PowerPoint軟件在機(jī)械制圖教學(xué)中的巧用＊

吳 浩，于友林

(1.江蘇省海安開放大學(xué)計(jì)算機(jī)教研室，江蘇 南通 226600；2.江蘇省海安開放大學(xué)南通市機(jī)電教科研基地)

0 引言

⑴ 核心概念界定

Microsoft Office PowerPoint軟件

Microsoft Office PowerPoint是微軟公司的演示文稿軟件。一般簡稱為PPT軟件。

一般完整的PPT文件包含目錄、圖片、動(dòng)畫、圖表、文字、片尾動(dòng)畫等。其中包含的元素有動(dòng)畫、文字、圖片、圖表、聲音、微視頻等。PPT應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，特別是在教育、培訓(xùn)等領(lǐng)域使用非常普遍。

機(jī)械制圖

機(jī)械制圖是用圖樣表示機(jī)械零部件的結(jié)構(gòu)與形狀、機(jī)器（部件）尺寸的大小、機(jī)器（部件）的工作原理和技術(shù)要求的工程學(xué)科。機(jī)械圖樣一般由圖形、符號(hào)、文字和數(shù)字等組成，是表達(dá)機(jī)械工程人員設(shè)計(jì)意圖和實(shí)際生產(chǎn)制造要求以及工程人員交流經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)文件，常被稱為機(jī)械工程界的語言。專業(yè)課程“機(jī)械制圖”主要給予學(xué)生傳授國家機(jī)械制圖的國家標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)會(huì)讀圖、識(shí)圖，以及繪制幾何體三視圖、零件圖和裝配圖的方法等。

教學(xué)

教學(xué)是教師的教和學(xué)生的學(xué)所組成的一種人類特有的人才培養(yǎng)活動(dòng)。本文探討機(jī)電專業(yè)教學(xué)，教師通過Microsoft Office PowerPoint軟件將三維空間難理解、枯燥無味的《機(jī)械制圖》教學(xué)變?yōu)閯?dòng)態(tài)的、直觀性教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，在教學(xué)過程中有目的地引導(dǎo)學(xué)生掌握《機(jī)械制圖》知識(shí)和技能，促進(jìn)學(xué)生該學(xué)科學(xué)習(xí)成績的提高。

巧用

巧用是指該軟件與一般常規(guī)使用有不同之處，主要使用“繪圖”、“動(dòng)畫”等功能，是靈活、創(chuàng)新地應(yīng)用該軟件進(jìn)行制圖。機(jī)械制圖畫圖中，讓軟件的繪圖、動(dòng)畫效果在機(jī)械制圖課程教學(xué)中呈現(xiàn)，分步動(dòng)畫演示三視圖及基本視圖等的繪制過程，教學(xué)的直觀性得到加強(qiáng)，提高學(xué)生對學(xué)習(xí)機(jī)械制圖的興趣與學(xué)習(xí)質(zhì)量。

⑵ 研究的背景與意義

機(jī)電專業(yè)學(xué)生需要空間想象能力，這種抽象的空間想象能力要結(jié)合實(shí)際來培養(yǎng)。例如，生活中出現(xiàn)的與機(jī)械制圖關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)的物件自來水管子接頭包括三通、四通等，如果不注意觀察思考，就不會(huì)用理論知識(shí)進(jìn)行知識(shí)遷移分析。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用和普及，Microsoft Office PowerPoint軟件應(yīng)用于教學(xué)發(fā)展十分迅速。專業(yè)課教師更加注重計(jì)算機(jī)技術(shù)在專業(yè)課程教學(xué)的應(yīng)用，特別是能夠制作出集文字、圖形、圖像、聲音以及視頻等多媒體元素于一體的演示教學(xué)效果的課件，或制作專題、例題講解等，取得了較好的效果?；蛟S有很多繪圖、動(dòng)畫制作軟件比Microsoft Office PowerPoint軟件的功能更強(qiáng)大或者動(dòng)畫效果更好，但是筆者經(jīng)過探索發(fā)現(xiàn)，對于機(jī)械制圖教學(xué)，使用Microsoft Office PowerPoint軟件中的“繪圖、動(dòng)畫”等功能更適合機(jī)電專業(yè)學(xué)生對于繪圖投影原理“三視圖”等過程的理解，對學(xué)好機(jī)械制圖課程很有幫助。

1 理論基礎(chǔ)與實(shí)踐依據(jù)

1.1 理論基礎(chǔ)

加德納多元智能理論是由美國哈佛大學(xué)教育研究院的心理發(fā)展學(xué)家霍華德·加德納(Howard Gardner)在1983年提出。加德納從研究腦部受創(chuàng)傷的病人發(fā)覺到他們在學(xué)習(xí)能力上的差異，從而提出該理論[1]。

