軟件導(dǎo)入法在《機械制圖》理論教學(xué)中的應(yīng)用改革

姚雯吉

摘 要：結(jié)合《機械制圖》課程的重要性、浙江樹人大學(xué)學(xué)生的實際情況以及課程教學(xué)的重難點，通過統(tǒng)一規(guī)劃，共同努力，嘗試將軟件導(dǎo)入《機械制圖》理論學(xué)習(xí)中，借助專業(yè)設(shè)計軟件以解決從三維到二維轉(zhuǎn)變的教學(xué)難點，幫助學(xué)生建立良好的工程思維，更有效地吸收消化知識點，同時為接下來的計算機輔助設(shè)計打下基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：教學(xué)；軟件

《機械制圖》作為工業(yè)設(shè)計和產(chǎn)品設(shè)計的專業(yè)基礎(chǔ)課，在整個培養(yǎng)計劃中占據(jù)十分重要的位置，不僅僅是因為該課程是一門技術(shù)語言，貫穿整個設(shè)計過程始末，還體現(xiàn)在培養(yǎng)空間想象能力、分析實際問題的能力和解決方法方面，均有卓越的效果。作為一門技術(shù)語言，需要未來的設(shè)計師們熟練掌握，以作為從事設(shè)計相關(guān)工作的基本技能；作為一種思維方式的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，有助于拓寬設(shè)計思維，提升分析和解決問題的能力，夯實基礎(chǔ)，為深入設(shè)計和設(shè)計合作提供可能性。因此，教好該課程是打好專業(yè)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的重要環(huán)節(jié)。

對于教育的理解，我想每個人都有自己的觀點和態(tài)度，因材施教，說起來容易，做起來確實非常困難，面對不同的學(xué)生，深入分析他們的特點，揚長避短，找尋合適的教學(xué)方法，采取科學(xué)合理的方式，以促進知識的理解吸收、思維的拓展以及能力的提高，落實到具體的課程和具體的學(xué)生類型，在教學(xué)進度和方法上，也應(yīng)該有區(qū)別和側(cè)重。以浙江樹人大學(xué)為例，藝術(shù)設(shè)計專業(yè)產(chǎn)品設(shè)計方向招收的藝術(shù)類學(xué)生，藝術(shù)類專業(yè)的學(xué)生在空間想象力、草圖表現(xiàn)力等方面有優(yōu)勢，而在數(shù)學(xué)思維、邏輯性、抽象思維等方面就不那么突出。他們可以將空間的某一物體通過素描的方式描繪下來，透視正確，但是卻很難想象通過三視圖表現(xiàn)空間物體，對此特別迷茫，對于基本的立體幾何概念缺乏理解，涉及的機件稍復(fù)雜就感到束手無策，對于三維到二維的轉(zhuǎn)換比較困難。而工業(yè)設(shè)計專業(yè)招收的是文理混合的學(xué)生，這部分學(xué)生在中學(xué)階段立體幾何和制圖基礎(chǔ)相對較好，在深入學(xué)習(xí)過程中，對整體的把握度相對較弱，對于空間的把握也相對較弱。在近三年的實踐教學(xué)中，對這兩類學(xué)生了解越多就越覺得提高課堂知識的吸收率尤為重要，只有在課堂上對知識有透徹的理解，才能夠在課后的練習(xí)中達到鞏固的效果。如何在第一時間針對學(xué)生的特點和理解方式水平進行授課，是非常關(guān)鍵的一點。

《機械制圖》是一門講述工程語言的畫法幾何類課程，注重的是工程畫法的規(guī)范性和實際應(yīng)用性，所繪制的工程圖紙是貫穿整個產(chǎn)業(yè)鏈的重要依據(jù)和交流手段，國家對此有專門的規(guī)范標(biāo)準和各類表格，以便查詢和運用，可見其應(yīng)用的范圍之廣，操作之規(guī)范。因此，學(xué)習(xí)這一工程語言，首先需要嚴謹認真，本著負責(zé)的態(tài)度學(xué)習(xí)，認真熟悉和遵循規(guī)范，養(yǎng)成良好的制圖習(xí)慣。其次是正確理解制圖規(guī)范，掌握畫法，學(xué)會分析，做到一通百通。再次是善于變通，善于與其他輔助設(shè)計手段相結(jié)合，共同提高設(shè)計效率。要實現(xiàn)這些目標(biāo)，筆者認為首先應(yīng)該解決課程教學(xué)中的難點。經(jīng)過近年實際教學(xué)的積累和與同行之間的交流，我們發(fā)現(xiàn)從三維到二維的轉(zhuǎn)變，是最困難的。特別是面對工程語言這一種思維方式，區(qū)別于生活中的日常經(jīng)驗，使得學(xué)生在理解的過程中，很難在三維和二維之間自由轉(zhuǎn)換，從而導(dǎo)致了無法將其他知識理解透徹，要實際應(yīng)用就更困難了。因此，首要解決的是如何幫助學(xué)生建立起轉(zhuǎn)換的概念。

