信息化技術(shù)在《機(jī)械制圖》課中的新探索

李娜

摘要：《機(jī)械制圖》是我校機(jī)電專業(yè)的一門實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，要求學(xué)生有較強(qiáng)的識(shí)讀圖能力和基本的繪圖能力，它是后續(xù)專業(yè)課的基礎(chǔ)。教學(xué)中為了提高學(xué)生的空間想象能力，深入探索信息化技術(shù)在課程中的新應(yīng)用，將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，并充分利用微課等新網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)手段和探索VR技術(shù)及BIM技術(shù)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)一定的空間想象、思維創(chuàng)新能力，從而提高課堂教學(xué)的效果。

關(guān)鍵詞：信息化技術(shù) 機(jī)械制圖 網(wǎng)絡(luò)多媒體 VR虛擬技術(shù) BIM技術(shù)

《機(jī)械制圖》一直是我校傳統(tǒng)機(jī)電專業(yè)機(jī)械類課程中非常重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，同時(shí)也是一門既有系統(tǒng)理論又有較強(qiáng)實(shí)踐性的技術(shù)基礎(chǔ)課。它的學(xué)習(xí)目的和任務(wù)是：掌握正投影法理論及其應(yīng)用；學(xué)習(xí)、貫徹制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；掌握繪制和閱讀機(jī)械圖樣的基本方法和技能（徒手、尺規(guī)、計(jì)算機(jī)）；培養(yǎng)空間分析和想象能力；培養(yǎng)認(rèn)真細(xì)致的工作態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)的工作作風(fēng)。為了解決制圖課程傳統(tǒng)教學(xué)方式、方法的弊端問(wèn)題，隨著新信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，以新網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)、VR技術(shù)、BIM技術(shù)已經(jīng)席卷我國(guó)的各個(gè)行業(yè)，引領(lǐng)三維可視、數(shù)據(jù)可視的新潮流。我根據(jù)多年制圖教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，將信息化技術(shù)在機(jī)械制圖課程中的新探索和研究方面談?wù)勛约旱捏w會(huì)。

一、《機(jī)械制圖》課程教學(xué)的現(xiàn)狀與困境

說(shuō)起機(jī)械制圖的教學(xué)現(xiàn)狀，好像是個(gè)老生常談的問(wèn)題了。針對(duì)機(jī)械制圖這門課偏難、且實(shí)訓(xùn)條件有限的現(xiàn)狀，學(xué)生對(duì)立體幾何沒(méi)有概念。缺乏最基本的空間想象力。而且制圖教學(xué)課時(shí)不夠，這些都是客觀存在的問(wèn)題。在我多年的教學(xué)實(shí)踐中，也探索出一些解決辦法，從最初的只能反映結(jié)果的掛圖、課件、模型到能夠表達(dá)過(guò)程的動(dòng)畫、視頻、三維軟件的運(yùn)用，都是在努力培養(yǎng)和加強(qiáng)學(xué)生的空間想象力，更直觀的使學(xué)生理解二維圖形與三維實(shí)體之間的轉(zhuǎn)換，提高學(xué)生的識(shí)圖能力。然而基礎(chǔ)的信息化技術(shù)已經(jīng)不能滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)和要求，以及日益提高和信息化水平，這就要求我們應(yīng)更高更深層的探索新的信息化技術(shù)手段。

二、“微”時(shí)代在機(jī)械制圖教學(xué)中的運(yùn)用

目前，微信、微博、微電影等流行于整個(gè)社會(huì)，我們身處“微時(shí)代嚇要改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，利用微課及微信公眾號(hào)配合制圖課程教學(xué)，讓學(xué)生從被動(dòng)的接受知識(shí)轉(zhuǎn)化為主動(dòng)的探究知識(shí)，充分利用課上的時(shí)間，提高學(xué)習(xí)的效率。

微課是指運(yùn)用信息技術(shù)按照認(rèn)知規(guī)律，呈現(xiàn)碎片化學(xué)習(xí)內(nèi)容、過(guò)程及擴(kuò)展素材的結(jié)構(gòu)化數(shù)字資源。“微課”的核心組成內(nèi)容是課堂教學(xué)視頻（課例片段），同時(shí)還包含與該教學(xué)主題相關(guān)的教學(xué)設(shè)計(jì)、素材課件、教學(xué)反思、練習(xí)測(cè)試及學(xué)生反饋、教師點(diǎn)評(píng)等輔助性教學(xué)資源，因此，“微課”既有別于傳統(tǒng)單一資源類型的教學(xué)課例、教學(xué)課件、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)反思等教學(xué)資源，又是在其基礎(chǔ)上繼承和發(fā)展起來(lái)的一種新型教學(xué)資源。