人的才能與智力是多方面的，人的才智發(fā)展也是有偏重的。例如：有些人對運(yùn)動(dòng)有很好的控制力，在運(yùn)動(dòng)中有很好的身體協(xié)調(diào)性；有些人對于繪畫、音樂、舞蹈等有獨(dú)到的思考，其創(chuàng)作和展示的才能十分突出?，F(xiàn)實(shí)中人智能是多樣性的，不同的人有不同的智能偏重組合，出現(xiàn)“天才白癡”的人確實(shí)存在，其原因是社會(huì)人不同的才智組合與偏重決定了人對學(xué)科認(rèn)知能力的差異，在某些方面出色的才智表現(xiàn)就出現(xiàn)了不同學(xué)科的科學(xué)家、藝術(shù)家等。如：機(jī)械工程師及玉雕師等對物體立體的空間感（空間智能）比較強(qiáng)；體操運(yùn)動(dòng)員和冰上雙人舞運(yùn)動(dòng)員的肢體動(dòng)作控制智能較強(qiáng)；企業(yè)市場銷售人員的人際溝通交往智能較強(qiáng)等。

1.2 實(shí)踐依據(jù)

國發(fā)〔2017〕4號(hào)文件《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃的通知》中指出：“堅(jiān)持能力為重。優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)，豐富社會(huì)實(shí)踐，強(qiáng)化能力培養(yǎng)。著力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力，教育學(xué)生學(xué)會(huì)知識(shí)技能，學(xué)會(huì)動(dòng)手動(dòng)腦，學(xué)會(huì)生存生活，學(xué)會(huì)做人做事，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)適應(yīng)社會(huì)，開創(chuàng)美好未來[2]。”

2 研究目標(biāo)與內(nèi)容

2.1 研究目標(biāo)

Microsoft Office PowerPoint軟件是一種使用很普遍的制作和演示幻燈片的軟件，通過研究將該軟件應(yīng)用于機(jī)械制圖教學(xué)中，能夠繪制出包含文字、動(dòng)畫的圖線、繪圖的聲音以及穿插企業(yè)產(chǎn)品機(jī)械圖紙現(xiàn)場生產(chǎn)的微視頻等多媒體元素于一體的演示教學(xué)案例，把機(jī)械制圖的作圖步驟，以動(dòng)畫的圖線逐一分步驟的展現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)最細(xì)化、最簡單的元素點(diǎn)、線、面等緩慢動(dòng)態(tài)的教學(xué)顯示，增加學(xué)生對機(jī)械制圖知識(shí)的理解與掌握，加強(qiáng)該學(xué)科教學(xué)的效果。

2.2 研究內(nèi)容

⑴ Microsoft Office PowerPoint軟件在制作“機(jī)械制圖”三視圖投影的方法、技巧及動(dòng)畫演示；

⑵ Microsoft Office PowerPoint軟件在制作“機(jī)械制圖”零件圖、剖視圖、裝配圖的方法與技巧；

⑶ Microsoft Office PowerPoint軟件在制作“機(jī)械制圖”教學(xué)動(dòng)態(tài)的作圖步驟與生產(chǎn)實(shí)踐機(jī)械圖樣的聯(lián)系及動(dòng)畫展現(xiàn)。

3 研究思路、方法與過程

3.1 研究思路

如何將機(jī)械制圖老師在黑板上傳統(tǒng)教學(xué)繪圖的步驟轉(zhuǎn)化為用Microsoft Office PowerPoint軟件利用計(jì)算機(jī)模擬分步動(dòng)畫演示繪圖的詳細(xì)過程，按照“長對正、寬相等、高平齊”[3]的投影關(guān)系，實(shí)現(xiàn)由點(diǎn)、線、面組成機(jī)械圖形的三維立體形狀演變?yōu)閯?dòng)態(tài)變化的作圖過程，找出利用該軟件繪制機(jī)械圖形的方法與技巧。

3.2 研究方法

⑴ 行動(dòng)研究法。行動(dòng)研究是將改革行動(dòng)與研究工作相結(jié)合，與教育實(shí)踐的具體改革行動(dòng)緊密相連。

本文中行動(dòng)研究法是指，機(jī)械制圖教師個(gè)人或相邀幾個(gè)機(jī)械制圖教師一起來研究Microsoft Office PowerPoint軟件在機(jī)械制圖教學(xué)中實(shí)現(xiàn)繪圖的動(dòng)畫功能，對機(jī)械制圖教學(xué)如何能使機(jī)電專業(yè)學(xué)生聽得懂、看得懂，易于接受的分最小步的繪圖授課形式進(jìn)行研究，在利用該軟件教學(xué)行動(dòng)研究中不斷探索、改進(jìn)和解決機(jī)械制圖教學(xué)的實(shí)際問題：讓學(xué)生輕松聽得懂、看得懂和學(xué)得會(huì)。

⑵ 案例研究法。案例研究法是結(jié)合生活實(shí)際，以典型案例為素材，促使人們進(jìn)入特定的生活情景過程，建立真實(shí)的解決問題的方案。

本文中的案例研究法是指機(jī)械制圖教師以常見的點(diǎn)、線、面及三維立體基本體（長方體、正六面體、三菱錐、四凌錐、圓錐、圓柱、球體等）為例，利用Microsoft Office PowerPoint軟件根據(jù)繪制三視圖的原理“長對正、寬相等、高平齊”動(dòng)畫分步繪制圖形的過程，以增強(qiáng)學(xué)生對繪圖過程的理解，初步建立空間想象力。

