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摘 要: 中职学校以培养一线从事生产和管理的应用型、实用型人才为目标,因此《机械制图》教学必须改革教学方法、步骤与对策。重点是确立识图为主的思想,提高读图的能力。
关键词: 中职学校《机械制图》教学 识图 课堂教学改革
中职学校是为经济建设培养一线从事生产和管理的应用型、实用型人才。如何围绕培养目标实施课堂教学改革,本文就《机械制图》教学提出以下看法。
一、更新教育观念,确立“识图为目标”的教育思想
受传统教学模式的束缚,多年来在中等职业学校制图教学的各个环节上,尽管主观上想以“识图为主,画图为辅”,但在教学实践中往往还是沿袭普教那种以“画图为主”的教学模式。重理论、轻实践,重系统性、轻实用性,导致了教师讲得多但不一定能讲透,学生听得多也未必能听懂;课堂练习少、课后作业多,练画图多、练识图少的矛盾。即使在某些方面改革,也难以突破以“画”促“识”的旧格局,客观上背离了以“识图为目标”的原则,结果背离教学计划中的培养目标。
识图能力和画图能力的培养,实质上是形象思维和抽象思维能力的培养,即对空间形体的想象、分析、综合和表达能力的培养。但面对缺乏生产实践,几乎没有见过齿轮、轴承和轴承座等机械零件,又未学过立体几何的职校生而言,培养识图能力确实难,学会画图技能更难。画图是一项严谨而细致的工作,不仅要有绘图技能,而且要有一定的专业知识和实践经验。动笔前要认真构思,动笔时要精雕细琢。因此,我们必须根据职教自身的特点和要求,更新教育观念,彻底摒弃旧传统教学模式的弊端,在教育思想上真正确立“以识图为目标”的原则。思想正确,措施落实,才能使教学始终围绕“以识图为目标”、培养识图能力的探索。
二、突出教材重点,落实“识图为目标”的教学方法
机械工业出版社《机械制图》第3版教材的主要内容从以“识图为目标”的角度划分为投影作图、机件形状的表达、零件图与装配图、尺寸标准与技术要求四部分。在教学中,我是这样处理的。
1.运用轴测图优势,讲授投影作图。
投影作图是制图的基础部分。它主要包括点线面投影、几何体投影、组合体投影、截交线与相贯线投影。把握好点线面投影及其原理与几何体投影的教学是首要重点。简单几何元素点线面与几何体相互联系、不可分割,任何几何体都是由若干个点线面构成的。任何复杂的组合体都是由若干个几何体通过切割、叠加或综合,以不同的连接方式组合而成的。点线面投影及其原理是识图的基础。学好点线面投影原理就为解决好由二维平面向三维立体过渡奠定了一个良好的基础,就具备了识读组合体视图的能力,为进一步学好难度较大的截交线与相贯线投影铺平了道路。
点线面投影原理较空洞、抽象,没有实物或模型的配合,难以表达清楚。轴测图因近似于人们日常观察到的实物或模型,又具有直观性和形象性的特点,即使没有学过制图的人也能看懂。教师应充分利用轴测图,尤其是几何体轴测图的优势,讲授好投影作图,以培养和提高学生的空间想象能力,为“识图”和“画图”打下扎实基础。
2.运用形体分析法和线面分析法,讲授组合体视图的识读。
组合体视图识读既是重点又是难点,学生对这部分知识掌握的情况,直接影响到后续“机件形状表达方法”的学习。学好组合体视图的关键是运用形体分析法和线面分析法。形体分析法从“体”的角度分析组合体是由哪些几何体所组成;线面分析法从“线”、“面”的角度分析组合体的形成。两种方法能化繁为简,把解决复杂的组合体问题转化为简单的点线面投影问题和几何体投影问题。几何体的投影特征及组合体的组合形式是形体分析法的思维基础;线条、线框的含义和空间位置是线面分析法的思维基础。分析、判断、推理是在看懂形体的基础上展开的。两种分析方法的内容、使用条件和依据虽不相同,但核心都是“分”与“合”,结果都是一样的。
