优化本科机械制图教学
引言 《机械制图》是机械类专业学生必修的一门重要的专业基础课。当今科技迅猛发展,机械制造业向高、精、尖的纵向深入对工科学生的绘图、识图能力提出了更高、更新的要求。但是,由于该课程教学内容繁多、知识抽象,而现行修订的教学计划大量压缩了学时,二者之间产生了冲突和矛盾。在有限的学时下,如何理论联系实际,培养学生的空间想象力和空间思维能力,达到见物知图,由图构物的境界,是作为每一位制图老师都应该思考的问题。笔者认为,必须在教学内容、教学方法及手段、作业的及时批改等方面进行改革,以适应目前发展的需要。 一、合理的设置教学大纲,重点突出
随着时代的发展,原来的制图教学大纲已不能适应时代的发展,每一所高校都修订了原来的大纲。新大纲应坚持以“理解、实用”为教学目的,侧重对基本概念、基本原理的理解,大幅度删减画法几何部分的内容,或降低其难度,着重培养学生绘制、阅读视图的能力和空间想象力,并加强标准化教育,强化学生的徒手绘图能力,加大实践环节,使学生在实际操作中逐步培养空间概念。比如在绘制零件图的训练中,学生通过实物观察、比对,学会如何确定机件的主视图、理解各视图之间的投影关系、根据图样的表达方法,采用恰当的表达方法合理的表达零件的所有形状特征和内部结构。教学大纲的设置还应结合各专业需要而制定,对于机械类及近机械类专业,其教学内容应包含画法几何、制图标准、视图表达、标准件与常用件、零件图与装配图以及计算机绘图等;而对于非机械类专业,则应将教学重点放在读图、绘图环节,降低画法几何部分的难度,协调好教学
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内容和学时之间的矛盾。画法几何部分是机械制图的理论基础,该部分的教学重点应放在什么地方会出现相贯线,而对作图的准确程度不必要求太高。机械制图部分应将重点放在学生读图能力的培养上。零件图和装配图的尺寸标注要考虑实际的因素,应重点讲授。零件图上的技术要求,可以“先标注,后讲解”,学生会在后续课程的应用中逐渐熟练并掌握之。这样,既能充分利用有限的课时数,又能进行系统的教学。 二、注重学生兴趣的培养
教育家夸美纽斯说过“兴趣是创造一条欢乐和光明的教学环境的主要途径”。有兴趣的学习不仅能使人全神贯注积极思考,甚至达到废寝忘食。因而成功的教学所需要的不是强制而是激发学生的学习兴趣,变“要我学”为“我要学”。传统的教学模式是“教师主导授课、学生被动听课”,忽视了学生主观能动性的发挥。尤其是制图课,由于内容复杂、抽象,学生难以理解和接受,容易产生厌学情绪。因此,应转变为以“学生为中心”的多元化教学模式,采取引导式、启发式、讨论式等方法,让学生思考、发现、总结,以激发学生的学习兴趣。教师在辅导学生熟练掌握《机械制图》的识图能力、读图能力和综合能力中,应根据学生对知识的掌握程度,通过在整个教学过程中采用以兴趣驱动为主的教学手段,由浅入深,由易到难,循序渐进地将理论知识转化为实际操作能力。 三、优化教学方法和教学手段
机械制图课程的一个重要的目的,就是培养学生的空间思维能力和空间想象能力。要培养这两种能力,教学必须以“以学生为中心,以教师为主导”,重点调动学生的积极性和主观能动性,使课堂成为学生主动发现、
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获取知识、提高能力的地方。即注重学生基本技能培养,采用“精讲多练、边讲边练”,集讲解、练习、实习指导于一体,多方位启发学生的学习积极性,同时采用为以学生为中心的多种教学方法并行。可采取问题互动式的教学方法、启发式的教学方法。所谓问题互动式的教学方法,即老师可以鼓励学生提出问题,也可以老师直接提出问题,然后让学生上课中或下课后去思考及解答问题。更重要的是调动了学生的学习积极性,让学生有兴趣去自我学习和自我更新知识,也培养了学生解决问题的能力。这种教学方法克服了“以教师为主,以课堂为主,以教材为主”的弊端,克服了学生被动学习的弊端,提高了教学质量。