3.3 研究過程

機(jī)械制圖教師利用該軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī)繪圖教學(xué)實(shí)踐，從全方位繪制三維視圖或?qū)⑷S視圖繪制成平面視圖，解決平面三視圖與真實(shí)立體圖形在點(diǎn)、線、面上的對應(yīng)關(guān)系。研究過程從學(xué)習(xí)、探究、運(yùn)用、檢驗(yàn)、總結(jié)五個(gè)方面逐步深入開展。

機(jī)械制圖教師學(xué)習(xí)并研究Microsoft Office PowerPoint軟件理論中繪圖、動(dòng)畫等功能在機(jī)械制圖繪圖的運(yùn)用；

例題1六棱柱（圖1）被一平面切割，畫出俯視圖和左視圖[4]。

圖1

圖2

通過PPT軟件繪圖將圖1每一作圖步驟分步動(dòng)畫顯示得到圖2所示的圖形。

探究Microsoft Office PowerPoint軟件在機(jī)械制圖教學(xué)中集文字、圖形、圖像、聲音以及視頻剪輯等多媒體元素于一體的教學(xué)動(dòng)態(tài)作圖、編輯的步驟；

運(yùn)用Microsoft Office PowerPoint軟件進(jìn)行機(jī)械制圖課程教學(xué)實(shí)踐探索；

例題2完成平面切割體（圖3）俯視圖的投影[4]。

通過PPT軟件繪圖，將圖3每一個(gè)作圖步驟分步動(dòng)畫顯示，得到圖4所示的圖形。

圖3

圖4

檢驗(yàn)Microsoft Office PowerPoint軟件在機(jī)械制圖教學(xué)中實(shí)際運(yùn)用教學(xué)效果；

總結(jié)將Microsoft Office PowerPoint軟件嫻熟用于機(jī)械制圖教學(xué)的步驟，并與其他軟件比較運(yùn)用該軟件在機(jī)械制圖動(dòng)畫作圖的不足與缺陷。

4 研究成果

該課題主要的研究成果有課題研究報(bào)告、論文，機(jī)械制圖課程教學(xué)利用該軟件的教案、課件、教師開設(shè)本課程?？h市級(jí)公開課資料、開發(fā)的教學(xué)微視頻、教學(xué)實(shí)錄、反思，機(jī)械制圖課程教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，其他配套過程性資料等。

5 結(jié)束語

實(shí)踐證明提高教學(xué)質(zhì)量需要通過實(shí)施課程教學(xué)改革來達(dá)到，將原有的課程編寫體系與生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合，完成校本化二次開發(fā)，從課程標(biāo)準(zhǔn)、課程結(jié)構(gòu)、課程內(nèi)容、課程教學(xué)實(shí)施的方法與手段、實(shí)施過程中的多元評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行改革探索[5]。通過信息技術(shù)優(yōu)化專業(yè)課程構(gòu)建，動(dòng)態(tài)更新專業(yè)知識(shí)，將理論知識(shí)與技能融匯于企業(yè)產(chǎn)品之中，采用案例教學(xué)等，將課程基本知識(shí)與理論貫穿聯(lián)系起來[6]。

在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)之上，探索Microsoft Office PowerPoint軟件進(jìn)行機(jī)械制圖課程教學(xué)實(shí)踐中的運(yùn)用，動(dòng)態(tài)直觀、形象直觀地突出了教學(xué)重點(diǎn)，分步動(dòng)態(tài)顯示了教學(xué)難點(diǎn)，使學(xué)生理解三視圖知識(shí)的進(jìn)度加快，提升了學(xué)生對機(jī)電專業(yè)機(jī)械制圖課程學(xué)習(xí)的效果。

通過深入研究，進(jìn)一步提高軟件的應(yīng)用水平，對于繪制有規(guī)則曲線段和任意無規(guī)則曲線段、零件圖尺寸標(biāo)注等方面存在的繪制比較繁瑣和比較局限的問題等，探索軟件其他的功能進(jìn)行彌補(bǔ)，或與其他軟件配合使用，提高該軟件在機(jī)械制圖學(xué)科教學(xué)改革中使用的效果。

參考文獻(xiàn)(References):

[1]多元智能論.[EB/OL].https://baike.so.com/doc/5390959-5627639.html.

[2]國發(fā)〔2017〕4號(hào)文件《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃的通知》[EB/OL].https://baike.so.com/doc/24667340-25561570.html.

[3]錢可強(qiáng).機(jī)械制圖[M].中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社,2005.

[4]于友林.中職機(jī)械制圖截交線教學(xué)案例[J].教育教學(xué)論壇,2013.12.

[5]于友林.機(jī)械制圖課程教學(xué)改革與生產(chǎn)實(shí)踐校本化的研究[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2015.11:80-83

[6]于友林.機(jī)械制圖課程游戲化教學(xué)改革研究[J].職業(yè),2015.3:45-46