机械制图是研究机械图样的绘制和识读规律的一门既有理论又有实践的重要技术基础课。是工程技术人员表达设计意图、交流技术思想、指导生产工艺必须具备的基本功。我自任教以来就从事机械制图的教学工作,为了让学生学会、学好机械制图课,掌握识图、绘图的能力就必须把专业素质的培养溶入到制图课的教学之中。所谓的专业素质是指学生既要具备一定的读图能力、空间想象和思维能力又要具备绘图的能力。如果缺乏绘制和阅看机械图样的能力,就无法从事今后的技术工作。
机械制图课的专业素质主要表现在:一方面培养学生的观察能力,通过对立体几何模型的观察及空间思维的想象能力,让学生读懂图样,即达到初步的识读图样能力,另一方面,是通过理论知识的学习让学生具备绘制相关要求的图样的实际技能。以达到培养应用型中等专业技术人才的目的。
一、激发学生浓厚的学习兴趣
制图课初级阶段的内容是线性练习和几何作图。按教材要求每个学生需共同抄一个规定的图形,但为了激发学生的学习兴趣,可为学生提供更多的学习资料。除了本课程用的几何模型外,还可以引人服装、艺术等专业用的各种图案,让学生从个人兴趣出发,任选自己喜欢的图案作图。这样既练习了作图方法,又可激发学生的学习兴趣。另外在学习绘制三视图的过程中,直观教学也起到了至关重要的作用。教师首先讲解基本知识要点,然后提出问题,让学生通过自己动手摆弄教具模型,然后得出结论、教师要本着精讲多练的原则,把更多的时间留给学生,学生有弄不明白的地方,教师不是急于解决,而是要引导学生从研究教具模型中得出答案。有的学生为了达到更直观的学习效果、正确地画好三视图,在课下还自己动手制作了与学习相关的模型,拿到课堂上和老师、同学共同探讨。这样学生己基本具备了对制图课的学习兴趣,并且还有积极向上的进取心和求知心,这为学生更深入的学习机械制图课打下了坚实的基础。
二、培养学生的空间想象能力
机械制图课的主要目的就是培养学生的空间想象能力,也就是通过让学生观察物体的三视图,从而在头脑中正确完整地建立起它的立体模型,然后再用轴测图直观的表达出来,并能做到将二者相互转化。那么我们又该如何帮助学生完成这一转化过程呢?我认为教师首先要作到以下几个方面:
(一)加强教师的教学示范性作用。教学时,把几何模型或实物放在讲台上。教师边讲边让学生看模型,给出事先绘好的三视图,然后说明这三视图如何绘出,从形体分析选择主视图,确定比例,选定图幅,布置视图位置及绘图步骤,加强示例和讲解,深入浅出。使学生对实物与图形做认真的对比,辨别其异同。对模型与图形有差异的部分要提醒学生仔细地、多方位地进行观察,使他们对物体的认识转化成黑板上所表示的抽象的图形,锻炼空间能力,这样能收到较好的教学效果。
(二)培养学生的观察能力,为学生思维能力的发展打下基础。首先是培养学生对基本体的观察。基本体有棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、球体等。要让学生逐一观察这些基本体,弄清点、线、面、体之间的关系。如对于棱柱体,可出示正六棱柱模型。让学生观察,通过对这些基本体模型的观察,逐步引导学生根据点、线、面的性质和相互位置关系对基本体进行观察。其次是对组合体的观察。组合体是由两个或两个以上的基本体构成的,组合体的组合形式主要有叠加和切割,而常见的是这两种形式的综合。正是由于这些基本体的不同组合,才构成了千变万化的物体。为此,在教学中应多出示一些不同类型的组合体模型让学生观察。如综合类组合体可以轴承座为例,让学生仔细观察轴承座各部分之间的组合形式和相互位置关系。除了让学生观察这几类组合体外,还要多给学生分析一些典型体,多画一些组合体图形供学生参考,从而使学生更好地理解组合体的组合形式和特点。最后是对零件的观察,零件的类型繁多,常见典型零件就有轴套、轮盘、叉架、箱体等几大类,它们的作用各不相同,结构各有特点。要引导学生认真观察,仔细分析各类零件的结构特点,并把零件的结构、形状抽象为基本组合。这样才能更快地读懂零件图。
总之,通过对学生观察力的培养。增加学生形象思维的储备。为空间想象能力的发展打下基础。
(三)培养空间思维能力,练习是必经之路。首先要明确练习的目的和要求。提高完成练习的自觉性和主动性。比如,学生绘图时,应该严格要求学生按正确的绘图步骤画图,这样可提高绘图的速度和质量。又如,讲圆弧连接,学生只有掌握了各种圆弧连接的绘图方法,才能画好平面图形。第二,正确掌握对练习速度、练习质量的要求,实行分层次教学。开始时,可以要求绘图速度慢一些,但必须画好,要符合国家标准。练习一段时间后,在保证质量的前提下,就要加快绘图的速度。另外绘图时应该遵循先易后难的原则,先练习画简单的图形,再练习画复杂的图形。在绘图技能训练过程中,应该注意统一要求与因材施教相结合的原则,实行分层次教学。对于学习优秀的学生应根据他们的能力和需要布置难度较大的作业,对于学习较差的学生,布置作业的难度可小些,使学习较差的学生也树立起学习的信心,以免他们被学习中的困难所下倒。第三,及时反馈、表扬,树立信心。在绘图过程中,及时反馈,对绘图技能形成有积极影响。绘图时,要及时指出同学们画图过程中及作业中存在的问题,使他们及时认识到自己的差错,这样同学们可以很快改正错误,进步很快。反馈的方式有以下几种:“自纠”“互纠”“师纠”。“自纠”即由自己找原因,“互纠”指同学们相互找原因,“师纠”即由老师找原因。另外,树立榜样,让同学们绘制的图样和优秀图样作对比、讨论,这样同学们就能找出差距而绘得好的同学可以树立信心,绘得不好的因有榜样的作用,可以得到激励,有助于全班整体绘图水平的提高。
三、把知识转化为能力,进行专业素质的培养
能力是人们依靠自己的知识去完成某项活动的本领。在制图课中表现为空间想象能力、形体分析能力、图形表达能力、读图绘图能力,没有一定的知识,就谈不上培养能力;没有一定的能力,也难获得知识。例如,制图课的绘图技能,它是以掌握投影视图的基本理论及绘图方法为前提的,当学生具备一定的绘图能力后又能使他们获得更多的新知识,培养新的能力。知识是发展能力的基础,而能力又是获得知识的条件,能力是在知识的传授过程中实现的。没有扎实的基础知识,能力的培养就是一句空话。例如,学生学习机件的表达方法后能对一些机件提出一些表达方案,能分析各表达方案的优缺点。学生具有表达机件的一些能力,是因为他们掌握了视图,剖视图,剖面图和简化画法等知识后才有的,如果没有上述知识,他可就不能具备表达机件的能力,因此强调能力的培养不能忽视基础知识的教学。
另外在制图课中利用挂图、模型等手段,能够增强直观教学效果,提高学生的学习兴趣。同时可以把知识转化为能力,进行制图专业素质的培养。使原本抽象、复杂的制图课的内容得以简化,易于学习,使学生基本具备了一定的读图能力和空间想象思维能力以及绘图的实际能力,为今后的工作打下了坚实的基础。