关于提高制图课程教学的探讨

摘 要:图学是一门“技术交流的工程语言”,如何结合高等职业技术学院《机械制图》这门专业技术基础课特点,运用一套合理性的教案及“三合一”的教学方法和手段,将教与学有机地、紧密地结合起来,将传授知识与提高能力统一起来,走出创造性教学的一条新路。这条道路对提高教学质量,培养出“创造性产品”具有较大的实际意义。

关键词:制图 工程语言 教育 培养目标 AutoCAD 人才 素质

中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1673-9795(2011)02(b)-0039-02

制图是工程界一门“技术交流的工程语言”,制图课的讲授过程就是用形象语言表达“工程语言”过程。授课时,教师应做到吐字清楚,阐述简明扼要、通俗易懂、准确生动,这样才能把概念与本质核心内容准确地传递给学生,以利于学生理解概念的本质内容和知识间的相互联系,学生易接收,记忆。同时,要善于教与乐,将知识性和趣味性融为一体,并富有节奏感,才能增强教学的吸引力,感染力。教师只有通过语言艺术将抽象的事物具体化形式化,把无声的文字变成有声的语言,把空间几何体变成形象化语言,生动地再现教材的内容,可以使学生上课注意力集中,加深印象。

由于绘图工具、仪器、图纸技术文件已逐渐被计算机所取代,因此,制图课的教学也必须跟上时代的发展和技术进步要求,及时调整我们的教学内容、教学计划。在对学生提出新的要求情况下,采用现代教学手段,培养出现代企业需要的高素质、高技术的人才,为社会、为国家的建设提供有力的人力资源。如何做好这一工作,我的做法是以下几点。

1 改进并调整教学内容,明确培养目标

职业高等教育是一种专业教育,学校是定向培养专业技术人才而设立的部门。《机械制图》是机械专业中一门理论性和实践性都较强的基础课,它主要培养学生识图、绘图、培养空间想象力和应用能力。传统的重教轻学、重理论轻实践和应试的教学方法已无法适应这种专业教育,满足不了社会发展的需求。

因此,必须改进教学方法,得有所创新,逐步实施教、学、做“三合一”的新型教学方法。这种教学方法是教与学、学与做、传授知识和提高能力并重的新型教学方法。这种教学方法对职业教育很适用,不仅因为它教学灵活、有利于学生形成最佳知识结构,而且能提高学生的创造性、培养他们的创造意识和应用能力,以满足现阶段社会、经济发展的需要。

所谓创造性教学,就是教师具有创造性,并依据创造性培养的原理与原则,运用适当的教学技术,设计有效的教学情境,激励、指导学生主动地学习,以其获得最佳的知识结构,获得最有效的技能技巧,发展创造能力与个性品质。我在《机械制图》教学中充分运用了创造性教学,作了一定尝试性研究,效果良好。

学校要满足社会的需要,就应科学合理地实施并注重能力培养的素质教育,对课程内容要进行大胆改革,改变那些交叉重复、陈旧老化,不符合社会发展要求的课程内容。补充一些新的、企业需要的、对学习提高有用的知识。例如以前对绘图仪器和工具的使用以及制图的标准要求较高,现在采用计算机绘图,对字体、比例、标题栏、图线以及图纸幅面等标准可以不作限定性要求(字体可根据国标调整,比例和图线可以改变,标题栏和幅面可以选用模板);常用的几何图形的画法,如等分线段、等分圆周、画椭圆等旧的绘图方法已无多大用处,就圆弧连接的方法也都不适应现代绘图的需要了;轴测投影的图面绘制由于计算机上的三维实体技术的出现也显得无足轻重,这些内容只作简单的介绍即可。而对于其他方面,学生必须掌握投影作图的原理与方法。点、线、面的投影和特殊位置直线、平面的投影特性;三视图及实体表面上找点;相贯线、组合体的绘图等是机械制图的基础,这些内容是一环扣一环,紧密联系在一起的,应该系统讲解,全面掌握。学生对机件的表达方法及国标中的相应规定必须熟悉,最终要达到用平面图形准确、完整地表达出机件的结构、形状,并标注出尺寸和技术要求。当然,徒手绘制草图的训练也要加强,这是制图基本技术。随着引进设备的增多,学生在工作中会遇到很多机器设备的测绘(这也是制图综合训练的内容),其中很重要的一步工作就是徒手绘制零、部件的草图,只有正确绘制出草图,才能顺利地在计算机上完成零部件的工作图。再通过制图课的学习,掌握正投影法图示物体的基本理论与方法,达到利用计算机熟练绘制零件图和装配图的能力。

2 采用现代科学技术,改进传统教学方法

教师一直讲,学生只听而单一的沉闷课堂教学是学生最烦,最易疲倦,也是最缺乏思维、积极性和主动性的一种教学,教学效果较差。在教学中教师既要仪表端庄,又要平易近人、和蔼可亲。使教学轻松、愉快而活泼,让学生始终处于最佳心理状态,思想情绪和学习气氛互相调节,以提高教学效果。如在制图室实践画图中,可先提出问题,让学生研究讨论,各抒己见,互相启发,互相学习,充分发挥学生的想象力和创造力。这样学生学习兴趣浓厚,学习也最有自觉性、积极性和创造性。

