论提高《机械制图》教学质量的途径

郑琳

摘要：《机械制图》是工科类专业的专业基础课程，其教学的质量直接影响学生在生产实践中的识图能力，如何提高此课程的教学质量，对工科类专业的教学有着重要的意义，本文就从四个途径探讨如何提高职业学校《机械制图》教学质量。

关键词：机械制图;投影规律;空间想象力;三视图

《机械制图》是机械工程界的技术语言，科研技术人员根据工程图样表达自己的设计意图，比如：零件的形状、大小、尺寸及相关技术及装配要求等等。技工们则根据工程图样进行加工和装配，工程图样就是科研技术人员和及技工们之间无声的专业技术语言。而工程图样则是依据《机械制图》的相关标准和要求进行绘制的，所以学好《机械制图》这门课程对工科类职业学校的学生尤为重要[1]。职业学校的生源较复杂，学生的文化程度参差不齐，部分潜能学生对此课程有畏难情绪。下面，我根据多年来教授这门课程的经验，谈谈提高《机械制图》教学质量的方法。

一、抓住契机提高学生对学习的兴趣是提高教学质量的前提

曾经有人说过“凡是需要知道的事情，都要通过事物本身来进行教学的”，也就是说我们需要想方设法让学生真切地感受到要学习的事物本身，而不是一味地向他们空谈事物。在制图教学中有丰富多彩的内容，要求我们对不同的章节和不同的内容采取不同的手段进行教学，学生对新鲜事物往往有好奇心，在这个时候就要抓住学生这样的特点，在教学中，对照整体模型，采用摸摸、看看、比比、想想等方法，培养学生的兴趣。另外，在实际教学中，我发现一些特别调皮的“潜能”学生，虽然他们的其它基础理论课程成绩差，但他们的空间想象力却很不错，这时切莫以老眼光看人，而是要对此类学生抓住他的优点多鼓励、多表扬，帮助他们提高对自己、对学习的信心，以他为班级核心，以点带面，带动全班改善班级纪律，整体提升班级学生对《机械制图》这门课程的兴趣，从而全面促进该课程教学质量的提高。

二、帮助学生正确的理解投影规律是提高教学质量的基础

我们知道，投影规律是投影作图的基础，简化成三个字的投影作图规律：正、齐、等，貌似看起来好记，但对于初学《机械制图》这门课程的学生来说，如何正确的理解和学习三字投影规律却是个难点。在实际教学中，为了帮助学生正确的理解投影规律，我会在介绍完三投影面体系的概念后，首先让学生在教室里看看、找找，找出身边的三投影面体系（学生右前方的墙角处），强化学生对三投影面体系的认识;然后会向学生展示用三块木板自制的一个三投影面体系，通过使用二者之间相互垂直的三块木板来表征抽象的投影面（正面、侧面和水平面），从而可以使学生迅速深刻地理解三视图的形成原理。再请一位学生来讲台，将几何体放在该学生和自制的三投影面体系中的正面之间，需说明此学生的双眼视线相当于一组平行线，让该生从前向后垂直于正面看该几何体，也就是正对着看，即从前向往后向三投影体系中的正面作正投影，获得此几何体的主视图;继而让该生换位置看，分别从左往右、从上往下分别向三投影体系中的侧面和水平面作正投影，从而获得该几何体的左视图和俯视图;然后将三投影面体系中的水平面上所获得的的该几何体的俯视图，绕水平面和正面的交线即x轴向下旋转90度，再将该几何体的侧面投影上所获得的左视图绕侧面和正面的交线即z轴向右旋转90度，这时侧面、水平面和正面在同一平面内，也就是该几何体的主视图、俯视图、左视图在同一平面内，学生可以非常直观的看到三个视图所在的位置。为了加深学生对上下、左右、前后投影方位的进一步深入理解，再让学生分别在物体和三视图上标出对应的六个方位，注意强調：此几何体上下之间的距离是物体的高度，左右之间的距离是几何体的长度，前后之间的距离是几何体的宽度。[2]最后让学生们讨论交流，自主的从中找出该物体各个视图之间的存在着何种关系。通过这种启发式地教学指引，学生们可以很清晰地发现三视图的投影存在如下规律：主俯视图长对正（正），主左视图高平齐（齐），俯左视图宽相等（等）。在此直观教学操作之后借助多媒体课件的动画再次回放此过程，突破《机械制图》这门课程学习的重点和难点，强化了学生思维由三维立体到二维平面转化的训练，如此一来难点突破了，学生学习效果自然会得到提升。通过学生的亲自参与、探究与讨论，让正确理解三视图投影规律这个难点的学习得以简化，同时为后续六面视图的投影规律的学习做好铺垫。

通过这样的生动、形象、易懂的直观教学，有助于学生正确的理解投影规律。在此直观教学操作之后借助多媒体课件的动画再次回放视图形成的过程，突破《机械制图》这门课程学习的重点和难点，强化了学生思维由立体到平面转化的训练，如此一来难点突破了，学生学习质量自然会得到提升。

三、培养学生的空间想象力是提高教学质量的关键

空间想象力是人依照语言描述或图样描述在人脑中对物体的一个再造过程。在科学技术发展迅猛，知识不断更新的新世纪，想象力更为重要。爱因斯坦曾经说过：“想象力是知识进化的源泉”，培养空间想象力是《机械制图》这门课程的主要任务，教师必须把培养学生空间想象力贯穿整个教学始终。在《机械制图》中绘图是将几何体由空间三维立体向二维平面转化，也就是依据立体图绘制平面视图，识图是将几何体由平面二维向空间三维立体转化，也就是依据平面视图想出物体的空间形状。[3]由于不论是在识图还是绘图过程中，都需要学生将物体以立体化的形式呈现在脑海中进行必要的分析，因此学生必须具备极强的空间想象能力。这就意味着当学生在学习《机械制图》时，要十分着重地培养他们的空间想象能力。

