工程制圖的現(xiàn)代教學(xué)方法和手段探究

鄧玉清

摘要本文對(duì)目前中專學(xué)校工程制圖課程的教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，提出將Autocad技術(shù)作為教學(xué)手段。制作成多媒體課件。經(jīng)過(guò)教學(xué)實(shí)踐，能達(dá)到交互性好、感官性好、教學(xué)過(guò)程符合思維習(xí)慣的教學(xué)效果，有效地解決了工程制圖課教學(xué)直觀性差的問題。

關(guān)鍵詞工程制圖教學(xué)手段Autocad

“工程制圖”課程的實(shí)用性一般能被學(xué)生認(rèn)可，因此多數(shù)學(xué)生在這門課的學(xué)習(xí)上很下功夫。同時(shí)，它又是一門抽象難學(xué)的課程，一些學(xué)生花了很多時(shí)間學(xué)習(xí)，效果仍不理想。特別對(duì)于那些學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差、空間想象力較差的學(xué)生更是如此。這其中有學(xué)生基礎(chǔ)方面的原因，也有教學(xué)方法、教學(xué)手段方面的原因。為了達(dá)到工程制圖課的教學(xué)目的，取得良好的效果，筆者嘗試了在教學(xué)中應(yīng)用Autocad作為輔助教學(xué)工具，解決教學(xué)中空間想象難的實(shí)際問題。取得了較滿意的效果。

一、引入多媒體手段，增大教學(xué)信息量

傳統(tǒng)的教學(xué)方式，以紙質(zhì)教材為主要媒介，輔以掛圖、模型為教具、依靠粉筆、黑板來(lái)進(jìn)行。教師一般先出示模型，對(duì)模型進(jìn)行分析講解，再在黑板上畫出平面圖形。一節(jié)課內(nèi)多則兩三個(gè)圖形，由于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形狀，往往一節(jié)課也畫不完一個(gè)圖形。大量課堂時(shí)間用在了畫板圖上，教師講解的時(shí)間相對(duì)就少了，使得課堂教學(xué)效率非常低。而且，在有限的課時(shí)內(nèi)，教師的板圖多、工作強(qiáng)度大，在板圖的過(guò)工程中，又無(wú)法和學(xué)生進(jìn)行交流，很不利于組織教學(xué)。利用Autocad作為多媒體輔助工具，可有效地解決傳統(tǒng)教學(xué)中的這一問題。課前，教師將模型制作成三維動(dòng)態(tài)圖形與二維視圖。課上，教師以演示和講解的方式進(jìn)行授課。由于減少了板圖時(shí)間，課堂上既可以增加授課內(nèi)容提高信息量，又可以增加學(xué)生的練習(xí)時(shí)間和教師的輔導(dǎo)時(shí)間，大大提高了課堂教學(xué)效率。

二、引入多媒體手段，培養(yǎng)學(xué)生空間想象力

“工程制圖”根據(jù)工程技術(shù)的規(guī)定和知識(shí)來(lái)繪制和閱讀工程圖樣，其實(shí)質(zhì)是在用二維平面的“圖”來(lái)表達(dá)三維空間的“物”。在工程制圖課堂教學(xué)中，要不斷地進(jìn)行“空間→平面”、“平面→空間”動(dòng)態(tài)思維的轉(zhuǎn)換，然而這種轉(zhuǎn)換對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)存在著相當(dāng)?shù)碾y度。傳統(tǒng)的教學(xué)通過(guò)教師帶領(lǐng)學(xué)生不斷地畫圖讀圖來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力，而因課堂的局限使然，不可能把所有的模具都剖開，每一個(gè)圖形也不可能都有對(duì)應(yīng)的模具。一個(gè)工件的圖形。有時(shí)無(wú)論教師怎樣描述比劃，一些學(xué)生就是想象不出它的形狀結(jié)構(gòu)，對(duì)一些平面圖形有時(shí)又很難想象出它的空間結(jié)構(gòu)。

作為教師，如何在課堂上幫助學(xué)生在“圖”和“物”之間建立一座橋梁，使他們能在二維平面和三維空間自由來(lái)往成為工程制圖課的關(guān)鍵點(diǎn)。采用多媒體輔助教學(xué)手段完全可以在此取得事半功倍的效果。利用Autocad可以畫出各種物體的三維圖形，讓學(xué)生在三維空間中直接去認(rèn)識(shí)和感知空間幾何元素，直觀、形象，易于接納。例如：在視圖表達(dá)部分，通過(guò)動(dòng)畫表現(xiàn)空間立體的平面抽象和平面圖形的立體再現(xiàn)過(guò)程。