制图是一门抽象难学的课程,特别对于那些几何基础较差的学生更是如此。学生大多能够意识到制图的重要性,在制图的学习中也花了很多的时间,但效果并不理想。这其中有学生基础方面的原因,也有教学方法、教学手段方面的原因。制图学习需要有较强的空间思维能力。所谓空间思维能力是指形体与视图之间的一种形象思维和逻辑思维能力,它是读图与图解能力的基础。在培养空间思维能力上,由于使用的教具、模型很有限,挂图又显得比较呆板,无论老师怎样描述比划,有些学生就是想不出它的形状结构,因此传统方法在培养学生空间思维能力上效果较差。随着计算机在制图业中的应用,对学生空间思维能力的培养就变得容易起来。通过观察物体的空间形状和结构,画出其平面图形(视图),即由空间到平面,再根据平面图形想出物体的空间形状和结构,即由平面到空间。这样反复训练就能很快培养起学生的空间思维能力。要完成这种训练,采用计算机辅助教学完全可以取得事半功倍的效果。利用计算机辅助教学可以画出各种物体的三维图形(采用CAXA制造工程师中的三维实体造型比在黑板上画轴测图要快得多),这些图形可以在空间任意放大、旋转(在黑板和挂图上是不能实现的),我们就能让学生从不同方向观察它的形状结构,根据投影原理画出它的二维图形,这样学生学习起来就很容易理解和掌握,有利于提高学习的积极性,增强学生的自信心,培养对制图的学习兴趣。如果有条件,制图习题集上的练习题可以画出二维平面图和三维立体图进行对照,通过评讲,让学生真正理解和掌握制图的基本原理和基本方法。除了用计算机进行教学外,还应该带学生到车间现场进行参观了解,增加对实际机器零件的感性认识,也有利于空间思维的培养。在制图的教学中,应尽量采用生产中的实际图样让学生进行读图的练习,使理论和实际紧密结合起来,达到学以致用的目的。

3 加强计算机绘图能力的培养和训练

“职业教育要培养同21世纪我国社会主义现代化建设要求相适应的、具备综合职业能力和全面素质的、直接在生产、服务、技术和管理第一线工作的应用型人才”。这决定了我们教学的指导思想是以岗位能力为本位的。计算机绘图是企业需要的一种技能,工矿企业很多技术图样都需要在计算机上完成。现在计算机绘图软件有很多种,每种都有它的特点,但主要内容是一致的,包括平面图形的绘制和三维实体的绘制以及尺寸和技术要求的标注。学生重点掌握1～2种绘图软件,能达到非常熟练的程度最好,他可以在以后的课程设计和毕业设计中,将所有的零件图和装配图用计算机绘制出来。要达到这样一种能力,在制图课的教学中就必须安排足够多的时间上机教学和练习。AutoCAD中平面图形的绘制学习至少需要36学时,这些学时可以安排在制图课的总学时中,制图的理论知识可以融合在上机的训练中,通过足够的上机训练,学生计算机绘图的能力和画图技巧就可以达到一般企业对制图人才的要求。

4 增强教师的专业素质,提高教师的实际操作技能

“教师要给学生一碗水,自己应有一桶水。”要把制图课讲得生动形象,把抽象的理论变成直观,让枯燥的条文变得有趣,除了有很好的口才和表达能力以外,还必须具备机械专业的相关知识,如金属工艺学、机械制造工艺学、机械零件与机械原理、公差配合与技术测量等,这些知识在机械制图中关于零件类型结构、加工方法、材料选择、表面质量、技术要求、连接装配关系等方面都要用到。只有具备这些知识才能应用自如地举出生产中的典型例子,让制图与实际结合起来。作为教师还必须以当代最先进的知识智能装备自己,不断调整不适应社会需要的落后的知识结构。随着计算机的飞速发展,计算机绘图已基本取代了传统的手工绘图,制图课教师除了有较强的理论外,还必须熟练地掌握和应用几种计算机绘图软件,以便采用计算机进行辅助教学以及对学生进行计算机绘图的训练和指导,培养学生的绘图技能和绘图技巧。此外,教师还应具备加工、装配和测量等方面的实际操作技能。

总之,制图作为各类工科院校普遍开设的一门专业技术基础课,在提高教学实效性方面,不仅使学生掌握最新知识,而且也要培养提高学生的看图、画图、空间想象力和应用能力,走出创造性教学的新路。知识是能力的基础,掌握了知识并不等于有能力,能力只有在不断实践中才能形成。画图是《机械制图》特有的实践教学。实践画图就是有目的、有计划地让学生到具有优化环境的制图室去面对实物进行实际画图。作为课堂教学的一项内容,教师只提出要求,作一些必要的指导,学生可讨论,充分发挥自己的想象力和创造力。如对三视图、剖视、剖面、零件图、本专业标准件等章节都可进行绘制。通过画图不仅可以检查学生所学理论知识的深浅,更是学生将知识转化为技能、技巧的应用过程。学生只有经常不断地画图,在画图中发现问题,提出问题,最后解决问题,这样不仅巩固了知识,促进知识的获取,提高了学生的独立思考能力、空间想象能力、分析能力和应用能力,还可促进知识的发展,发生质的飞跃,培养起创造能力与个性品质。也只有这样,学生在今后实际生产中才能进行技术革新、小发明、小创造。因此教师必须不断充实自己,及时吸取本学科及相关学科的最新知识,把握教学改革的动向,增强教学的预见性,这样才能培养出适应社会需要的具有较强实际操作技能的高素质的劳动者。

参考资料

[1] 中华人民共和国国家标准.机械工程CAD制图规则[M].北京:中国标准出版社,1999.

[2] 黎广生,等[主编].中文版AutoCAD 2002实用指南[M].北京:清华大学出版社,2001.

[3]上海交通大学,等.机械制图[M].同济大学,2004.