結(jié)合以上所述的《機械制圖》課程的重要性、浙江樹人大學(xué)學(xué)生的實際情況以及課程教學(xué)的重難點，課題組統(tǒng)一規(guī)劃，共同努力，嘗試將軟件導(dǎo)入《機械制圖》理論學(xué)習(xí)中，此次嘗試軟件導(dǎo)入主要指的是軟件操作演示，軟件主要是Auto CAD和Rhion。

通過統(tǒng)一的部署和研究，首先在工業(yè)設(shè)計班級中嘗試軟件導(dǎo)入法，在授課中，穿插軟件的操作，從界面介紹到工具使用方法，以演示為主，目的是在短時間內(nèi)幫助學(xué)生建立起工程語言的環(huán)境，創(chuàng)造工程語言的學(xué)習(xí)氛圍，讓學(xué)生感受到這一思維方式帶來的改變，無論是從主觀感覺上還是從客觀的知識接受上。在這一階段，學(xué)生面對新的事物新的知識，熱情很高，特別是軟件演示帶來的直觀性，可以有效刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，三次課程下來，很多同學(xué)表現(xiàn)出了極大的興趣，最重要的一點是，在較短的時間內(nèi)，幫助學(xué)生建立起了工程思維，通過大量的案例演示和常規(guī)畫法演示，吸引學(xué)生的同時，將知識灌輸進去。例如，畫圓內(nèi)接多邊形，實際的畫法非常復(fù)雜，很多同學(xué)雖然會畫，但是很快就遺忘，這說明知識掌握得不夠牢固，通過Auto CAD演示之后，只需一個命令就可以實現(xiàn)，非常方便快捷，而且這一個命令里面包含了最關(guān)鍵的知識點，用了軟件演示之后，一目了然，印象深刻，大大提升了教學(xué)效果。Auto CAD軟在本課程教學(xué)中另外一個表現(xiàn)卓越的地方是在學(xué)習(xí)組合體讀圖過程中，組合體讀圖考驗的是對單體的三維立體進行二維三視圖表現(xiàn)以及各個單體之間的組合關(guān)系，需要“分解——整合”來分析，對很多同學(xué)來說比較難，通過軟件演示之后，一方面提高了授課效率，有時間講解更多的實例；另一方面分析指示線框的時候更明確更方便了，學(xué)生可以很好地跟著教師的節(jié)奏，一步一步學(xué)會分析，學(xué)會讀圖，從而進一步學(xué)會畫圖。通過設(shè)計軟件導(dǎo)入理論教學(xué)之后，我們對于計算機輔助設(shè)計與傳統(tǒng)畫法幾何的認識也有了變化。計算機輔助設(shè)計是一種重要的設(shè)計輔助工具，與工程語言一樣，有其自身的發(fā)展規(guī)律和特點，伴隨著大數(shù)據(jù)時代的到來和自動化生產(chǎn)的發(fā)展，未來的工業(yè)設(shè)計與計算機輔助設(shè)計的關(guān)系越來越密切，原本一些復(fù)雜的畫法，通過計算機處理和計算，在計算機上操作變得非常簡便，會讓人產(chǎn)生一種計算機輔助設(shè)計優(yōu)于傳統(tǒng)畫法學(xué)習(xí)的感覺，在此，筆者認為應(yīng)該適當(dāng)引導(dǎo)，傳統(tǒng)畫法學(xué)習(xí)和思維訓(xùn)練有其優(yōu)勢，計算機輔助設(shè)計不可能完全取代其在基礎(chǔ)學(xué)習(xí)中的作用。另外一個Rhino軟件是一款功能強大的三維建模軟件，也是工業(yè)設(shè)計學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)軟件，應(yīng)用十分廣泛，借助該軟件構(gòu)建三維立體模型，在課堂上以直觀的形式展現(xiàn)截交、相貫等概念，十分清晰，效果很好，通過動態(tài)的展示，讓學(xué)生充分了解這些難點概念，比通過枯燥講解要容易接受得多。此外，通過軟件操作的演示，不僅僅可以吸引學(xué)生的注意力，還可以展示給大家一個動態(tài)的過程，這個過程中包含了諸多作圖的要素和規(guī)范，可以幫助學(xué)生掌握關(guān)鍵的要素，從而實現(xiàn)一通百通。

本次教學(xué)改革通過軟件導(dǎo)入理論教學(xué)，可以說效果比較明顯，在處理重難點、建立工程思維、分析等方面有著優(yōu)勢，有助于學(xué)生掌握制圖方法，養(yǎng)成良好的制圖習(xí)慣，抓住重點，學(xué)會觸類旁通，也有助于打好計算機輔助設(shè)計的基礎(chǔ)，初次嘗試，在節(jié)奏進度等方面還有諸多改進之處，還望同行指導(dǎo)交流。

參考文獻：

[1] 周明貴.機械制圖典型題解366例[J].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2014.

[2] 呂瑛波.機械制圖實例解析[J].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2014.

[3] 郝育新.計算機繪圖上機指導(dǎo)[J].北京：國防工業(yè)出版社，2013.

[4] 胡傳鼎.機械制圖畫法范例[J].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.