机械制图课程教学内容的优化与实践

李 玲，刘慧玲

（中南林业科技大学 机电工程学院，湖南 长沙 410004）

机械制图是工科院校机械类专业学生必修的一门重要的专业基础课，其主要任务是引导学生进行平面和空间的转换，帮助学生建立二维平面图形与三维空间立体之间的对应关系，从而培养和训练学生具备一定的读图、绘图和空间构思能力。如何根据制图课程要求高、学时紧、内容多、实践时间短的特点并结合学生的实际情况来优化教学内容、改进教学方法、提高教学质量应该是教师不断探索的课题。笔者通过多年的教学工作总结出一些经验与心得。实践表明，利用这些方法可获得较好的教学效果。

1 抛砖引玉式的绪论

机械制图课是大一学生进校后接触到的第一门训练空间形象思维的课程，绝大多数学生都会怀着新鲜、好奇、期待的心情迎来第一堂课，教师应该在短时间内通过简练而精彩的介绍激起学生对制图课浓厚的兴趣和求知的欲望。著名心理学家皮亚杰认为 “一切有效的工作必须以某种兴趣为先决条件”，只有有了兴趣，学生就愿意学，就想学，也就会钻研。从某种意义上讲，第一堂课讲得出彩并深深吸引住了学生，那么制图课就成功了一半。

每种制图教材在开篇绪论中都会详尽介绍本学科的研究对象、学习任务和学习方法等等，归结起来不外乎这几层意思“为什么学”、“学什么”和“怎么学”。教师如果教条的照本宣科地介绍给学生，不需几分钟学生就会感到索然无味，甚至会对此课程产生畏难情绪。如果转变教学观念，调整思路，精简压缩文字性的讲解，用10min时间利用多媒体展示或板画，引导启发学生想象并动手画一些简单的图，这样亲身感受的效果会更好些。例如展示如图1所示的立体图，让学生思考片刻，指定三个方向让学生认真思考想象并画出三个投影图形，然后播出正确答案如图2，此时很多同学欣喜地发现自己画对了。紧接着播放如图3所示简单的两个矩形（可假设两矩形全等），让学生展开想象并回答有哪些形状的形体从前往后、从上而下看过去会得到这样两幅图？这时课堂气氛更加活跃起来，很快正确答案不断被学生表达出来，如图4所示各种答案等.这两个例子恰好印证了此课程“由物（三维空间）画图（二维平面）”和“由图读物”两个特点，教师可趁此总结这两个环节正是贯穿制图课学习的核心精神与关健所在。这种化抽象为直观的方式比单纯的文字介绍更能让学生清晰地感受到本课程到底学什么、怎么学。

图1 由物画图

图2 投影图形

图3 由图读物

图4 各种答案

2 重视并加强轴测图的教学与训练

轴测图是平面上的立体图，立体感强，在视觉上可代替模型，且作图方便，可随时修改，比模型具有更强的方便性和实用性，它可作为一个非常有效便捷的辅助手段帮助学生自己判断、构思形体。不少教材把轴侧图这一章编写在组合体之后，笔者认为它可以灵活地“从一而终”贯穿于所有章节的学习。

首先，点线面部分就可引入轴测图的概念和训练。花适当时间简单介绍轴测图作图的基本要领，在直观的三投影面体系中，学生对于空间各种位置的直线、平面以及线面、面面的相对位置等方面理解有困难的就自己动手画一画，这样有助于问题的判断和理解。

其次，轴测图在基本体和截切相贯的学习中可全面展开并强化。基本体乃至截切、相贯这一章节的学习非常重要，也是难点，很多同学存在“上课一听就懂，课后一做就错”的困惑，克服此困难的一个有力的手段就是自己动手画画轴测图。此章节的习题中有大量的“两求三”题，要求学生读懂想象出形体结构后再动手补图补线。对于形体部分结构判断构思有困难的学生要求其先在题面右下角或草稿本上徒手勾画形体的轴侧图，边想象边画，对形体上的一点一线一面都亲身体验，有时勾画的过程中原先想不清楚的结构部分便豁然开朗。

在随后的组合体、剖视图乃至零件图的学习中，轴测图的训练可不断提高和强化。“熟能生巧”，通过轻松迅速地勾画轴侧图使得学生能把意识中的物体形象化、具体化，不但有力地帮助了学生解决课后问题、建立空间概念，还极大地提高了徒手绘图能力。

3 启迪学生的自主学习和动手造型能力

“授之以鱼，不如授之以渔”，学生是学习的主体，教师要善于激发学生的思维，给学生提供主动学习、积极参与的空间，充分发挥学生的主观能动作用。

由点线面进入到立体的学习中，对学生空间构思能力的要求也相继提高，尤其是截切和相贯这两部分内容是此章节乃至整门课程的重点和难点之一，学生学到这里往往会有明显的学习阻碍，很多结构单凭课堂上教师的演示和讲解仍不能完全地充分地想象出来，这就需要辅助相应的实践环节以增加他们的感性认识。如曲面立体被截切求切割体的投影是一个难点，除了现有的模型测绘外，可在课前预习中布置学生用橡皮泥等简单实用的材料亲自动手制作一些立体造型，除了准备一些完整的圆柱体、圆锥体和球体外，再用小刀沿着与轴心线不同位置的平面去截切，如图5所示，让学生在操作过程中亲自去感悟各种截交线是如何得来的，形状怎样，再结合课堂上教师对截交线系统条理地分析和求解，原先有些费解的交线形状（如椭圆、抛物线、双曲线等）也就迎刃而解。

图5

还例如图6和图7所示，学生在画相应的左视图时容易多线或少线，让他们尝试课后照样制作并截切橡皮泥模型，仔细观察思考，这样对于正确投影的理解就更深刻、扎实。

图6

图7

总之，将理论与实际操作充分融合，教与学两方面着手，让学生主动去操作、去思考，不但可以培养学生的实践动手能力，还可启发思维，真正提高他们的空间想象和构思能力。

4 课堂上讲与练相结合

现在制图课的教学已普遍使用多媒体，这极大地降低了教师的劳动强度，增加了每堂课的信息量，可问题也出现了，由于学生课堂上接受的信息量较多，很容易疲倦，专业知识的传授终究无法与电影电视相比，精神长时间的集中对学生来说是件苦差事。早有研究表明：人的注意力最多只能集中30min左右时间。所以不要在45min时间里总是不停地讲解，应该有意识地让学生停下来想一想，做一做练习。学习的目的是学以致用，趁热打铁让学生马上做一些练习巩固一下课堂上刚讲过的知识，无疑其学习效果和效率比满堂灌要好。

总之，教师要善于改革传统的教学观念，勇于实践创新，积极更新知识并获取信息，激发学生自主学习的意识和热情，真正做到教师是主导、学生是主体，这样学生的空间构思能力和分析解决问题的能力才能得到实质性的提高。

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