在微課教學(xué)之前，為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，教師已經(jīng)采用了學(xué)生分組學(xué)習(xí)，但學(xué)生在自主學(xué)習(xí)繪圖的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，如果及時(shí)回答每個(gè)小組的問(wèn)題，那老師就可能會(huì)不斷地回答不同小組的相同問(wèn)題，如果把學(xué)生的問(wèn)題集中講解，又會(huì)導(dǎo)致回答學(xué)生的問(wèn)題不及時(shí)?，F(xiàn)在，把微課教學(xué)融入小組學(xué)習(xí)中，以上問(wèn)題迎刃而解了。教師在上課之前，做好相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的微課，通過(guò)微信公眾號(hào)、QQ群等方式提前發(fā)給學(xué)生。微課可用動(dòng)畫、文字介紹、視頻講解等多種模式展現(xiàn)課堂的重要內(nèi)容，這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到問(wèn)題可以觀看微課，及時(shí)尋找問(wèn)題答案。

三、VR技術(shù)在機(jī)械制圖中的應(yīng)用

VR是Virtual Reality的縮寫，中文的意思就是虛擬現(xiàn)實(shí)，概念是在80年代初提出來(lái)的，其具體是指借助計(jì)算機(jī)及最新傳感器技術(shù)創(chuàng)造的一種嶄新的人機(jī)交互手段。在機(jī)械制圖課程中運(yùn)用VR技術(shù)虛擬制圖的教學(xué)是目前一種比較先進(jìn)的技術(shù)，它可以真實(shí)地虛擬機(jī)械制圖教學(xué)的整個(gè)過(guò)程，輕松構(gòu)建出機(jī)械模型的三維立體圖，并通過(guò)傳感器裝置，實(shí)現(xiàn)機(jī)械零部件在虛擬環(huán)境中的拆卸、組裝及視角的旋轉(zhuǎn)等，幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和了解機(jī)械模型的整體結(jié)構(gòu)，充分的激發(fā)了學(xué)生的想象力，增強(qiáng)學(xué)生識(shí)讀圖的能力。同時(shí)，借助三維立體空間虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境進(jìn)行機(jī)械制圖教學(xué)，讓每一個(gè)學(xué)生都能夠設(shè)身處地感知到制圖的要領(lǐng)，增強(qiáng)真實(shí)制圖的體驗(yàn)，不斷地完善機(jī)械制圖課程教學(xué)模式。另外，應(yīng)用VR技術(shù)虛擬制圖過(guò)程，對(duì)教師創(chuàng)新機(jī)械制圖教學(xué)模式具有一定的指導(dǎo)作用。

四、BIM技術(shù)在機(jī)械制圖中的應(yīng)用

BIM的全稱是Building Information Modeling建筑信息化模型，是一個(gè)完備的信息模型，它通過(guò)三維數(shù)字技術(shù)模擬建筑物所具有的真實(shí)信息，為工程設(shè)計(jì)和施工提供相互協(xié)調(diào)、內(nèi)部一致的信息模型。它有八個(gè)特點(diǎn)：可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性、一體化性、參數(shù)化性、信息完備性。目前，BIM技術(shù)已經(jīng)席卷我國(guó)的各個(gè)行業(yè)，引領(lǐng)三維可視、數(shù)據(jù)可視化潮流。

BIM技術(shù)不只應(yīng)用在建筑領(lǐng)域，在機(jī)械制圖課程中，引入BIM技術(shù)可以使抽象的二維圖紙轉(zhuǎn)換為清晰可見(jiàn)的三維立體圖形，并且可以很好的詮釋空間投影之間的相對(duì)關(guān)系，在建模時(shí)以三維立體圖先行，附以基本投影面的投影分析，這樣使學(xué)生更直觀的看圖、想圖、畫圖，更好的提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。

利用BIM技術(shù)這一強(qiáng)大的行業(yè)先進(jìn)技術(shù)去輔助制圖的教學(xué)，不僅對(duì)課程體系的轉(zhuǎn)型是一次強(qiáng)大的沖擊，對(duì)學(xué)生自身的專業(yè)素養(yǎng)也是一種提升，對(duì)就業(yè)質(zhì)量的提升是事半功倍的。

五、結(jié)論

綜上所述，信息技術(shù)在機(jī)械制圖課程中的應(yīng)用，主要是以創(chuàng)新應(yīng)用新技術(shù)的能力為主的，將多種信息技術(shù)手段應(yīng)用到制圖課程中來(lái)，不僅豐富了教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段，也鍛煉了學(xué)生的空間想象能力，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使原本專業(yè)性強(qiáng)較枯燥的制圖課變得生機(jī)盎然。然而，信息技術(shù)在制圖課程中的應(yīng)用還有很大的發(fā)展空間，還有很多值得去探索和研究的方面去等待發(fā)現(xiàn)和挖掘。