浅谈技工学校《机械制图》课程改革与创新
摘 要：《机械制图》是机械专业的一门专业基础课，学习的目的是提高学生的空间想象能力，培养并掌握制图理论、技术标准和熟练的绘图技巧及对图纸的综合应用能力，是其它后续专业课的学习和生产实习的重要保证。随着计算机多媒体技术的不断发展，给《机械制图》的教学工作提出了全新的要求。笔者结合自己的实践工作经验，谈谈个人对于《机械制图》课程教学的一些体会。
关键词：《机械制图》、教学、体会、创新
引言
《机械制图》是机械专业中一门非常传统的专业基础课程, 多年来, 无论在教学内容还是在教学方法上均无革命性的突破。在《机械制图》教学过程中, 如何把复杂、抽象的几何问题简单化、形象化, 便于学生理解和接受；如何有效地培养学生空间认识能力、立体思维能力和识图绘图的技能一直是制图教学的难点。本人从事《机械制图》的教学不是很长, 本文只谈一下个人的几点体会，希望能与同行交流。
1.目前《机械制图》课程教学的现状
1.1教学方法落后
《机械制图》是一门抽象、难学且实践性较强的课程，学习需要有抽象的思维能力。传统的机械制图教学中，沿用模型加挂图教学方式。教师用圆规、直尺、三角板、模型、纸质挂图等教学用具。需要在黑板上画出一些图例 ,对于复杂图形来说 ,费力费时 ,对教师的要求较高，课堂效果也较差，课堂上传授的信息量少。与此同时教师使用的教具、模型往往有限，挂图显得比较呆板，一遇到难懂的地方，学生就想不出它的形状结构。尽管大多数学生都能够意识到制图的重要性，学习时也花了很多时间，但效果并不理想。可见，传统的板书、挂图等教学手段已不能适应目前《机械制图》课程的教学了。
1.2. 教学内容有待整合
目前技工学校机械专业的课程设置中，各部分之间的内容缺少配合，学生的学习存在断层。《机械制图》开课往往在第一学期，第二学期，而《机械基础》、《金属材料与热处理》《互换性和技术测量》、《CAD计算机绘图》等课程都是后续独立开设的，尤其是《互换性和技术测量》多在第3或第4学期开设。而在学习《机械制图》中“机械图样的识读”这部分内容时，不可避免地要用到《互换性和技术测量》中尺寸公差、形位公差等方面的内容，在学画齿轮和螺纹等标准件和常用件时又涉及到《机械基础》的内容，使学生学习起来难度很大，从而无法提高学习效率。
1.3学生层次相差较大
技工学校近几年来的发展迎来了一个较好的时机，表现之一就是生源数量猛增，但总体来看质量一般，而且参差不齐。有相当一部分学生对专业基础课《机械制图》教学不适应。几年来通过对机电专业班级《机械制图》学习情况的调查，发现大概有20%的学生因没有养成良好的学习习惯，立体几何基础没打好，思维能力差，接受能力差，这部份学生认为教材太深，进度太快，学起来觉得很吃力，作业很难完成，即便完成了也是质量很差；同时也有15%的学生由于种种原因而缺乏参与课堂教学活动的热情，得过且过；仅有15%的学生认为教材较浅的，可以较好的达到教学目标。面对这种情形，“一刀切”教学已不能适用。
2.提高《机械制图》教学效果的措施
2.1激发学习动机
由于《机械制图》开课往往在第一个学期，初中刚刚毕业的学生对机械方面的知识基本没有了解，平面几何知识普遍较差，而立体几何还未学过。许多学生在还没有接触课程之前就有畏难情绪，在学习中一旦遇到困难则更容易丧失学习的兴趣和信心。因此，采取有效措施激发学生对课程的兴趣、培养学生树立学好课程的信心对教学是至关重要的工作。
首先，要让学生充分认识课程的意义和价值。要在学生初次接触课程的时候，讲清课程特点、内容、用途，吸引学生的注意力。使学生认识到学习《机械制图》重要性及必要性。明确“《机械制图》是一种语言”，是设计、制造、使用中外重要技术资料，以及人们发展和交流科学技术思想的重要工具。同时还要说明，任何机械设计和制造人员，如果缺乏绘制和识读机械图样的能力，就无法从事技术工作，如将来要进行的车工实习，如果看不懂图纸，就无法生产零件。让学生们意识到，学好机械制图对他们今后的学习乃至工作都可能有重要影响，激发他们的学习兴趣。
