《机械制图》课程的教学改革与实践探析

第２３卷第４期　甘肃广播电视大学学报　Ｖｏ１．２３　Ｎｏ．４　２０ｌ３年ｌ２月　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｇａｎｓｕ　Ｒａｄｉｏ＆ＴＶ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｄｅｃ．２０１３　《机械制图》课程的教学改革与实践探析　肖来利　（甘肃有色冶金职业技术学院，甘肃金昌７３７１０ｏ）　［摘要］按照高职高专技能型人才培养要求，《机械制图》课程教学既要保证知识体系的完整性，又要突出学生　技能训练。因此在合理整合课程教学内容的基础上，必须注重培养学生的空间想象能力，不断提高学生读图　绘图的能力。　［关键词］机械制图；整合；空间想象；投影规律；读图；绘图　［中图分类号】Ｇ７１０　［文献标志码】Ａ　［文章编号］１００８—４６３０（２０１３）０４—００８１—０４　《机械制图》是高等职业技术学院理工类教学　例如：《正投影法基础》这一章的教学内容是《机　计划中的一门必修的专业基础课程，作为一名合　械制图》课程教学中的关键点和基本点。正投影　格的高等职业技术学院毕业生，必须具有看图和　法是绘制和阅读机械图样的理论基础，是学习机　绘图的能力。根据教育部对高等职业技术教育培　械制图的开门锁，机械图样中所表达的物体形状　养目标的要求，为满足《机械制图》在其它机械类　都是按照正投影方法绘制的。其教学效果好坏关　专业课程教学中的应用需求，“专业基础理论教学　系到能否正确掌握制图技能，能否快速、有效地掌　要以应用为目的，削枝强干，突出应用性、实践性　握投影规律，学会读、画三视图ｏ　ＥＩ］　的原则，重组课程结构”，因此在《机械制图》课程　笔者在对现行教材第二章《正投影法基础》的　的教学设计中，必须凸显对“实践性、应用性”的原　内容进行分析后发现，教材的编排顺序不尽合理。　则，目的是切切实实地培养学生读图与绘图的能　“投影”与“视图”是两个重要的概念，按照教材的　力。然而，在教学实践过程中发现，由于学生知识　编排顺序，“投影”与“视图”这两个概念一开始就　结构不合理，空间想象能力欠缺，对《机械制图》课　交替出现，容易给学生造成概念混乱，如把点的　程的学习往往是开始很有兴趣，后来慢慢便感到　“正投影、水平投影、侧面投影”混为点的。‘‘主投　头痛，导致及格率较其它专业基础课低。如何提　影、俯投影、左投影”，把“主视图、俯视图、左视　高《机械制图》课的教学质量，让学生学得轻松，学　图”混为“正视图、俯视图、侧视图”，等等。另外，　得有信心，最终达到教学目标，笔者在教学实践中　教材先讲“体”的投影，后讲“点”、“线”、“面”的　进行了有益的探索。　投影，没有体现出由易到难、由浅入深的教与学规　１突出应用性、实践性的原则。合理整　律，按这种顺序教学，对于没有这方面知识的学生　合课程教学内容　来说，头脑中还没有建立“点”、“线”、“面”几何元　素的投影概念，就直接学习“体”的投影作图，造成　《机械制图》课程实践性较强，学生在完成学　他们学习的困惑和模糊，而且这种状况要在后续　习任务后，要具备一定的解决生产实际问题的能　的教学中花费大量的时间进行解惑，导致重复教　力，具体地说应具备基本的读图和绘图的能力。　学。因此，笔者在教学中可对教材内容和编排顺　因此，教师在讲授过程中应根据课程内容和学生　序进行适当的调整，如表１所列。　的实际情况，对教材内容进行合理的整合和编排，　通过这样的调整，使学生首先在头脑中建立　力求突出应用性、实践性的原则，让课程内容更符　起一个三投影面体系，然后，将三投影面体系展　合和贴近学生的思维发展规律，以利于培养学生　开，在此基础上学习“点”的投影特性及空间各种　的空间感，力求使学生在学习过程中少走弯路。　位置的“线”、“面”的投影特性。在学生建立并掌　收稿日期：２０１３・１０・１８　作者简介：肖来利（１９７０一），女，山西原平人，高级讲师，主要从事机械制图课程教学与研究。　甘肃广播电视大学学报　第２３卷第４期　握了“投影”的概念以后，再引入“三视图的形成　及其投影规律”，最后，明确“视图”是把物体按正　投影法并根据有关标准和规定画出物体的图形。　即“视图”是组成物体的“点”、“线”、“面”在投影　面上的投影的集合：物体的正面投影图称为主视　图，水平投影图称为俯视图，侧面投影图称为左视　图。