试析多媒体技术与《机械制图》的有机结合

陶钰皎

[摘 要]《机械制图》的传统教学模式是建立在媒体和手工绘图基础上，导致学生空间概念的建立、绘图技术的训练均需花费大量的时间和重复劳动。因此，无论从培养适用型人才角度，还是从专业技术教育教学改革的角度，对传统的教育教学模式进行改革已势在必行。基于这一背景，本文论述了多媒体技术在《机械制图》教学中的应用。

[关键词]机械制图；改革；教学

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2015.15.211

1 广泛使用现代造型技术

实时构建三维模型《机械制图》教学中，一般先要通过点、线、面及其相互关系的教学，帮助学生建立基本的空间概念。在训练点、线、面空间位置关系时，传统教学模式是：①单纯用语言描述空间的要素，不直观；②训练学生的空间想象力及准确地在平面上表达空间要素要花费大量的时间；③传统的实物教学模型灵活性差，往往不能满足教学和练习的需要。使用计算机三维造型软件辅助教学，通过造型、及位置实时变化，迅速建立直观的点、线、面立体模型，使得教师课堂上“言之有物”、“言之可信”。学生有了辅助思维的工具，空间想象能连续和持久下去，从而有利于空间概念的迅速建立。

在“基本形体”、“截交线”、“相贯线”内容的教学中，直观教学也相当重要。面上的点和线问题、可见与不可见问题是学生易于搞错的地方。其主要原因是：由于面在一方向上的投影的重叠性，造成了学生的误判，归根到底还是空间思维不充分所至。这时如辅之以计算机三维造型，在短时间内构造起三维直观的模型，并通过改变透视方向让学生全方位观察形体上点和线的空间位置，提高学生空间思维的准确性。

计算机三维造型软件既是教师课堂教学的重要工具，同时还应该成为学生自我学习、自我提高的工具。例如3DS MAX软件是专业三维动画制作工具软件，它的功能非常强大。用它作为《机械制图》的辅助造型工具只需用到它强大功能的一部分。因而教会学生使用该软件并不需要花费太多的时间。一旦学生有了“猎枪”就会自己寻找“猎物”，在学习和训练中碰到“想不出”或“想不通”的问题时，借助于这把“利器”可以克服学习上的困难。实践表明，学生通过3DS MAX的学习和钻研，激发了对空间造型的强烈兴趣，同时空间想象力和创造力均得到不同程度的提高。

2 全面导入专业绘图技术，强化CAD读、绘应用技能训练

《机械制图》是一门技术和能力培养课程。在传统教学模式中也强调读图、绘图能力培养。但这是建立在手工绘图基础上的训练。很明显，手工绘图的质量和速度都不能与计算机绘图相比较。目前，《机械制图》教材中大多新增了“计算机绘图”这一内容，但怎样去对待这部分内容，各类学校做法不一，笔者认为，在教学条件许可的情况下，应当全面导入CAD技术，把CAD软件的运用贯穿整个制图教学全过程。这里所谓“贯穿”，不是简单的附加，而是将CAD技术整合到机械制图的各个部分，创建基于CAD操作平台制图教与学的新模式。不让CAD 成为制图课程的“装饰物”和“附加物”。

从教学环节上看，学生的基本读图与绘图能力的培养，主要通过课堂教学和课后训练这两个基本环节实现。课堂教学是实施教学目标的主渠道。教师在课堂要使用CAD作为图样讲解与绘制的主要工具，通过投影设备展示图形及其绘制过程在读图训练中，通过“层”的显示与隐藏手段，分层次突出表达重点，做到有的放矢。对学生的课后作业，也同样要求使用CAD完成。在实施中，可分步去实现。①学校安排一定的上机时间给学生去完成作业；②对不使用CAD完成作业者，即使正确也要适当扣分，而对用CAD完成作业较好者给予一定的奖励。

从表面看，由传统的手工制图和纸质媒体转变为以CAD为平台电子媒体，必然要增加教师的工作压力和工作量。在这种转变的初期，要上好一堂课，教师肯定要多花许多准备时间，但电子媒体处理的方便和快捷，必将从整体上提高教师的工作效率，降低劳动强度。

将CAD全面引入课堂教学，成为教师课堂教学的主要工具，还必须注意教学理念的更新。教师在课堂上大量使用CAD 技术，表明了CAD已经成了主流设计工具，给学生学用CAD技术提供了一种示范。但同时也要避免教师一个人唱“独角戏”，要注意调动学生主动参与的积极性，让大部分学生能积极加入这一新的教学展示环境中来，精心组织好课堂演示、习题讨论、典型问题评析等教学环节，及时总结成功与失败的经验，不断改进教学方案，努力提高教学效果。

3 积极运用多媒体技术，将抽象概念具体化、形象化

《机械制图》是一门专业入门课程，这门课程中学生要初步接触机械加工的基础知识。在现代教育理念的指导下，教师要力求摒弃本位观点，树立以人为本的思想，不失时机地传播机械加工的基本知识。通过多媒体声、形、色并茂的形式激发学生对专业知识学习的兴趣；通过收集和制作实物图片资料、视频资料.丰富教学中电子媒体所蕴含的信息量，将学生带人一个缤纷的、集科学性与艺术性于一体的“加工工业”的神奇世界。

制作多媒体课件是教师的一项基本技能。《机械制图》课程的教学要解决传统教学手段不易解决的教学问题，应在下列两方面使用多媒体辅助教学：①“标准件和常用件的基本知识”的教学。标准件和常用件的实物虽能找到，但其体积尺寸太小，学生不易看清，虽有直观性，但无吸引力。通过数码照片放大后展示，效果要好得多。此外，它们的用途、生产方法、构造、基本参数等通过视频形式加以展示，学生不仅易于接受，而且印象深刻。②公差与配合的理论与尺寸标注。公差配合一直是制图教学的难点问题。尽管《机械制图》课程通常只解决在图样上如何标注的问题，但公差问题贯穿机械类专业教学全过程。只作“标注”要求，不能体现人门课的重要地位。在这部分内容中，“公差带”是描述公差概念的重要工具。受传统媒体的制约，“公差带”在教学过程中总是以固定不变的抽象形式加以描述。而現在，如果我们充分运用计算机动画处理技术，还“公差带”灵活、多变的本来面貌，让学生真正搞清楚“加工误差”、“加工精度”等重要概念，那么，这将会为学生日后学习机械加工理论打下坚实的基础。

现代媒体技术在《机械制图》辅助教学上的优势在于它在空间造型上的真实性强、效率高、灵活性大。这对空间想象力相对薄弱的学生来说，能够起到更好的教学效果；另外，多媒体技术对媒体的集成性强，能通过适当的处理，将教学内容强烈作用于学生的感观系统，使学生易于接受，从而弥补缺少生产实践及感性认识的不足。现代CAD 设计技术已经普及，如不能尽快将CAD整合到《机械制图》课程教学，必然导致应用人才能力的缺陷。

媒体技术的发展，给专业技术教育改革提供了强有力的平台。结合专业人才培养的目标，优化《机械制图》教学，必然会碰到传统教学模式没有碰到过的新问题，但《机械制图》课程及其配套改革，是机械、机电类专业技术理论课程改革的重点和突破口。我们坚信，充分发挥现代媒体和教育技术的优势，在现代教育理念下不断探索，必将对提高我国机械加工行业劳动力素质带来积极而深远的影响。