其次，要使学生在学习过程中有成就感。成就感往往可激发学习兴趣和信心。要求教师对教学的内容要反复加工、整理，充分把握好重点和难点，运用直观、生动又富有情趣的方法组织教学和解决问题。让学生在识图绘图过程中有一种快感，更让学生对《机械制图》课的情感体验从有趣到乐趣，由乐趣到志趣，从而在愉快的学习中坚定学好课程的信心。
2.2更新教学方法
目前比较流行的是采用多媒体方式进行课堂教学, 无疑这是一个发展方向。当我们选择多媒体教学方式时也要考虑课程的特点,多媒体教学不是唯一的教学形式, 应该发挥其教学长处, 克服缺点和不足之处。
本人在教学课件的制作和具体教学过程中感觉到, 采用多媒体教学方式进行《机械制图》理论教学具有一定的优势。多媒体技术可以使工程制图的教学更易学生接受和掌握, 视觉化的画面及可视形象的表达方式, 可以生动地表述既抽象又无味的概念, 把学生不容易理解的抽象理论和复杂空间视图，变成形象、具体、易掌握的内容，使学生看得见、摸得着、记得牢，从而激发学生的学习兴趣, 以学生为中心并不断引导学生思考问题和分析问题，与此同时还可以增大学习的信息量。例如, 可以利用计算机用3DMAX进行基本体组合, 观看组合后的立体及平面投影效果, 要求学生对此进行描绘, 特别是对细部的刻画, 明确其投影关系; 还可给出用绘图软件表述的各种图形, 增加学生进行立体、平面表达转化的学习乐趣, 培养学生对形体的分析能力。
同时在教学方法上, 个人建议开展互动式教学, 努力让学生灵活学习制图知识, 鼓励学生对同一问题提出不同的解决方案, 倡导学生与教师一起就相关问题进行讨论。如讲解点、直线、平面的投影规律时,采用轴测图与其投影图一一对应的形式, 适当以几个不同立体上的点、直线、平面为例进行讲解, 尽量做到将讲解内容与实际相结合。比如在讲授视图的不同表达方式时, 对剖视图中容易出错的地方采用正误对比的方法进行教学, 并用CAD制作出各种各样的剖视习题, 供学生上机练习时使用。该方法既让学生练习了CAD绘图技术, 又使其学到了机械制图知识, 达到了机械制图与CAD绘图的有机结合。
另外为了培养高质量、适应力强的新型专门技术人才，必须考虑将CAD引入到制图课程的教学之中，使之成为教师更改教学内容、教学方式、教学手段等系列教学改革的有力手段。
2.3整合教学内容
针对教学内容的改革，必须在实际的教学过程中把《机械制图》、《机械基础》、《互换性和技术测量》、《AutoCAD计算绘图》，这几门课程有机地结合起来，并围绕新的教学大纲整合教学内容。例如：把《互换性和技术测量》融合到零件图的技术要求中，把《机械基础》融合到标准件和常用件的绘制中，其教学内容由国家标准的部分基本知识、正投影理论及视图、机械制图、计算机绘图等四大部分组成。此外，还可以根据不同的专业对教学内容进行删减或强化。例如：可以根据机械制图教学内容满足技术制图、读图和机械设计的需要为原则，适当删减图学理论和画法几何的部分内容。对专业课有机的整合，使之成为一个知识整体，开发校本教材一直是学校近几年来工作的一个重要方向。
2.4因材施教，分层教学
教师在教学过程中，应以人为本，因材施教，允许个体差异，确保全体学生在原有水平的基础上都能发展。教师教学上要面向一般学生，但要兼顾差生和优等生，特别要关注差生。备课时要考虑学生的技校学生实际的认知能力，合理选用教学媒体，把制图中抽象的几何图形借助形象直观的三维表达出来；上课时要充分把握递进型的教学，由浅入深，由易到难，逐渐拉开档次，充分调动所有学生的学习积极性与主动性；练习时要杜绝学生的抄袭行为，从学生的实际学习能力出发，分层练习，让学生找准自己的学习起点，使他们可望又可及，提高做作业的效率；对于学生的作业教师要认真批改，并进行适当的辅导，对差生多辅导，掌握学生实际学习情况，对于不同层次的学生要采取不同的标准，不同的教学方法，从而产生师生互动，共同提高的效果。
对于基础好起点高的同学来讲, 教师应该要求这些学生在学会手工绘图的同时又要掌握CAD软件的应用, 最后达到能熟练运用CAD画出机械零件图和装配图, 同时还能由装配图拆画出零件图的目的。而对于起点稍为低的学生来讲, 他们的主要任务就是有一定的空间想象能力, 能基本应用手工绘图和CAD绘图就可以了。为此在对他们进行《机械制图》教学时, 应该以培养学生的空间想象能力为主, 让他们在学习的过程中能够看懂图和读懂图就行。
