喜欢在PPT中展示做题过程,这使得学生养成了“眼高手低”的习惯,即上课的时候都可以听得懂,但是下课后作业不会做,不知从何入手.因此,对于课程教学中的难点,特别是三视图的形成、相贯线的画法,一定要亲手在黑板上边讲边演示作图过程,让学生看清楚绘图的过程和步骤,以提高学生的理解能力,便于掌握所学的内容.在黑板上演示完后再在PPT上把视图的获得动画边回顾边总结,以加深印象.因此,即使在多媒体使用的今天,现场作图不应作为落后的教学方法,针对重点、难点,应作为必要的教学方法,教师一定要亲自在黑板上演示作图过程.同时结合多媒体动画,达到事半功倍的效果.

2.4充分应用多媒体技术辅助教学

现代教学设备的先进,使教师可以运用各种多媒体技术来提高教学质量,丰富教学手段.比如,可以运用录音、录像、幻灯等,这些教学手段能更生动、形象、直观的表达制图课中三维空间形体和二维平面图形的转换过程.如在讲剖视图时,学生对一些剖视图中的一些规定画法不太理解,但是利用Solidworks,Proe等环境中绘制的三维模型可以随意的旋转、剖切、放大等,学生可以从不同位置、不同角度来观察模型,有利于学生理解各种立体、零件、装配体的空间结构及组成,加强了学生的空间想象力,也加深了对课本知识点的理解与掌握.这些新的教学手段形象逼真、生动有趣,能轻松地调节课堂教学气氛,吸引注意力,激发学习兴趣,有助于课程教学和发展学生的抽象思维能力.除此之外,还可以组织学生到实习车间或校外工厂参观、实习,加强实践性教学环节的教学,增加感性认识.总之,只要教师能根据教学内容及其特点,灵活、充分、恰当地使用各种教学手段手段,遵循了精讲多练的教学指导思想,着重激发学生的学习兴趣,必定能取得令人满意的教学效果与质量.

3加强练习,在实践中提高学生的空间想象力

机械制图是一门实践性较强的课程.学生在课堂上听懂教师的讲课并不难,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,则需通过一定课时的绘图、读图的练习或实践活动.在教学活动中针对各教学难点进行由视图转化成实物、实物转化成视图的习题训练,或设计有针对性的读图、绘图实践训练,会让学生的立体思维能力得到很好的锻炼,实践也证明了适当的练习是培养绘图读图空间思维能力的最有效方式.

3.1必要的课堂练习

课堂练习时机械制图教学过程的重要环节,在课堂练习过程中,教师通过巡回指导,可以及时发现学生的难点和错误,及时进行纠正,对共性的错误,及时在课堂上进行讲解.比如相贯线部分内容,可先对对圆柱相交、平面立体与圆柱相交通过教师现场作图,总结出规律,接着可以由浅入深进行相应的练习,可以由两实体圆柱正交、圆柱与平面立体相交引入到圆柱穿圆孔、方孔,再到平面立体与半圆柱组合而成的U形块与圆柱相交、圆柱上面穿U形孔.通过这样的逐步加深,学生就会很容易接受掌握,及时巩固所学知识.

3.2课后适当练习并及时评讲

学生在每次练习后,如果能及时知道练习的结果,并对结果及时总结分析,则能及时改正错误.因此,教师在每次作业批改后,及时评讲,对大多数学生都容易犯错的共性的地方在课堂统一评讲,让学生能及时知道自己的错误所在及时改正错误,个别学生课后单独帮其讲解,这样学生会对自己的薄弱环节和错误留下深刻印象.值得注意的是每次评讲练习一定要及时,机械制图几乎每次课后都有练习,这就需要教师能认真及时的批阅作业并进行总结,以便及时评讲.

实践证明,多种教学形式的灵活运用,可充分调动了学生的学习积极性,提高学生的读图与绘图能力,取得较好的教学效果.总之,教师是教学活动的设计者、组织者,主导着课堂教学的全过程.如何提高机械制图类课程的教学质量,在制图教学中有效地启发学生的想象力,提高学生的识图能力和绘图技巧,需要我们在教学过程中不断进行研究和探索.

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[责任编辑：刘帅]