机械制图教学模式的探讨与改革
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摘要：自2001年以来，我们在机械制图的教学过程中对多种教学模式进行了有益的探讨，并取得了一些教学改革经验：机械制图的传统教学模式容易调整授课速度，但费时较多；多媒体教学可有效地解决费时问题、增加课堂信息量，但难于控制教学速度；将传统教学方法与多媒体教学、AutoCAD有机结合，并注重AutoCAD上机练习，可有效地转变学生的学习观念、增强学生的绘图能力，提高教学质量，教学效果好。
关键词：机械制图 教学模式 AutoCAD 多媒体
机械制图是我校数控机床操作技术一门主要专业基础课，是机械加工技术人员必须掌握的一项基本技能，是设计者、生产者和使用者之间的技术语言。通过本课程学习，可培养学生阅读和绘制零部件图样的能力，培养空间思维和创新思维的能力，培养分析问题、解决问题的能力及严谨的工作作风，为后续课程学习、生产实习及工作打下坚实的基础。该课程既有严密的投影理论体系，又有丰富的绘图技能，实践性强，内容丰富、涉及面广，但课时不多，大专脱产班80课时，函授班面授只有30学时，如何在学时少、内容多、学生基础差的前提下让学生掌握相关知识和技能是一个值得探索的问题，多年来，我们在机械制图的教学模式方面作了一些有益的尝试，并取得了相关的教学改革经验。
1 传统的教学模式
机械制图教材中配有大量的表示绘图过程的插图，文字只是对图形的说明，这种特点决定了传统的教学方式主要采用静态的挂图、模型，并配以板书、仪器绘图等教学手段，我校2005级以前的学生机械制图的教学采用的就是这种模式，我们在上课时边画边讲，很容易将授课速度调整为与学生的理解速度同步，学生能紧跟教学思路，对所学内容留下了深刻的印象。这种授课方式比较适合于画图工作量不大的教学内容，如投影基础及点、线的投影教学等。
然而，这种教学模式也存在无法避免的局限性，特别是在讲解比较复杂的图形如剖视图、零件图、装配图等内容时，在黑板上画图费时太多，学生动手时间少，严重地影响了学生实际绘图能力的提高，同时，这种模式还受到教具、挂图的限制，视觉效果和灵活性较差，无法提供生动清晰的动态过程，难以让学生观察到内部结构，难以理解三维空间物体和二维平面图形之间的对应关系。因此，尽管我们针对机械加工专业的特点精选了讲授内容，并特别注重理论与实际相结合，努力提高同学们的学习兴趣、自学能力以及分析问题的能力，但由于受传统教学模式的限制，教学效果不是很理想。
2 传统教学与计算机绘图组合的教学模式
随着计算机技术的飞速发展，计算机图形学也得到了相应的发展，已成为工业生产现代化的重要标志，分析表明，计算机绘图必将逐步取代传统的手工绘图。为此，我们在2006级、2007级学生机械制图的教学过程中引入了计算机绘图的内容、采用了传统教学与计算机绘图组合的教学模式。这种模式首先是按传统的手工绘图方式讲授机械制图原理，最后对二维、三维绘图软件特别是AutoCAD软件及其基本使用方法作了抛砖引玉式的简要介绍，让学生及时了解工程制图的发展趋势、拓宽了学生的知识面。
由于当时的条件限制，没有配置较高的软硬件环境，没有足够的电脑让学生及时上机练习，相关的机械制图基本理论不能及时地与绘图软件有效结合，学习计算机绘图的效果不佳。同时，也没有解决机械制图传统教学模式的弊端，教学效果也不太理想。
3 传统教学与多媒体结合的教学模式