当学生理解了“投影”和“视图”的概念以及　二者之间的联系和区别后，在学习基本几何体的　三视图的过程中，就可以直接引入“视图”的概念。　实践结果显示，学生概念模糊情况有了明显的好　转，学生的空间概念逐渐清晰，为学习后面的知识　奠定了扎实的基础。　表１　《正投影法基础》内容和编排　原教材安排　现教学安排　投影法的概念　投影法的概念　三视图的形成及投影　三投影面体系的建立及点　规律　线面的投影　基本体的投影　三视图的形成及投影规律　点线面的投影　基本体的投影　２丰富教学手段，培养学生空间想象能　力　《机械制图》课程主要是为培养学生基本的读　图和绘图能力，进而培养学生的空间想象能力。　课程学习任务完成后，学生应该能根据视图想象　出物体的立体形状——读图，能运用正投影规律　将物体绘成若干个视图来表达物体的形状——绘　图。在课堂教学中笔者注重运用挂图、模型或零　件等教具，同时用多媒体动画进行直观、形象的演　示，把抽象的空间思维过程转变为具体形象的投　影过程，从易到难，降低了学习的难度，便于学生　掌握和应用，同时还注重有意识地培养训练学生　的空间想象能力，为学生后面知识的学习提供了　有力的基础保证，这是制图学习的关键　Ｊ。　２．１使用适合的教学模具　教学模具是教师在教学中经常采用的一种教　学辅助工具，它能给学生展示空间形体的整体与　局部、内部与外部的结构，帮助学生将图样上模糊　不清的结构看明白、想清楚，同时，通过对构成模　具的几何元素的观察和分析，使学生在头脑中建　立起三维空间的图式，形成空间形体的完整形象，　树立空间形体的具体结构，进而抽象为空间形体　的平面图形。教师要引导学生多观察模型、实物，　在头脑中储存足够的立体信息，这样在使用时可　供提取的立体形象就越多，空间思维能力就会越　强。而读图时，采用形体分析法和线面分析法，再　由图想物，从而形成“从物到图，从图到物，图物一　体”的思维观念。久而久之，学生的观察力、读图　和绘图能力都会不断提高。　２．２指导学生练画轴测图　轴测图是培养空间想象力不可忽视的一个环　节，练画轴测图有助于空间想象力的培养，是由感　性认识向理性认识转化的桥梁。而轴测图最大的　优点就是直观，能在二维平面中反映三维立体，帮　助学生训练空间想象能力。对初学机械制图的学　生来说，他们习惯于在二维平面里思考问题，对三　维空间概念理解很浅，但一般也能凭借自己的感　性知觉识别一些简单的立体图，如长方体、正方　体、圆柱体、圆锥体、圆台、圆环、球体等。针对学　生这一特点，要求他们练画一些基本几何体的立　体图，认识基本体在三投影面体系中各线、面的相　对位置变化，对各种基本几何体的轮廓有所认识，　初步树立了基本体的空间概念。在此基础上从易　到难，逐步深入，引导学生继续绘制一些复杂的轴　测图，帮助他们理解、看懂三视图。　２．３指导学生动手演示　在教学中将比较抽象、不容易理解的内容挑　出来，让学生自己动手演示投影过程，可以使抽象　知识直观化，学生在演示实践中可以自己得出结　论。例如：“几何要素——点、线、面的投影特性”　是掌握绘图、读图方法和步骤的基础，也是制图教　学的重点之一，这部分内容虽然简单但比较抽象，　学生要真正理解透彻并不容易。以“面”的投影为　例，在讲授时，首先让学生两人一组准备一块三角　板、一枝铅笔和一张白纸（三角板当作面，铅笔用　来作图，白纸比作投影面）。一个学生拿“三角　板”任意放在白纸的上方（取相对倾斜位置关　系），根据点的投影知识，另一个学生逐一做出三　角板上三个顶点的投影，再将“投影面”（即自纸）　上三个顶点的投影依次连接起来，即可得到三角　板的投影，进而可知只要取多边形平面上的各个　顶点的同面投影依次连接即可得到该多边形平面　在投影面上的投影，得出倾斜于投影面的三角板　投影和实际形状相似的结论。学生还可以进一步　演示三角板平行于投影面、垂直于投影面的投影　形成过程，将其投影形状与三角板的实际形状作　比较，得出平行于投影面的投影与实际形状相同，　２０１３年１２月　肖来利：《机械制图》课程的教学改革与实践探析　垂直于投影面的投影变成一直线，最后，总结出面　握绘图、读图理论和方法，而不是取代制图原理。　的投影特性，即：真实性、积聚性、类似性。