机械制图课程教学的构建与探索

职业技术研究　Ｃｈｉｎａ　Ｅｄ　。。ｔ１。　ＣＵ　ｌ　ｌ　Ｉ￣Ｖ．Ｕ　ｌ　机械制图课程教学的构建与探索　施建南　（贵阳中医学院药学系物理教研室　贵阳　５　５０００２）　摘要：本文阐述了《机械制图》课程的内容和存在问题，探讨如何提高该课程教学质量的方法和措施，总结了教学过程中的一些体会和　改革尝试。　关键词：机械制图　教学改革　中图分类号：Ｇ　６　４　２　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７　３－－９７９５（２０１１）Ｏ１（ａ）一０１８　３－－０２　Ｔｈｅ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｃｏｕｒｓｅ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｇｒａｐｈｉｎｇ　ＳＨｌ　Ｊｉａｎｎａｎ　（Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｓｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｈｙｓｉｃｓ，ＧｕｉＹａｎｇ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｍｅｄｉｃｉｎｅ　Ｇｕｉｙａｎｇ　５５０００２）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｍａｉｎ　ｍｉｓｔａｋｅｓ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｇｒａｐｈｉｎｇ　ａｒｅ　ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，Ｉｎ　ｔｈｅ　ｍｅａｎｔｉｍｅ　ｗｅ　ｓｔｕｄｙ　ｔｈｅ　ｗａｙ　ａｎｄ　ｍｅａｓｕｒｅ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｏｎ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｇｒａｐｈｉｎｇ，ｓｕｍｍａｒｉｚｅ　ｓｏｍｅ　ｖｉｅｗｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｔｅａｃｈｉｎｇ，ａｎｄ　ｓｏｍｅ　ａｔｔｅｍｐｔｓ　ａｒｅ　ｇｉｖｅｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｒｅｆｏｒｍ．　Ｋｅｙ　Ｗｏｒｄｓ：Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｇｒａｐｈｉｎｇ　ｌ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｒｅｆｏｒｍ　用图形来状物记事起源很早。早在中　国宋代苏颂和赵公廉所著《新仪象法要》中　已附有天文报时仪器的图样，明代宋应星　所著《天工开物》中也有大量的机械图样，　但尚不严谨。自ｌ　７９９年法国的Ｇ．蒙日发表　传统的工程制图课程中，组合体内容　效方法。　只抽象讲解组合体三视图的画法、读法及　组合体的尺寸注法，而对组合体所表示的　等几乎不讲解，使学生很难将组合体与实　２．２讲练结合教学　由于机械制图课实践性较强，必须通　图课上应安排绘图练习，精讲多练。讲练结　合，边讲边练，既能使课堂气氛活跃，又能　零件的背景知识，如零件名称、用途、用场　过练习才能使学生掌握知识技能。因此，制　《画法几何》一书后，机械图样开始严格按　际机件联系起来。标准件、常用件、零件图　照画法几何的投影理论绘制，逐渐人们对　的内容编排较为简单和笼统，也使得学生　及时发现问题和解决问题，加深和巩固学　图样中涉及到的格式、文字、图线、图形和　读图时想象不出机件相应的立体结构与空　生对所学知识的理解和掌握。课外练习，按　符号制定出统一规定，并发展成为机械制　图标准，进而形成了用图样表示机械的结　间形状，对零部件的表达能力和对图样的　标注能力不够、画图速度慢、图面质量达不　教学内容及实际需要，精选习题类型和数　量，使学生通过练习巩固和掌握课堂所学　构形状、尺寸大小和技术要求的一门学科　到国标要求，且不会运用各种表达方法对　知识。适量的课堂练习和课外作业是学好　机械制图。机械制图中由图形、符号、文　零件、装配体作出正确的视图选择及尺寸　制图课必不可少的环节，是重要的教学手　字和尺寸等组成的图样，是表达设计意图　文件，常被称为工程界的语言。　