在機(jī)械制圖教學(xué)中巧用類比法

劉冬芳 王艷 孟秋紅 趙帥

摘 要:《機(jī)械制圖》是門既有理論又有實踐的重要技術(shù)基礎(chǔ)課,在制圖教學(xué)中,適當(dāng)?shù)暮侠淼牟捎妙惐确?對于溝通知識的聯(lián)系,實現(xiàn)知識的遷移,深化教學(xué)內(nèi)容,突破教學(xué)難點(diǎn),提高學(xué)習(xí)效率,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力起到了關(guān)鍵作用。

關(guān)鍵詞:機(jī)械制圖類比法教學(xué)方法

中圖分類號:G64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)06(a)-0148-02

1 引言

工程圖樣是工程界的技術(shù)交流語言,《機(jī)械制圖》課程是以“機(jī)械工程圖樣”為研究對象,融理論性和實踐性為一體的專業(yè)基礎(chǔ)課,是現(xiàn)代工科院校工科專業(yè)的學(xué)生必學(xué)的重要課程。?針對教學(xué)過程中出現(xiàn)的“學(xué)生難學(xué),教師難教”、“教師一講例題就懂,學(xué)生一做作業(yè)就錯”的現(xiàn)象,以優(yōu)化教學(xué)方法,提高教學(xué)質(zhì)量,作為我們新時代教師必須面對和迫切需要解決的課題。本文結(jié)合自己教學(xué)中的實踐,列舉了在課程學(xué)習(xí)過程中將復(fù)雜問題簡單化、抽象問題形象化、枯燥問題生動化的類比教學(xué)的有效運(yùn)用。

2 以實體類比——巧妙闡釋抽象問題

將較為抽象的知識與現(xiàn)實中的實體相聯(lián)系．有助于學(xué)生加深對相關(guān)知識點(diǎn)的理解。

(1)三面投影體系與教室墻面類比

新課程入門很關(guān)鍵,《機(jī)械制圖》是用二維平面圖形表達(dá)三維空間物體,兩者的聯(lián)系依靠正投影法,如何聯(lián)系則遵循的是“三面投影規(guī)律”,那么三面投影體系的建立和展開是學(xué)生一開始必須要理解的內(nèi)容,用教室的三個互相垂直的墻面來形象類比:把黑板面比作正立投影面V;地板面表示水平面H;用右面墻壁面表示側(cè)面W。這樣學(xué)生就感到很形象,很好理解。

(2)點(diǎn)、線、面與身邊實物類比

在講授點(diǎn)線面時,讓學(xué)生把自己的拳頭當(dāng)作空間的?點(diǎn),把教鞭當(dāng)作空間的直線,把課本或三角板當(dāng)作空間的平面;比較點(diǎn)的相對位置:讓學(xué)生用自己的左右拳頭放置在不同的位置,來比喻空間兩點(diǎn)的相對位置。這樣學(xué)生勤動手,多用腦,能夠更容易理解和掌握空間點(diǎn)、線、面的投影規(guī)律。

還比如“相貫”是難點(diǎn),講到這時,可以拿燈泡、瓷碗、笛子、糖葫蘆?等實物,與機(jī)械零件類比,通過學(xué)生熟悉的能夠看得見、摸得著的實物,把相貫線的概念和畫法一一講清楚,并能牢固掌握。

(3)制圖知識點(diǎn)與生活實例類比

配合制度:基孔制和基軸制?；字剖侵缚椎墓顜恢霉潭?與不同基本偏差的軸的公差帶形成的各種配合。概念好講,學(xué)生卻不好理解。將孔和軸配合與人戴帽子類比,那么應(yīng)該屬于基孔制還是基軸制？人的腦袋大小是不能變的,可以根據(jù)腦袋大小選擇合適的帽子佩帶,因此基軸制。為了進(jìn)一步加深理解,再用暖瓶與瓶塞的關(guān)系類比,此種情況應(yīng)遵守基孔制。一片哄笑之余,答案得到了,同時也理解了這兩個概念。這樣,通過一些有趣的生活小常識,變呆板枯燥為生動有趣,既活躍了課堂氣氛,又保證了教學(xué)質(zhì)量,同時對提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣效果非常明顯。

3 以行為現(xiàn)象類比——深度挖掘理論根源

學(xué)習(xí)過程中要盡量做到使學(xué)生們知其“所以然”,更知其“之所以然”。

(1)主視圖特征明顯原則與生活現(xiàn)象類比

畫物體的三視圖時,主視圖選擇很關(guān)鍵,主視圖選擇的好壞直接影響對物體的表達(dá)是否清晰、直觀。選擇主視圖時其中一個重要的原則是:特征明顯原則。圖1是對菜刀主視圖選擇的兩種方案,很明顯,方案(a)不如(b)表達(dá)直觀。這就好比人照相或照鏡子,都是正面朝前,這樣才能反映人的面貌特征,其他視圖則就如同是從不同方位看到的人的輪廓特點(diǎn)。還有身份證、駕駛證,學(xué)生的學(xué)生證等一些重要證件上的照片要求都是正面免冠照,也是一樣的道理。