传统的教学方法,一般是在讲解形体分析法、线面分析法两种方法后,通过“补视图、补缺线”来提高学生的识图能力,但效果并不很理想。究其原因主要是学生的脑海中没有形成随时可以调动的形体,尽管教师在课堂上通过例题,揭示了两种分析法的正确思维过程,对提高学生分析问题的能力有所帮助,但真正接触到每一道补线条、补视图的练习题时,呈现在学生面前的都是一个个陌生的“新面孔”。由于每个学生形象思维能力的差异,只能根据个人掌握知识的深浅程度,先“想”后“补”,以自认为“正确”为标准,其实不然。
若从识图入手,先看后想,再由想到选,变“补”为“选”、变间接为直接,使“选”的图线有据可查,有章可循,效果就明显不同。“补”与“选”的差别,在于所补“图线”在学生大脑中原是空白,要通过对实物或立体图的观察后,经过构思、想象、“机构”加工等一系列思维活动,逐步形成图线的形象。这种方法使学生思想分散,正确率降低。“选”却不同,它呈现在学生面前的是一幅幅(或一组组)已经成形的视图。大脑的思维活动主要不是构思、想象、加工,而是通过“图—物”差异的直观对照,按照形体分析法、线面分析法的“先分后合”的规律进行形象比较思维,由表及里,去伪存真。这一方法使学生精力集中在直接观察、分析、比较、判断上,主动性较大,正确率较高,且时效性较快(即在同样时间内接触的“视图”要多)。这对丰富学生的感性认识,加速由量变到质变的飞跃,提高其识图能力将起到事半功倍的作用。
3.掌握“国家标准”,看懂机件形状的表达。
机件形状的表达是组合体视图向零件图过渡的必经环节,极其重要。这部分的主要内容是剖视图,其中全剖视图、半剖视图和局部剖视图尤为重要。它既需要以投影作图的原理和组合体视图识读为基础,又有其本身以“国家标准”为依据的独立内容。从视图的位置、方向到表达内容和表达方式都有严格的规定,带有国标的强制性和严肃性。后续章节的零件图与装配图识读都要运用这部分的知识。学生对这部分内容掌握得如何,将直接给识读零件图与装配图带来连锁反应。教师应把教学精力集中在提高学生对剖视图的运用和识图能力的进一步发展上。
从“识读”的角度组织教学时,应紧紧围绕“表达”与“意图”的展开,使学生通过对各种表达方式的认识和对不同表达内容的理解,来正确领会设计者的“设计意图”,达到“看懂”剖视图之目的。
4.分析零件结构特点与装配关系,看懂零件图和装配图。
这部分内容,使制图教学从基础阶段过渡到应用阶段。零件图与装配图相辅相成,零件图是学习装配图的重要基础,装配图的学习又使识读零件图的能力进一步巩固和提高。教师的教学重点应突出识读零件图,特别是通用性强的轴套类和箱体类典型零件图,着重分析典型零件的结构形状和应用表达的特点,从装配体的功用出发,讲清装配体的工作原理,零部件的作用、结构与装配关系。至于零件的工艺结构属于设计者要充分注意的问题,无需阐述。
5.关于尺寸标注和技术要求。
尺寸标注和技术要求是零件图的重要组成部分。尺寸标注是难点,它需要以机械加工工艺知识为基础。学生,要把尺寸标注掌握得非常透彻,能够真正做到“正确、完整、清晰、合理”一般是不可能的,尤其是合理,也未必有必要。因此,应抛开复杂的“尺寸标注”,集中精力围绕“尺寸识读”进行教学。如通过对一般尺寸标注的识读来理解尺寸标注的一般原则和要求;通过对轴套类零件图的识读来理解开口链尺寸与总体尺寸和其它尺寸之间的关系,从而保证零件加工质量;通过对支架类零件图尺寸标注的识读,来理解尺寸基准的意义和作用,从而把握正确的加工方法和选择恰当的检测手段。