2.5强化培养空间想象与思维能力
空间想象与思维能力是学生是否对学习感兴趣、成绩是否优异的关键, 是《机械制图》课程教学的重要目的之一。因此, 在整个教学过程当中, 要利用一切可以利用的培养空间想象与思维能力的方法, 引导学生建立从空间立体到平面图形, 再由平面图形到空间立体的思维方式。在教学实践中, 教师要将这种思维方式、思维过程以清晰、简洁的语言传递给学生。在应用多媒体进行课堂教学的同时也应注意模型、实物等直观教具的使用, 而其使用也要分时间与场合。也就是说, 在进行原理分析与基础知识的讲解时, 主要依靠教师根据模型或实物徒手绘图的分析过程中进行语言引导, 再用多媒体工具作总结或验证。
因为, 对于原理与基础知识的掌握应该是建立在理解基础之上的, 而理解是要通过一个过程, 这个过程就是学生跟随教师的思维认知平面图形与空间立体相互转化原理的一个过程。在思维转换有了基础后, 就可多采用多媒体以提高教学效率。
比如: 在讲点、线、面的投影规律或简单组合体三视图时, 首先, 先让同学看一下模型; 然后, 将模型按投影规律画成轴测图; 之后, 讲解投影的过程, 画出基本视图, 思路要表达清楚; 最后, 利用多媒体做空间立体向平面转换的投影规律的总结。在讲解读图时, 先拿出实物，按给定的视图在黑板上分析讲解读图的思路与过程, 画出轴侧图, 最后用多媒体手段进行平面图形向空间立体转化的规律的总结与正误的验证。而表达方式或零件图, 是对前面基础知识的运用, 应该多采用多媒体工具以提高课堂效率。
2.6．突出实践教学
《机械制图》是一门实践性较强的课程。光说不练不行，师傅领进门，修行靠自身。学生在课堂上听懂教师的讲课并不难，但要培养较强的空间想象能力与一定的表达能力，无论是手工绘图还是CAD绘图都需要通过一定课时的绘图和读图。因此在教学过程中要经常强调多画图，多读图。在画图过程中学读图，在读图过程中学画图。画的多了自然会读，读的多了自然会画。立足于多出图的原则，要求学生多练习绘制一幅完整的机械图样。当然绘图时可以按照由简入繁的原则。每次一幅图样,要保证大部分学生在一定的时间内能够完成。例如： 第一次可练习绘制一幅A3 样板图, 然后从三视图逐渐过渡到各类典型零件图。这样使学生的每一次练习都体会到绘图的整体过程,利于他们形成规范绘图的习惯。在每次的教学课堂上专门拿出一部分时间做总结,主要是集中解决绘图时普遍出现的问题, 展示正确的画法, 帮助学生分析出现问题的原因。同时在每次进行绘图练习时, 严格要求学生在规定的时间内完成图形的绘制并进行评定。这样既督促学生建立高效出图的概念, 又在班级内形成了竞争的学习氛围。
2.7．正确处理好“手工绘图”与“CAD绘图”的关系
新技术应用的趋势, 为《机械制图》课程进行改革带来了压力和动力。除了教学体系中教学内容的改革外, 首先进行的就是新技术的采用, 以使学生从繁重的手工制图中解脱出来。但在这种情况下, 作为教师, 头脑一定要清醒, 就是: 如果没有扎实的制图理论基础及丰富的空间想象能力, 是画不出符合工程技术要求的技术图样的。因此, 制图理论知识的学习及空间思维能力的训练仍然是第一位的，而这一切都要靠手工绘图来达到的。与此同时,由于《机械制图》相关课程的学习总是滞后于制图课程的进度, 在制图软件使用还不太熟练的情况下, 手工绘图训练的潜在功能以及对学生空间思维的培养过程是计算机所无法替代的。因此, CAD绘图在《机械制图》课程中只能是被引入并得到初步训练,并在《机械制图》课程的后期综合训练及后续课程的绘图作业中得到充分应用。
3.结束语
总之, CAD计算机绘图及多媒体技术的应用极大的丰富了《机械制图》的教学内容, 改变了机械制图的教学方法, 是一场制图教学的革命。随着教学设备和教学技术的进步,《机械制图》今后的教学也将会大有作为, 我们技校学生将会学到更多、更有用的先进技术与技能, 提高他们的综合素质, 为他们今后进一步的发展打下坚实的基础。