总之,在教学方法的选择上,教师应根据自身的情况,以及学生的特点,着眼于调动学生学习的积极性与主动性,使学生处于积极、主动的状态。以此来选择一种或几种适宜的教学方法,以取得良好的教学效果。 在教学过程中,除了改进教学内容、教学观念和教学方法外,还注重教学手段的应用。不论是传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。 首先,充分发挥传统教学手段的优势。《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、装配图的画图与读图,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
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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。但教学中的“一支粉笔、一张嘴”,学生看图少,教学的信息量少,学生的学习积极性难以调动。
其次,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。《机械制图》课的教学主要就是培养学生的空间想象和思维能力。对于一些结构比较复杂的物体,在制作模型又很困难时,教师无论怎样讲述与比划,学生始终难以想象出来。学生在进行画图、读图和讨论时,也是如此。这种情况下,如果运用多媒体来进行教学,由于多媒体教学的信息量大,在相同的教学时间内,学生能够接触到更多的图样,储存更多的信息,对培养看图和读图能力有着重要的作用。就可以达到事半功倍的效果。但是,由于多媒体教学信息量大的特点,有些学生不能及时理解、消化这些信息,反而会影响教学效果的提高。
在本课程的教学中,教师应根据学生个体的特性差异,与时俱进,将新理论、新技术、新方法穿插于机械制图的整个教学过程中。重视发展学生的个性,充分发展学生的长处与优势,因材施教,在教学过程中重视发挥学生的主动性、创造性。 四、机械制图和CAD绘图的融合
《机械制图》与《AutoCAD》的融合是一种全新的教学理念,即教师要以机械制图课程为主线,在讲授制图的有关章节内容时适时融合进计算机绘图的知识。《机械制图》教学目标定位于使学生掌握识图和绘图的原理,培养学生的空间思维能力和空间构思能力。CAD的教学目标在于绘图
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能力的培养,两者之间保持各自的特性和优势。《机械制图》是《AutoCAD》课程学习的基础,《AutoCAD》是《机械制图》课程在运用上的促进和提高。 在以往的教学顺序中,这两门课程的教学基本上是各自为政,独立教学通常是先讲授制图理论,最后再讲计算机绘图部分,这样容易导致“教师全程灌输、学生疲于接受”的局面,教学效果不佳。学科的相互独立,不利于课程的整体优化,也不利于综合利用各种教学资源。实践证明,学生对计算机课特别是上机操作表现出更大兴趣。若把制图与AutoCAD穿插起来进行教学,取长补短,通过二维画图、三维建模,有助于理解“图”和“物”之间的投影关系,提高空间想象力,并在实践中找到学习乐趣。例如:《机械制图》原教学过程中的版图。
作业可放在CAD中进行。该方法既让学生练习了AutoCAD绘图技术,又使其学到了机械制图知识,达到了机械制图与AutoCAD绘图的有机结合。同时对学生作的CAD作业,通过计算机绘图作业自动批改系统,及时地对学生的作业对错进行反馈,大大提高了学生的学习积极性,把老师从繁重的板图作业批改中解脱出来,节省时间做更多的教学研究。整合式是最好的一种教学模式。它可以克服分离式制图与计算机绘图时间分割、内容脱节的弊端。使学生在具备制图理论的基础上更自如、清晰地利用电脑实现自己的设计理念。
五、适时作业批改的重要性
机械制图有着很强的教学实践性,根据其特点,理论联系实践变得非常重要,学生通常需要通过大量的题目练习才能更好地掌握,但面对学生的大量制图作业,若不能及时准确地批改出学生的作业图,学生绘制的作
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