今天，机械制图已成为机械类及相关　专业必修的一门专业基础课。　标注。此外，计算机绘图内容少、不实用，学　段。　和制造要求以及交流经验的最基本的技术　生学后绘不出达到要求的图来。　２．３比较教学法　比较教学法能较好地形成和发展学生　２基本教学方法　的读图能力。比较需要先对个体进行观察，　为达到一定的教学目的必有相应的教　然后对不同个体进行对比，找出共性和个　学方法为其服务，目前机械制图课程主要　性，最后再综合，确定事物的异同点。由此　１课程主要内容及存在问题　机械制图课程主要由理论教学（制图基　本原理、方法等）和实践教学（运用所学制图　采取以下几种教学方法。　２．１直观教学　直观教学主要是指实物教学。在制图　构。初学时单凭想象绘制视图的确有一定　难度，通常在制图教学中充分运用模型、挂　规律认识实物与图形之间的关系，教会学　可见，比较是一个包含了观察、分析、对比、　概括等连续思维的过程。学生掌握了比较　法不仅可获得正确的科学的学习方法，还　基本知识进行绘图练习）两部分构成。其内　容主要包括以下两大部分。　Ｉ．１画法几何　传统的画法几何课程其内容体系是从　点的投影讲起，依次是线、面、体的投影等。　学生学起来感到十分抽象，没有依托，空间　中，很多形体表面和内部有各式各样的结　能使思维能力得到科学的训练。　３教学的改革尝试　机械制图课程内容多，课时少，教学难　度大。在教学中，根据实际教学的需要适当　选取教材内容，不要过分强调理论的完整　图等直观形象的教具，引导学生运用投影　３．１教学内容的选取　生由实物到图形和由图形到实物的转换。　概念的建立十分缓慢，因而图示能力也就　例如：让学生多看一些基本几何体，如长方　很难培养起来。另外，轴测图安排在平面与　体、三棱柱、圆柱体、圆锥体等，便于提高学　性和系统性，合理安排基础理论和实践应　立体相交、两立体相交内容之后讲授，这使　生的空间感受能力。通过观察模型，再加以　用内容的比例，着重突出应用部分内容，以　得学生在学习这两部分内容遇到想象困　难，轴测图的辅助想象作用没有得到及时　能力十分不利。　Ｉ．２工程制图　适当讲解，绘图就变得简单了许多。　直观教学法把学生不容易理解的抽象　达到培养实用人才的目的。　教学内容的选择，一要坚持“少而精”　的原则，侧重于基本概念、基本理论，抛弃　发挥，对培养学生的空间想象能力和图示　理论和复杂空间视图，变成形象、具体、易　　掌握的内容，使学生看得见、摸得着，是培　以往的“深、难”；二要坚持以识图为基本、养学生空间想象能力和立体感受能力的有　制图为辅助、应用为目的、必需够用为度的　中国科教创新导刊　Ｃｈｉｎａ　ＥｄＵＣａｔｉｏｎ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｌｄ　１　８３　２０１　１　ＮＯ．０１　　。　。ｔｉ。　Ｈｅｒａｌｄ　Ｉ职业技术研究　教学中无法突破的教学重点和难点通过多　教学原则；三要结合专业的培养要求和学　畏难情绪。一方面，采取情感教育，注意激　术辅助教学。多媒体技术的应用可将传统　时的多少而定，绝不能为了完成教学任务，　发学生强烈的求知欲望，少批评、多表扬，　让学生完全被动接受填鸭式的教学。例如　关爱、尊重、理解学生，进而引导学生端正　媒体画面完整、清晰、直观地展现出来，化　在几何元素间的投影变换中可只介绍换面　学习态度，培养学习兴趣。另一方面，严格　难为易、化繁为简，使课堂教学获得最大的　法；在截交、相贯的知识中只简要介绍或省　要求制图规范。绘图从．图线、箭头、直线、圆　效率。例如，通过三维动画将截交线、相贯　略圆球　圆环的截交线及圆球、圆环与其他　弧、圆弧连接等基本作图，到图形处理的均　线等表示出来，学生可从任意角度观察到　形体的相贯线等。教学中应着重突出“体”　衡，轴测图的构画、比例和表达方式的应用　投影的变化，降低了相应知识点的学习难　的地位。根据学生出现的纯粹画法几何问　等方面无不渗透着美学的基本法则。因此，　度。可以看出，“立体化教学模式”更有利于　题会解，而在画图、读图中却不会灵活运用　严格要求制图规范就能激发学生对美的追　培养学生的学习兴趣，减少学生学习的被　的问题，可采用早期引入“体”的慨念的方　求，促使他们自觉提高制图基本技能，持之　动感，提高学习效率，节省课时，增大了课　　法，将抽象的点、线、面与立体图形有机的　以恒地坚持制图规范，以达到美育的目的。结合起来。　３．２．３课堂教学与课外自学相结合　前苏联教育实践家和教育理论家苏霍　４结语　姆林斯基说：“许多学生不能掌握知识，乃　堂信息量。　３．２教学方法的改革　３．２．１启发式教学　教学有法，但无定法，贵在得法。