(2)開口銷的規(guī)格與水桶類比

標(biāo)準(zhǔn)件、常用件章節(jié)的內(nèi)容,重點(diǎn)是讓學(xué)生們掌握規(guī)定畫法和標(biāo)注。對于圓錐銷的規(guī)格:小端的直徑和總長度。為什么不是大端直徑？學(xué)生能夠準(zhǔn)確回答出來。對于開口銷的規(guī)格:直徑和短邊的長度。問到為什么不選長邊？學(xué)生們一下找不到充分的原因。我以水桶裝水為例,一個水桶最多能裝多少水？裝滿為止,多大的桶就能裝多少水。如果桶半腰處有個孔,那么也就只能裝半桶水。這兩個道理是一樣的。

在教學(xué)中增添這些可學(xué)性強(qiáng)、關(guān)聯(lián)性緊的內(nèi)容,能夠起到“提神提腦、畫龍點(diǎn)睛”的作用。

4 以同類問題類比——分析知識點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)

將關(guān)聯(lián)知識點(diǎn)進(jìn)行比較,可以有效地加深記憶并提高知識點(diǎn)的再利用率。

(1)回轉(zhuǎn)體截交線知識點(diǎn)的比較

回轉(zhuǎn)體截交線主要研究圓柱、圓錐、圓球的截交線的形狀和投影特點(diǎn)。截平面傾斜圓柱軸線截切(傾斜角度不等于45度)截交線的空間形狀是橢圓;圓錐截交線形狀五種,有拋物線、雙曲線、橢圓、圓和直線;球的截交線形狀都是圓。對于回轉(zhuǎn)體截交線投影是非圓曲線(橢圓、拋物線、雙曲線)的,作圖方法一樣:表面取點(diǎn)法。

對于另一個關(guān)聯(lián)知識點(diǎn)相貫線來說,相貫線的空間形狀多為四次曲線,投影形狀至少有一面為非圓曲線,精確的作圖方法仍然是:表面取點(diǎn)法。

(2)平面立體投影特點(diǎn)的比較

棱柱體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是頂?shù)酌鏋槎噙呅?所有的棱面都是矩形,其投影特點(diǎn)是頂?shù)酌嫫叫械耐队懊嬷型队盀槎噙呅?另外兩個視圖都是由矩形組成的;棱錐體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是底面為多邊形,所有的棱面都是三角形,其投影特點(diǎn)是三個視圖都是由三角形圍成。平面立體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)就決定了投影特點(diǎn),利用這兩點(diǎn)的聯(lián)系可以提高畫圖和讀圖的效率和準(zhǔn)確率。

同樣對于圓柱、圓錐、和球的投影也可以找到一樣的聯(lián)系,比如看到一面投影為圓,另外兩面投影為全等三角形,就能斷定空間物體為圓錐。

(3)剖視圖和斷面圖的比較

兩者都是假想的用一剖切平面剖開物體后投射得到的圖形,圖形的形成過程是一樣的,所以學(xué)生區(qū)分不好。為了幫助同學(xué)們清楚兩者的區(qū)別,從兩方面進(jìn)行比較:一 用途上,剖視圖是來表達(dá)物體的內(nèi)形,而斷面圖來表達(dá)物體的斷面形狀,對于一些實心桿件(如肋板)的形狀,只能用斷面圖;二 圖形上,兩者的本質(zhì)區(qū)別在于:剖視圖是體的投影,斷面圖是面的投影。

斷面圖有一個規(guī)定畫法,即按剖視繪制,能不能準(zhǔn)確的畫出斷面圖前提還是真正理解兩者的區(qū)別和聯(lián)系。

5 結(jié)語

通過如此類比,可以把我們教學(xué)中許多抽象、復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化成直觀、簡單的問題,讓學(xué)生更容易接受和理解,也提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。類比教學(xué)法不僅在制圖教學(xué)中運(yùn)用有效,而且能引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)其它學(xué)科知識時聯(lián)系實際加以類比,更有效地記憶繁多枯燥的知識點(diǎn)。教學(xué)的高層境界是授之以漁,通過類比教學(xué)的實踐,可引導(dǎo)學(xué)生在日后自學(xué)的過程中觸類旁通,最終達(dá)到無師自通。

參考文獻(xiàn)

[1] 李宏林.類比法在計算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用及其成效.情報探索,2008,9.

[2] 鄧春萌.機(jī)械制圖課程的生動有效教學(xué)法.裝備制造技術(shù),2009,12.

[3] 鐘禮昌等.類比法在機(jī)制教學(xué)中的應(yīng)用.南昌高專學(xué)報,2007,6.