通过这　空间想象力的培养也不是一蹴而就的事，是需要　样动手操作，既能使学生对构成形体的几何要素　教师在教学的全过程中始终坚持对学生的培养，　的投影有很直观的认识，又能对几何要素的投影　讲练结合、思维训练、实践应用等，以逐步提高学　特性有较深刻的理解。　生的空间想象能力。　２．４运用多媒体手段　《机械制图》教学既有直观性，又有抽象性。　３注重投影理论的讲解和渗透，掌握绘　在传统教学的基础上，适当运用多媒体手段，生　图和读图的精髓　动、直观、方便地实施辅助教学，有利于突破难点、　投影规律“长对正、高平齐、宽相等”是投影作　强化重点，有利于学生完成从实物——图形——　图的精髓。教师在教学中应先从“三投影面体系　实物的演变的认识过程，激发了学生的学习兴趣，　的建立与展开”开始，讲清楚三面投影的位置关　使他们达到了绘制三视图、读懂三视图的目的，并　系、度量关系、“三等”关系，再引导学生充分理解　最终能够看懂零件图。　“点”、“线”、“面”的投影规律，让学生能真正掌握　例如：在讲授组合体三视图的画法时，对于叠　绘图、读图的精髓。在实际绘图、读图中，学生不　加型的组合体，可利用实物模型，师生共同分析组　能很好地理解“长对正、高平齐、宽相等”的绘图读　合体各组合部分的相对位置、组合方式及表面连　图口诀，出现各种各样的错误。如图１所示：已知　接关系，然后按照绘制组合体三视图的步骤完成　两个视图，补画第三视图，学生把左视图画出来　三视图。而对于相对复杂或模型未能表达清楚的　了，可用投影规律一对照，却不符合投影的“三等”　组合体，可以采用多媒体图像展示与实物相结合　关系。分析其原因，是没有掌握三视图中的“宽相　的方式，运用多媒体进行三维立体展示，由相应的　等”这一条投影规律所致。　三维立体图引导学生展开思维，甚至可以进入其　ｃ　ｃ“　Ｉ　ｃ｜　ｃ”　内部进行观察，研究哪儿有线，哪儿无线？观察可　，　，　见与不可见部分，从而进一步拓展学生的思维空　间，增强学生的空间想象力。特别是在讲到零件　图时，利用多媒体动态图形进行演示，更能够起到　：口　；　事半功倍的效果。　错误　正确　从易到难，循序渐进，引导学生养成良好的思　图ｌ　维习惯，提高空间想象能力，让学生感受到绘图、　又如图２所示，导致（ｂ）图错误的原因主要是　读图并不是一件很困难的事，学生在空间思维中　对投影规律正面投影与水平投影“长对正”没有理　品味学习机械制图的快乐，形成学习的良性循环。　解，改正错误时就要从这一条规律人手。　诚然，提高空间想象能力只是帮助学生更好地掌　正确　错误　厶　ｒ　口，　ｏ　ｄＩ　０　ｑ　一　口ｔ　／　１，　ｙ一　（ａ）　图２　（ｂ）　因此，教学中应从“点”开始，牢牢抓住投影规　推出点的三条投影规律：（１）正面投影与水平投影　律，通过点的投影的形成及三投影面体系的展开，　的连线垂直于ｘ轴，即ａａ　上ｘ，（２）正面投影与侧　甘肃广播电视大学学报　第２３卷第４期　面投影的连线垂直于ｚ轴，即ａ　ａＩｔ上ｚ，（３）水平　从事《机械制图》课程教学多年，笔者深感这　门课程难点及重点之所在，要让学生爱上这门课　投影到ｘ轴的距离等于侧面投影到ｚ轴的距离，　即ａａｘ＝ａｔｔａｚ。用特殊点的投影来加强和巩固对点　的投影规律的认识，同时，反复阐述无论是整个物　体或物体的局部，其三面投影都必须遵循“长对　正、高平齐、宽相等”的“三等”投影规律。学生在　开始学习”三等”投影规律时，最容易出问题的就　是“宽相等”这一条，因此，在讲授过程中要结合模　具、立体图，反复展示、讲解三视图的形成过程，使　学生深刻理解对同一物体而言，从上向下投影得　到的俯视图与从左向右投影得到的左视图所反映　程，教师要付出艰辛的劳动，要正确引导学生认识　课程的重要性，带领学生共同在制图教与学的天　地里快乐思维、动脑动手、学会读图和绘图，是学　生的进步，更是教师的成功。　［参考文献］　［１］冯秋官．机械制图与计算机绘图［Ｍ］．北京：机械工业　出版社，２０１０：５６．　［２］陈叶．谈谈《机械制图》教学中学生空间想象力的培养　［Ｊ］．读与写：教育学学刊，２ｏ１２（２）：２１６．　出来的物体的宽度必然是相等的，彻底弄清楚俯　视图和左视图是从不同方向测量宽度的。　Ｔｅａｃｈｉｎｇ　Ｒｅｆｏｒｍ　ａｎｄ　Ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｄｒａｗｉｎｇ　Ｃｏｕｒｓｅ　ＸＩＡＯ　Ｌａｉ—ｌｉ　［责任编辑宁雅丽］