教师是　图课知识含量、加强知识的严密性和按认　古代教育名著《学记》中提出“故君子　是因为他们还没有学会流畅地读，有理解　教学活动的设计者、组织者。如何在提高制　执教，喻也：道而弗牵，强而弗抑，开而弗　地读，还没有学会在阅读的同时进行思　　知规律组织教学的同时，有效地启发学生　达”。教学过程是教师和学生共同完成的双　考。”通常，学生对一些理论背得很是熟练。　边活动，对教师来说是有目的、有计划、循　但一到运用理论知识解题时，就很难灵活　的思维，提高学生的识图能力和绘图技巧，序渐进地向学生传授知识的过程；对学生　应用。这就对教学提出了一个要求，如何提　需要我们在制图课教学过程中不断的研　　来说，是在教师指导下自觉掌握知识和技　高学生的实际应用能力。解决这个问题最　究、探索和尝试。能的过程。因此，教学中教师要注重引导学　好的办法就是培养学生自学。教师在教学　生，启发思维，充分调动学生的学习主动　中可将教材的某些章节安排学生自学。为　参考文献　性、积极性，使学生产生强烈的求知欲。例　达到良好的自学效果，教师可绘制教学结　［１】胡宜鸣，孟淑华．机械制图【Ｍ】．北京：高　如，学生对圆锥体五种截交线最易混淆，可　构图，包括教学的基本内容及其相互联系，　等教育出版社，２００１：８７～１３０．　２】孟祥宝．工程图学简易多媒体教学模式　以设置如下疑问：（１）截平面如何才能在圆　给出较为系统的知识框架，帮助学生分清　【的构建与实施【Ｍ】．北京：机械工业出版　锥体上截出直线和圆？（用逆向思维法反向　主次、抓住关键。自学能力的培养也是制图　设置疑问）（２）截平面平行于圆锥体的素线　课教学中的一项重要任务。　或轴线时，截交线一样吗？这些问题的设　置，课堂上组织学生进行讨论，让学生提出　社，２００２：５７８～５８１．　３．２．４加强立体化教学　“立体化教学”可以理解为：在一门课程　［３】胡贵钱，贾毅．机械学实验教学现状的　思考与改革【Ｊ】．实验室研究与探索，　１９９８：２０～２１．　多种表达方案，老师根据学生提出的方案，　的教学中，其教学内容丰富厚实，教学目标　逐一分析，最后得出结论，这让学生们在轻　明确集中，教学形式是综合的、多维的、全　松愉快的气氛中学到了知识，较好地完成　方位的；整个教学过程给人一种“立体感”。　了教学任务。　传统教学是以纸质教材为主要的媒介。在　立体化教学中，除了纸质教材外，还包括：　３．２．２加强情感教育，渗透美学　课件、网络教材、在线辅导等　机械制图对学生而言是一门新课程，　电子教案、ＣＡＩ学生往往不知从何学、如何学，思想上存在　内容。这其中大量应用了计算机多媒体技　（上接１　８２页）　４】呼慧敏，李建中．基于桌面虚拟现实技　综上所述，目前虚拟现实技术在采矿　［４虚拟现实技术在采矿工程学科群教　工程学科群教学中的应用程度仍旧很低，　可利用的教学软件、课件和教学资源仍ｆＥｌ　学中的应用前景　术的矿井提升设备ＣＡＩ教学系统研究　【Ｊ］．现代制造工程，２００４，１２：１０６～ｌＯ７．　５１彭曙光．土木工程专业实践教学中虚拟　虚拟现实技术已经发展了数十年，在　比较少，但是由于虚拟现实技术的出现，其　【现实技术的应用［Ｊ】．高教前沿，２００９，　采矿工程技术中的应用目前已经有所研　强大的功能决定了这种新的教学媒体必将　究，主要应用于矿山生产，主要取得的成就　广泛应用于教学，并对采矿工程学科群的　有：汉诺丁大学ＡＩＭＳ研究室应用ＶＲ技术开　教学产生巨大的推进作用。　１１：６５～６７．　【６】任拥军，邱隆伟．虚拟现实技术对地学　发的房柱式开采模拟系统ＶＲ－ＭＩＮＥ。南非　ＣＳＩＲ公司矿业分公司用区域３Ｄ沉积模型　ＶＲ矿井生产模拟系统等ｌ２１。　在教学方面，目前虚拟现实技术已经　实技术在物理学、艺术、地学、机械设计、电　子、土木建筑等教学中均有所涉及，另外，　业工程各专业如采矿工程、安全工程、矿物　类课程教学的影响展望［Ｊ】．石油教育，　参考文献　中的应用［Ｊ】．湘潭师范学院学报（社会　科学版），２００３，２５（４）：１２９～１３０．　应用［Ｊ］．山东煤炭科技，２００８，４：６９～　７０．　２０１０，３：８１～８２．　］唐星焕．虚拟现实技术在建筑专业教学　来模拟各种断层构造。徐州市旗山煤矿的　［１２】吴清法．虚拟现实技术在采矿工程中的　有了很多应用，查阅资料可知，目前虚拟现　【查阅相关资料可知，目前未见该技术在矿　［３】岳建伟，张大伟．虚拟现实技术提高建　筑施工的教学［Ｊ】．科技资讯，２００７，ｌ０：　２３９—２４０．　加工工程等专业教学中有所应用Ｉｔ－６１。　８４　中国科教创新导刊Ｃｈｉｎａ　Ｅｄｕｃａｔｌｏｎ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｌｄ