陳 華

《機(jī)械制圖》課程就是研究繪制和閱讀機(jī)械圖樣的原理和方法的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。在長年的教學(xué)實踐中,筆者發(fā)現(xiàn)不少學(xué)生存在著理解和思維想象方面的差距,而畢業(yè)生參加工作后反饋的信息也表明,在校學(xué)習(xí)內(nèi)容和實際生產(chǎn)需求存在著一些矛盾。因此,筆者在這里結(jié)合多年來的教學(xué)經(jīng)驗、畢業(yè)生反饋意見以及企業(yè)單位反饋意見,綜合探討《機(jī)械制圖》課程教學(xué)改革。在此所提到的“教學(xué)改革”,主要包括教學(xué)內(nèi)容的改革和教學(xué)方法的改革,使之更接近市場需要。

一、教學(xué)內(nèi)容改革

1.調(diào)整、補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容,適應(yīng)生產(chǎn)需求

在實際生產(chǎn)中,計算機(jī)繪圖越來越普及,《機(jī)械制圖》課程的教學(xué)要滿足能力培養(yǎng)的要求、適應(yīng)社會的需要,在較短的時間內(nèi)使學(xué)生掌握手工繪圖的基本方法以及計算機(jī)繪圖技能,就必須對教材內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整、補(bǔ)充與更新。《機(jī)械制圖》作為專業(yè)基礎(chǔ)課程,它的主要目的和任務(wù)必須保留,如學(xué)習(xí)正投影的基本理論;掌握閱讀機(jī)械圖樣的基本方法和繪制機(jī)械圖樣的基本規(guī)定;培養(yǎng)空間想象、思維能力以及嚴(yán)謹(jǐn)負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)和工作態(tài)度。同時應(yīng)該及時補(bǔ)充一些新技術(shù)、新設(shè)備和新材料等方面的內(nèi)容。以前對繪圖工具的使用以及制圖的標(biāo)準(zhǔn)要求較高,現(xiàn)在廣泛采用計算機(jī)繪圖,對字體、比例、標(biāo)題欄、圖線以及圖樣幅面等標(biāo)準(zhǔn)可以不再強(qiáng)調(diào)要求;常用的幾何圖形的畫法,如等分線段、等分圓周、畫橢圓、圓弧連接等手工繪圖方法也可以只作基本了解;軸測投影由于計算機(jī)上的三維實體技術(shù)的出現(xiàn)也只作簡單的介紹即可。而對于其他方面:投影作圖的原理與方法,點、線、面的投影和特殊位置直線、平面的投影特性,基本體三視圖和組合體的作圖、尺寸標(biāo)注的基本規(guī)定等是機(jī)械制圖的基礎(chǔ),這些內(nèi)容是一環(huán)扣一環(huán),緊密聯(lián)系在一起的,應(yīng)該系統(tǒng)講解、全面掌握。在機(jī)械制圖的教學(xué)中,應(yīng)盡量采用生產(chǎn)中的實際圖樣讓學(xué)生進(jìn)行繪圖和讀圖的練習(xí),使學(xué)生熟悉機(jī)件的表達(dá)方法及國標(biāo)中的相應(yīng)規(guī)定,將理論和實際緊密結(jié)合起來。零部件測繪的能力也要加強(qiáng),學(xué)生在工作中會遇到很多機(jī)器設(shè)備的測繪,只有正確繪制出零部件的草圖,才能順利地完成零部件的工作圖。

2.綜合、完善有效課程,增強(qiáng)課程教學(xué)效益

《機(jī)械制圖》教學(xué)以培養(yǎng)學(xué)生的識圖能力和空間想象能力為主,繪圖作為教學(xué)手段,而計算機(jī)繪圖(AutoCAD、CAXA等繪圖軟件)就是企業(yè)需要的一種技能。但是,在當(dāng)前《機(jī)械制圖》與AutoCAD往往被當(dāng)作兩門獨(dú)立的課程,機(jī)械專業(yè)老師講授《機(jī)械制圖》,計算機(jī)專業(yè)老師講授AutoCAD,把這兩門有關(guān)系的課程割裂開來,增加了學(xué)習(xí)課時,教學(xué)效果還差。要在短期內(nèi)熟練掌握手工繪圖與計算機(jī)繪圖,就應(yīng)該將《機(jī)械制圖》與AutoCAD、CAXA等繪圖軟件結(jié)合在一起,作為一門課程進(jìn)行講授。為此提出“有效課程”的概念,即將原來分別開設(shè)的不同課程綜合、完善為一門課程,打破課程的系統(tǒng)性、專業(yè)性,強(qiáng)調(diào)實用性、綜合性,減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),增強(qiáng)課程的有效性。對學(xué)生來講,AutoCAD可以看作是一種繪圖工具,顯示器可以看作是圖板和圖紙,鼠標(biāo)和鍵盤可看作是鉛筆、直尺和圓規(guī),當(dāng)然,AutoCAD里的工具還要比手工工具豐富得多了。在以往的教學(xué)實踐中由于缺乏直觀感受,學(xué)生的想像力得不到較好的開發(fā)?，F(xiàn)在,制圖的基本規(guī)范要求、基礎(chǔ)理論知識可以融合在上機(jī)的訓(xùn)練中。例如,繪圖的基本知識與AutoCAD繪圖環(huán)境放在一起介紹;標(biāo)題欄有樣板文件可以調(diào)用;投影原理結(jié)合AutoCAD的基本繪圖命令(含點、線、面、圓等)來介紹;視圖可以用CAD三維造模;尺寸可以結(jié)合CAD中的尺寸標(biāo)注樣式的設(shè)置和尺寸標(biāo)注命令的使用進(jìn)行講解;技術(shù)要求應(yīng)結(jié)合表面粗糙度的塊的屬性設(shè)置和文字的輸入進(jìn)行講授。這樣既可以減少理論課的學(xué)時,又增加了教學(xué)的趣味性及實踐性,有利于學(xué)生理解和掌握制圖的基本理論,更好地將手工繪圖和計算機(jī)繪圖兩種方法融合貫通,達(dá)到學(xué)以致用的目的,增強(qiáng)課程的教學(xué)效益。

3.觀察、研究市場需求,提升教師專業(yè)素質(zhì)

科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速,產(chǎn)品多樣化,生產(chǎn)要求愈來愈高,各學(xué)科、各專業(yè)互相滲透的趨勢日漸增強(qiáng)。專業(yè)基礎(chǔ)課程的老師必須時刻關(guān)注本學(xué)科的最新發(fā)展,了解市場需要,學(xué)習(xí)新技術(shù),研究新問題,提升自身專業(yè)素質(zhì),防止知識老化。要把制圖課講得生動形象,把抽象的理論變成直觀的形象,讓枯燥的條文變得有趣,除了有很好的口才和表達(dá)能力以外,還必須具有機(jī)械專業(yè)的相關(guān)知識,如金屬工藝學(xué)、機(jī)械基礎(chǔ)、機(jī)械原理、公差配合與技術(shù)測量等,這些知識與機(jī)械制圖中零件結(jié)構(gòu)、表面質(zhì)量、加工方法、材料選擇、技術(shù)要求、連接裝配關(guān)系等密切相關(guān)。作為理論教師還應(yīng)爭取機(jī)會多參加生產(chǎn)實踐,研究市場需求,掌握加工、裝配和測量等方面的實際操作技能。只有具備這些知識和技能,才能在課堂上熟練地舉出生產(chǎn)中的典型例子,讓制圖與實踐結(jié)合起來。此外,由于計算機(jī)繪圖的出現(xiàn),制圖課教師除了有較強(qiáng)的機(jī)械知識外,還必須有相當(dāng)?shù)挠嬎銠C(jī)應(yīng)用基礎(chǔ),并能靈活使用多種軟件,如用PowerPoint、Flash制作課件,用CAD、CAXA、3DMAX制作模型或繪制圖樣等,以便于利用計算機(jī)輔助教學(xué)。

二、 教學(xué)方法改革

1.運(yùn)用多媒體輔助教學(xué),提高教學(xué)效果

《機(jī)械制圖》是一門抽象難學(xué)的課程,特別對于那些空間想象能力較差的學(xué)生更是如此。制圖學(xué)習(xí)需要有較強(qiáng)的空間思維能力,它是讀圖能力的基礎(chǔ)。由于使用的教具、模型很有限,掛圖又顯得單調(diào)缺少立體感,無論老師怎樣描述比劃,有些學(xué)生就是想不出它的形狀結(jié)構(gòu),因此傳統(tǒng)的“黑板+粉筆”的教學(xué)方法雖然必不可少,但在培養(yǎng)這些學(xué)生的空間思維能力方面有一定的局限性。隨著計算機(jī)在制圖中的應(yīng)用,對學(xué)生空間思維能力的培養(yǎng)就有較大的突破。運(yùn)用多媒體技術(shù)輔助教學(xué),可將傳統(tǒng)教學(xué)方法中無法直接表達(dá)的教學(xué)重點和難點內(nèi)容通過多媒體畫面完整、清晰、直觀地展現(xiàn)出來。如利用AutoCAD等軟件具有的很強(qiáng)的三維實體造型功能,課前對復(fù)雜的形體作必要的編輯處理,課堂上隨時調(diào)用,這比在黑板上畫軸測圖來得直觀、快捷,可以大大提高教學(xué)效率。而制作一些教學(xué)課件來彌補(bǔ)教學(xué)模型的不足,對開發(fā)學(xué)生的思維想象能力和創(chuàng)造能力也有很大的幫助?！稒C(jī)械制圖》課的核心章節(jié)是通過“投影理論”的教學(xué)和訓(xùn)練,來培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力以及看圖與繪圖的實際應(yīng)用能力。初次接觸這一學(xué)科的學(xué)生,由于空間概念還沒有建立起來,往往會感到很困難。例如,講“三視圖的形成及投影規(guī)律”用常規(guī)的教學(xué)方法,很難讓學(xué)生接受,而制作教學(xué)課件利用多媒體生動形象、具體直觀的畫面,能將“正投影”的投影原理和三視圖的“看圖方法”有機(jī)地結(jié)合并清楚地展現(xiàn)出來,同時,將三視圖的“形成”及“展開”過程也生動直觀地展示出來,使學(xué)生一目了然。在此投影圖演示的基礎(chǔ)上,教師只需因勢利導(dǎo)地講解和板書本節(jié)的“學(xué)習(xí)要點”,就能取得事半功倍的教學(xué)效果,普遍提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

同時在教學(xué)中還可以結(jié)合任務(wù)驅(qū)動法、行為導(dǎo)向法等多種教學(xué)方法,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)教學(xué)效果。當(dāng)然,除了課堂教學(xué)外,還應(yīng)該帶學(xué)生到工廠車間參觀了解,增加對機(jī)器零件的感性認(rèn)識,也有利于空間思維的培養(yǎng)。

2.注重學(xué)生的能力培養(yǎng),利于學(xué)生就業(yè)

機(jī)械制圖教學(xué)中,在要求學(xué)生掌握基本的繪圖與讀圖技能的同時,還應(yīng)重視對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng),這將有助于他們在今后的工作中具有開拓性和創(chuàng)造性。一是培養(yǎng)形象思維能力。對于以具體形象思維為主要思維方式的初中生來說,制圖知識領(lǐng)會的起點,就在于觀察。只有讓學(xué)生通過對三維空間體系向二維平面圖形的發(fā)展、運(yùn)行以及變化過程進(jìn)行全面觀察才能掌握投影規(guī)律,認(rèn)識它們的特征。二是培養(yǎng)發(fā)散思維能力。發(fā)散性思維是培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力的基礎(chǔ),也是創(chuàng)造性思維的重要組成部分。它是在給出條件及資料不充分的情況下,從多方面尋求答案的思維方法。三是培養(yǎng)求異質(zhì)疑思維能力。制圖中出現(xiàn)的習(xí)題大部分表現(xiàn)為把問題所提供的條件信息聚合起來,得出一個正確答案的過程。它具有明顯的方向性和概括性,但容易造成思維定勢,形成對思維的束縛。求異思維是可以同時從廣度和深度上進(jìn)行多思維活動,具有流暢、變通、獨(dú)特的性質(zhì),是比較靈活的思維方式。四是培養(yǎng)直覺思維能力。愛因斯坦說過:“在科學(xué)創(chuàng)造中,真正可貴的因素是直覺。”直覺思維是創(chuàng)造性思維活躍的一種表現(xiàn),它既是發(fā)明創(chuàng)造的先導(dǎo),也是百思不解之后突然誕生的碩果。五是培養(yǎng)動態(tài)思維能力?？臻g想象力不僅是以過去感知過的、現(xiàn)實中存在的事物形象作為記憶的原材料的再重現(xiàn),同時也是對已有表象進(jìn)行有目的的加工、改造、抽象、概括的思維過程,直至反映出事物表象與內(nèi)在聯(lián)系的必然性和規(guī)律,最后確定某一創(chuàng)新的形象。這就說明,空間想象力愈強(qiáng)其創(chuàng)新能力相應(yīng)增強(qiáng),開拓成功的機(jī)會也更大。

3.重視制圖教學(xué)實效性,密切聯(lián)系實踐

《機(jī)械制圖》是機(jī)械、機(jī)電類專業(yè)的一門理論和實踐性都較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課,既是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程及進(jìn)行實習(xí)的基礎(chǔ),也是車、鉗、鉚、焊等工種必考的應(yīng)知考試內(nèi)容,因此教學(xué)質(zhì)量的好壞將直接影響到學(xué)生對后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)、考試取證及就業(yè)后的工作質(zhì)量。但從目前技工學(xué)校的《機(jī)械制圖》課程教學(xué)現(xiàn)狀看,并不是很樂觀。對于初中畢業(yè)的技工學(xué)校學(xué)生,制圖課是一門完全陌生的課程,他們沒有接觸過生產(chǎn)實踐,缺乏應(yīng)有的理論基礎(chǔ),部分學(xué)生對這門課程產(chǎn)生畏懼,缺少興趣。為幫助學(xué)生對學(xué)習(xí)制圖樹立信心,教學(xué)中應(yīng)堅持以能力為本位,著重技能訓(xùn)練,基礎(chǔ)理論以夠用為度,采取開放式教學(xué),即教學(xué)過程不拘泥于固定格式,課堂模式也不是固定結(jié)構(gòu)?？梢愿鶕?jù)當(dāng)前形勢,穿插進(jìn)行社會發(fā)展、就業(yè)前景、行業(yè)機(jī)遇等方面的教育,感染學(xué)生;帶領(lǐng)學(xué)生參觀企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué),了解零件圖、裝配圖在生產(chǎn)中的作用,明確制圖課程的重要性,加之制圖課程邏輯思維少而形象思維多的課程特點,也容易被剛剛初中畢業(yè)的學(xué)生所接受,建立起學(xué)好此課的自信心和自覺性。還可以根據(jù)不同專業(yè)的需要,結(jié)合實習(xí)內(nèi)容,講授理論的側(cè)重點各有不同,布置與實習(xí)過程中所加工零件相關(guān)的制圖作業(yè),提高學(xué)習(xí)積極性,也利于實習(xí)順利進(jìn)行。如模具制造專業(yè),往往要在模具車間、鉗工車間、車工車間(含普通車床、數(shù)控車床、數(shù)控銑床等)實習(xí),操作各種機(jī)械加工設(shè)備,按照圖紙要求,加工不同產(chǎn)品。因此,在制圖教學(xué)中完全可以事先同實習(xí)老師進(jìn)行溝通,了解實習(xí)計劃,以學(xué)習(xí)零件圖的讀圖及繪圖方法為重點,結(jié)合產(chǎn)品技術(shù)要求及加工過程中所涉及到的金屬材料、公差配合、機(jī)床加工工藝等各專業(yè)課程中的相關(guān)內(nèi)容,理論和實踐相結(jié)合,必然可以提高制圖課程教學(xué)的實效性。

在《機(jī)械制圖》課程教學(xué)實踐中,筆者不斷探索、總結(jié),在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面進(jìn)行了一些改革嘗試:根據(jù)生產(chǎn)需求調(diào)整、補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容,運(yùn)用多媒體輔助教學(xué),采取開放式教學(xué)密切聯(lián)系實踐,培養(yǎng)學(xué)生綜合能力等等。從課堂教學(xué)效果、學(xué)生實習(xí)表現(xiàn)及畢業(yè)學(xué)生、企業(yè)單位的反饋意見來看,這些嘗試已取得了初步成效,增強(qiáng)了學(xué)生的實踐能力,提高了教學(xué)質(zhì)量。但是還存在一些問題,如綜合、完善有效課程需要學(xué)校從上到下各個部門、專業(yè)系統(tǒng)規(guī)劃,開放式教學(xué)研究市場需求、密切聯(lián)系實踐等還可以更深入更全面地開展?？傊?希望經(jīng)過持續(xù)地研究、實踐,能更好地達(dá)到《機(jī)械制圖》課程教學(xué)改革的目標(biāo),即適應(yīng)生產(chǎn)需求,培養(yǎng)學(xué)生綜合能力,提高教學(xué)效益。

(作者單位:廣東省肇慶市第二技工學(xué)校)