对于进入学校不久的学生而言，由于他们的知识水平尚有待提升，因此脑海中对于空间有模糊的认识甚至完全不清楚，毫无疑问这是十分正常的，但必须注重一点，他们完全可以看懂一些简单的立体图形。因此，在《机械制图》这门课程教学初期，可以先利用学生的现有基础，先从基本几何形体入手培养学生的空间概念;准备好一些常见的：圆柱、球体、长方体，正方体、棱柱、棱锥等基本几何体，让学生先看一看、摸一摸、想一想，再绘一绘;先绘制比较接近轴测图的草图，再绘制基本几何体的三面视图，然后看着绘好的三视图，在脑中重构基本几何体的三维立体图，通过这样反复训练并记忆：将基本几何体由“立体—平面，平面—立体”，使学生在大脑中建立起空间的感性认识，引导学生通过视觉、触觉等多种分析器官参与，认知积累最基本的的空间感知，形成空间几何体的三维立体，为空间知觉的形成和发展打好基础，达到初步培养学生空间想象力的目的，同时可以大大激发学生的学习兴趣，避免单纯讲解枯燥难懂的理论知识，消除对《机械制图》这门课的畏难情绪。然后在此基础上逐步深入，再从组合体入手巩固和强化学生的空间概念;引导学生规范的绘制一些由基本几何体简单叠加或切割的形体即组合体，准备好橡皮泥和小刀，让学生先想一想、切一切、拼一拼，再绘一绘;先想出组合体是由什么样的基本几何体叠加或切割而成的，搞清楚各组合体的连接方式以及组合体是由什么样的面切割而成，也就是要对组合体进行形体分析和线面分析，能想出此组合体的三面视图并直接根据投影规律绘制出来是最好的，若有困难就拿出橡皮泥拼一拼或切一切，突破认知的壁垒，准确的绘制出三视图并在脑中重构组合体的三维立体图，反复训练并记忆：将组合体由“立体—平面，平面—立体”，进一步强化学生空间的感性认识，进一步增加学生储存的空间几何体信息，学生储存的空间几何体信息越多，使用时可提取得空间几何体形象就越多，空间思维能力就越强，学生的空间想象力自然也就提高了，学习《机械制图》将变得不再困难。

四、掌握正确的学习方法是提高教学质量的保证

《机械制图》的教学是从感性入手，用实物或模型对照讲几何作图、投影作图，使学生建立起立体概念和投影概念之后，再从体上抽象出几何元素，讲述各种情况下的点、线、面及其相对位置的投影规律，并返回到体的投影中加深认识，引导学生綜合运用所学投影知识解决绘图和识图问题，因此需要对制图基本理论和基本知识进行反复讲练、加深理解、牢固掌握。所以该课程的学习方法概括为“听”“想”“看”“练”“记”“做”六个字。

“听”就是要求学生专心听课，强调学生课前一定要预习好，做到有的放矢听课，并做好听课记，课后及时复习。“想”就是强调学生要由图想物、由物想图，要多想、反复地想，联想空间形体和图形的对立关系，不断地提高空间想象能力和分析能力。“看”就是强调学生要看图、看实物、看模型，对照看、多看、反复看，真正把图看懂，不断地提高识图能力。“练”就是引导学生去练习绘图，首先，对于初学者应反复进行基本体的练习，先多观察基本体模型，使脑海里储存各种基本立体形状，由实物模型画三视图，然后根据记忆中的立体形象画三视图，这样可以获得初步的空间概念。其次，应多绘制轴测图，注意先易后难，这样可加强立体的形状和立体概念的形成，从而可搭建起“空间架子”，丰富形体的“库存”，“库存”多了，空间立体感就强了。再次，布置习题时要尽可能结合课堂讲授的内容以及学生的学习情况，，题目要有针对性，根据学生的程度不同分层布置，使之有利于帮助学生归纳和掌握教材的要点，有利于讨论解题思路和分析常见的错误等。要求学生多做截割类圆柱和长方体方面的练习，反复的练习可以活跃思维，丰富立体图形的库存。“记”就是牢记制图的基本理论和基本概念，以及机械制图国家标准的有关规定，并能在绘图和识图时能灵活、熟练的运用。“做”就是做练习和作业时要做到：投影正确、视图选择与配置恰当、尺寸齐全、文字规范工整、图面整洁，符合机械制图国家标准。做到正确使用绘图方法、绘图工具的习惯，培养严谨、细致的作风和认真的学习态度。学习方法对路了，学生学习的主观能动性将得到调动，学生的潜能将得到发挥，学习效果自然也就会得到提升，教学质量由此得到保证。

当然，如何促使学生学好《机械制图》这门专业课，是一个大课题，只要我们能很好的备《机械制图》这门课的各教学环节，并努力学习和不断探索，就一定能找到更多、更好的教学方法和途径。

参考文献：

[1]杨国星.机械制图教学现状分析及教改思路研究[J].科技经济导刊，2016（19） ：65-69

[2]黄筑江.高职《机械制图》教学思考[J].机电教育创新，2019（1）：119-120

[3]李红梅.项目化教学在机械制图中的应用 [J]. 山东工业技术，2018（23）：231-235.