同样对“技术要求”,也不必在“标注”上花费精力,教师应着重结合零件图与装配图的识读,帮助学生理解各种技术要求的含义,从而加深领会零件加工与装配中的具体要求。
关键词: 中职学校《机械制图》教学 识图 课堂教学改革
中职学校是为经济建设培养一线从事生产和管理的应用型、实用型人才。如何围绕培养目标实施课堂教学改革,本文就《机械制图》教学提出以下看法。
一、更新教育观念,确立“识图为目标”的教育思想
受传统教学模式的束缚,多年来在中等职业学校制图教学的各个环节上,尽管主观上想以“识图为主,画图为辅”,但在教学实践中往往还是沿袭普教那种以“画图为主”的教学模式。重理论、轻实践,重系统性、轻实用性,导致了教师讲得多但不一定能讲透,学生听得多也未必能听懂;课堂练习少、课后作业多,练画图多、练识图少的矛盾。即使在某些方面改革,也难以突破以“画”促“识”的旧格局,客观上背离了以“识图为目标”的原则,结果背离教学计划中的培养目标。
识图能力和画图能力的培养,实质上是形象思维和抽象思维能力的培养,即对空间形体的想象、分析、综合和表达能力的培养。但面对缺乏生产实践,几乎没有见过齿轮、轴承和轴承座等机械零件,又未学过立体几何的职校生而言,培养识图能力确实难,学会画图技能更难。画图是一项严谨而细致的工作,不仅要有绘图技能,而且要有一定的专业知识和实践经验。动笔前要认真构思,动笔时要精雕细琢。因此,我们必须根据职教自身的特点和要求,更新教育观念,彻底摒弃旧传统教学模式的弊端,在教育思想上真正确立“以识图为目标”的原则。思想正确,措施落实,才能使教学始终围绕“以识图为目标”、培养识图能力的探索。
二、突出教材重点,落实“识图为目标”的教学方法
机械工业出版社《机械制图》第3版教材的主要内容从以“识图为目标”的角度划分为投影作图、机件形状的表达、零件图与装配图、尺寸标准与技术要求四部分。在教学中,我是这样处理的。
1.运用轴测图优势,讲授投影作图。
投影作图是制图的基础部分。它主要包括点线面投影、几何体投影、组合体投影、截交线与相贯线投影。把握好点线面投影及其原理与几何体投影的教学是首要重点。简单几何元素点线面与几何体相互联系、不可分割,任何几何体都是由若干个点线面构成的。任何复杂的组合体都是由若干个几何体通过切割、叠加或综合,以不同的连接方式组合而成的。点线面投影及其原理是识图的基础。学好点线面投影原理就为解决好由二维平面向三维立体过渡奠定了一个良好的基础,就具备了识读组合体视图的能力,为进一步学好难度较大的截交线与相贯线投影铺平了道路。
点线面投影原理较空洞、抽象,没有实物或模型的配合,难以表达清楚。轴测图因近似于人们日常观察到的实物或模型,又具有直观性和形象性的特点,即使没有学过制图的人也能看懂。教师应充分利用轴测图,尤其是几何体轴测图的优势,讲授好投影作图,以培养和提高学生的空间想象能力,为“识图”和“画图”打下扎实基础。
2.运用形体分析法和线面分析法,讲授组合体视图的识读。
组合体视图识读既是重点又是难点,学生对这部分知识掌握的情况,直接影响到后续“机件形状表达方法”的学习。学好组合体视图的关键是运用形体分析法和线面分析法。形体分析法从“体”的角度分析组合体是由哪些几何体所组成;线面分析法从“线”、“面”的角度分析组合体的形成。两种方法能化繁为简,把解决复杂的组合体问题转化为简单的点线面投影问题和几何体投影问题。几何体的投影特征及组合体的组合形式是形体分析法的思维基础;线条、线框的含义和空间位置是线面分析法的思维基础。分析、判断、推理是在看懂形体的基础上展开的。两种分析方法的内容、使用条件和依据虽不相同,但核心都是“分”与“合”,结果都是一样的。