随着现代教育技术的迅速发展，机械制图的传统教学方式也将被图文并茂、生动逼真的多媒体教学所取代。我们在最近学生制图的教学过程中采用了多媒体技术，生动地展示了抽象的概念，使枯燥的绘图过程变得直观，有效地解决传统教学中费时的难题，减少了理论讲授时数，增加了课堂信息量和上机练习的时数。然而，过分地依赖多媒体课件也会带来一些负面影响，如教学过程只能跟着课件转、灵活性差，难以控制教学速度，稍不注意就会出现讲课速度太快的问题，学生容易产生精神疲劳，而且也无法照顾学生能力上的差异，因此，我们将传统教学与多媒体有机结合、相互补充，在2008级、2009级的机械制图教学过程采用了传统教学与多媒体结合的教学模式。
首先，我们在学校教学改革项目的支撑下，认真分析并区分了适合多媒体教学、传统教学的内容：如组合体视图、零件图、装配图等内容可利用多媒体技术形象生动地展现组合过程、零件加工装配过程等；立体的投影特性，立体表面点、线的作图等，可用多媒体的直观性克服传统方法的呆板，具体的作图步骤，截交线、相贯线等机械制图教学难点，采用传统教学方法容易使学生理解作图过程，等等。在此基础上，系统查阅国内外相关文献并进行全面分析总结，从教育学、心理学的角度分析多媒体环境下机械制图的教学特点、教学效果，并与传统教学进行对比分析，找出表达知识点的最佳方案，编写出适合于机械加工类机械制图教学的多媒体课件，并恰当运用于课堂教学，根据教学过程中收集到的反馈信息进行修改、完善，取得了较好的教学效果，但也存在有的学生跟不上讲课速度、实际绘图能力欠缺的现象。
4 传统教学与多媒体课件、AutoCAD实训有机结合的混合教学模式
为了弥补上述教学模式的不足，我们在2010级的机械制图教学过程中采用了传统教学与多媒体课件、AutoCAD实训有机结合的教学模式。首先，在学习初期采用传统方法讲授基本理论，手工作图可使学生深刻理解投影的概念，在后续的教学过程中，利用多媒体技术将AutoCAD的内容、绘图过程贯穿于各章节相关内容的讲授之中，使其相互渗透、有机结合，成为一种全新的授课模式。
如在讲投影基本原理“上下对正、左右平齐、宽度相等”时，采用黑板和多媒体演示，同学们背得很熟练，但具体运用时就存在问题，甚至连三视图都无法正确配置，其原因是在绘图时直接用三角板量取线段长度、无需采用上述作图原理也能绘出不用正确配置的三视图，而采用AutoCAD软件作图时，只要使状态栏中的捕捉、正交、对象跟踪处于打开状态，特征点中的端点、中点、圆心点、延长点、交点有效，极轴角度设置为45°，即可非常轻松地运用投影原理作图，绘图过程与黑板绘图很相似，但速度快得多。再如讲解圆弧连接时，交替运用多媒体课件、黑板绘图、AutoCAD等方法讲授，并让学生在课堂上及时体验手工和AutoCAD绘制连接圆弧的区别，凸显了AutoCAD作图的优势，增强了学生掌握AutoCAD绘图的兴趣，提高了学生运用AutoCAD软件绘制工程图样的能力，取得了理想的教学效果。
5 结语
5.1 传统的机械制图教学模式的授课速度容易调整，适宜于画图工作量不大的教学内容，对于复杂的图形教学则费时太多、教学速度慢。
5.2 多媒体教学模式可有效地解决传统教学中费时的难题、增加课堂信息量和上机练习的时数，但难以控制教学速度，学生容易产生精神疲劳。
5.3 传统教学与多媒体课件、AutoCAD实训有机结合的教学模式可有效地转变学生的学习观念，提高学生的学习兴趣，使学生深刻理解并运用投影原理作图，增强了学生运用AutoCAD软件绘制工程图样的能力。
参考文献：
[1]金适.环境工程制图[M].北京:中国环境科学出版社，2004年10月.
[2]孙靖立.计算机绘图实用教程[M].北京:北京理工大学出版社，2005年10月.
[3]郭惠霞.关于非机类专业工程制图教学改革的思考[J].高等理科教育，2007，2(总第72期):111-113.
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