學(xué)生通過(guò)觀看圖形的生成和轉(zhuǎn)換全過(guò)程，比聽教師的口頭講解更生動(dòng)、更形象、更易理解與掌握。再如：求相貫線上的點(diǎn)是難點(diǎn)，學(xué)生理解很費(fèi)力。采用如下圖所示的立體動(dòng)畫表現(xiàn)形式，較容易地解決了問題。圖1采用了用平行主視圖方向的平面去切割形體，可以清楚地看到這個(gè)組合體的兩個(gè)共有點(diǎn)，再通過(guò)用平行俯視圖方向的平面去切割形體又得到兩個(gè)公共點(diǎn)(如圖2所示)，就很容易地求出相貫線上的共有點(diǎn)。通過(guò)這個(gè)動(dòng)畫對(duì)學(xué)生進(jìn)行直觀感覺的引導(dǎo)，他們很快就能掌握相貫在平面的形狀和在空間的結(jié)構(gòu)。

三、利用多媒體手段，使課堂教學(xué)組織更為靈活

利用多媒體教學(xué)手段不僅能提高課堂的教學(xué)效率，而且能使教學(xué)過(guò)程更加靈活、課堂氣氛更加活躍。運(yùn)用Autocad技術(shù)可以在課前建立豐富的電子教學(xué)模型、電子教學(xué)掛圖，大量的電子虛擬模型和電子掛圖構(gòu)成組織課堂教學(xué)的素材庫(kù)。教師可以根據(jù)授課內(nèi)容實(shí)時(shí)選用，使課堂教學(xué)不再受時(shí)空的限制。根據(jù)課堂上學(xué)生的實(shí)際需要，隨時(shí)繪制、派生出各種圖樣，達(dá)到傳統(tǒng)教學(xué)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的效果。豐富多彩的電子圖樣增大了課堂的信息量，生動(dòng)形象的動(dòng)畫使學(xué)生的學(xué)習(xí)不再枯燥。例如，在投影概念的建立、三視圖的形成、組合體視圖的分析、相貫線與截交線的形成和畫法等基本概念、基本方法及難以用原教具表達(dá)的內(nèi)容上，利用素材庫(kù)中的素材為學(xué)生提供形象生動(dòng)的動(dòng)畫演示，展示圖形的生成和轉(zhuǎn)換過(guò)程，讓思維變得可視化。使教學(xué)過(guò)程處于一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程。再如講到點(diǎn)、線、面和體時(shí)，對(duì)所用素材設(shè)置不同的顏色來(lái)加強(qiáng)對(duì)所講內(nèi)容的表達(dá)。在Autocad的環(huán)境中，還可以隨意旋轉(zhuǎn)、剖切、拆卸、放大電子三維圖，有利于加深學(xué)生對(duì)各種立體、零件、裝配體空間結(jié)構(gòu)及組成的理解。在講授“裝配圖”的“裝配工藝結(jié)構(gòu)”時(shí)。動(dòng)畫可以把銑刀頭的裝配圖分解成13個(gè)零件的圖形，每一個(gè)零件的結(jié)構(gòu)形狀、相互之間的連接關(guān)系在圖中可以很清楚地得以表現(xiàn)，并且在圖中還可以了解銑刀頭的裝配關(guān)系和工作原理，三維動(dòng)畫讓拆裝過(guò)程動(dòng)態(tài)地展現(xiàn)出來(lái)，既生動(dòng)又形象。

四、利用多媒體手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

多媒體教學(xué)手段的引入，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。使教師讓學(xué)生看、讓學(xué)生聽變成了學(xué)生自己要看要聽。教師適時(shí)組織學(xué)生參與案例的討論和交流，使他們獲得學(xué)習(xí)、分析和解決問題的思路、方法和能力。例如，講授“形體的表達(dá)方法”時(shí)，預(yù)先運(yùn)用多媒體手段準(zhǔn)備電子實(shí)物模型和對(duì)應(yīng)的多組不同視圖。對(duì)每一實(shí)物模型，要求學(xué)生對(duì)照一組視圖?；蛘咭悦恳唤M視圖對(duì)照實(shí)物模型，對(duì)該零件從投影方向的選擇、主視圖的選擇、表達(dá)的方法進(jìn)行比較和討論，選出最佳的表達(dá)方案。通過(guò)這種方式的教學(xué)，學(xué)生成為課堂的主體，教師只起到組織和引導(dǎo)作用。不僅在潛移默化中培養(yǎng)了學(xué)生的空間思維能力、細(xì)致認(rèn)真的學(xué)習(xí)習(xí)慣、自覺學(xué)習(xí)主動(dòng)學(xué)習(xí)的作風(fēng)，也培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

現(xiàn)代多媒體教學(xué)具有許多優(yōu)越性，同時(shí)對(duì)教師的教學(xué)能力提出了更高的要求。教師不僅要具備牢固的工程制圖專業(yè)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，還應(yīng)具備相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用能力。不可否認(rèn)的是。傳統(tǒng)教學(xué)方式也有它不可取代的優(yōu)勢(shì)。比如，傳統(tǒng)的教學(xué)手段能以最真實(shí)的方式展現(xiàn)工程圖繪制過(guò)程的全部，不斷地與學(xué)生的反應(yīng)相交互。同時(shí)，教師認(rèn)真細(xì)致的作圖風(fēng)范和制圖基本功，能夠極大地影響學(xué)生。將現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)模式與傳統(tǒng)的教學(xué)模式緊密結(jié)合，無(wú)疑是最好的選擇。