传统的教学方法,一般是在讲解形体分析法、线面分析法两种方法后,通过“补视图、补缺线”来提高学生的识图能力,但效果并不很理想。究其原因主要是学生的脑海中没有形成随时可以调动的形体,尽管教师在课堂上通过例题,揭示了两种分析法的正确思维过程,对提高学生分析问题的能力有所帮助,但真正接触到每一道补线条、补视图的练习题时,呈现在学生面前的都是一个个陌生的“新面孔”。由于每个学生形象思维能力的差异,只能根据个人掌握知识的深浅程度,先“想”后“补”,以自认为“正确”为标准,其实不然。
若从识图入手,先看后想,再由想到选,变“补”为“选”、变间接为直接,使“选”的图线有据可查,有章可循,效果就明显不同。“补”与“选”的差别,在于所补“图线”在学生大脑中原是空白,要通过对实物或立体图的观察后,经过构思、想象、“机构”加工等一系列思维活动,逐步形成图线的形象。这种方法使学生思想分散,正确率降低。“选”却不同,它呈现在学生面前的是一幅幅(或一组组)已经成形的视图。大脑的思维活动主要不是构思、想象、加工,而是通过“图—物”差异的直观对照,按照形体分析法、线面分析法的“先分后合”的规律进行形象比较思维,由表及里,去伪存真。这一方法使学生精力集中在直接观察、分析、比较、判断上,主动性较大,正确率较高,且时效性较快(即在同样时间内接触的“视图”要多)。这对丰富学生的感性认识,加速由量变到质变的飞跃,提高其识图能力将起到事半功倍的作用。
3.掌握“国家标准”,看懂机件形状的表达。
机件形状的表达是组合体视图向零件图过渡的必经环节,极其重要。这部分的主要内容是剖视图,其中全剖视图、半剖视图和局部剖视图尤为重要。它既需要以投影作图的原理和组合体视图识读为基础,又有其本身以“国家标准”为依据的独立内容。从视图的位置、方向到表达内容和表达方式都有严格的规定,带有国标的强制性和严肃性。后续章节的零件图与装配图识读都要运用这部分的知识。学生对这部分内容掌握得如何,将直接给识读零件图与装配图带来连锁反应。教师应把教学精力集中在提高学生对剖视图的运用和识图能力的进一步发展上。
从“识读”的角度组织教学时,应紧紧围绕“表达”与“意图”的展开,使学生通过对各种表达方式的认识和对不同表达内容的理解,来正确领会设计者的“设计意图”,达到“看懂”剖视图之目的。
4.分析零件结构特点与装配关系,看懂零件图和装配图。
这部分内容,使制图教学从基础阶段过渡到应用阶段。零件图与装配图相辅相成,零件图是学习装配图的重要基础,装配图的学习又使识读零件图的能力进一步巩固和提高。教师的教学重点应突出识读零件图,特别是通用性强的轴套类和箱体类典型零件图,着重分析典型零件的结构形状和应用表达的特点,从装配体的功用出发,讲清装配体的工作原理,零部件的作用、结构与装配关系。至于零件的工艺结构属于设计者要充分注意的问题,无需阐述。
5.关于尺寸标注和技术要求。
尺寸标注和技术要求是零件图的重要组成部分。尺寸标注是难点,它需要以机械加工工艺知识为基础。学生,要把尺寸标注掌握得非常透彻,能够真正做到“正确、完整、清晰、合理”一般是不可能的,尤其是合理,也未必有必要。因此,应抛开复杂的“尺寸标注”,集中精力围绕“尺寸识读”进行教学。如通过对一般尺寸标注的识读来理解尺寸标注的一般原则和要求;通过对轴套类零件图的识读来理解开口链尺寸与总体尺寸和其它尺寸之间的关系,从而保证零件加工质量;通过对支架类零件图尺寸标注的识读,来理解尺寸基准的意义和作用,从而把握正确的加工方法和选择恰当的检测手段。
同样对“技术要求”,也不必在“标注”上花费精力,教师应着重结合零件图与装配图的识读,帮助学生理解各种技术要求的含义,从而加深领会零件加工与装配中的具体要求。