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《机械制图》是工程技术类有关专业的一门技术基础课程。目前在制图课的教学中突出存在一个问题是学生的空间想象能力较差,不容易将平面图形与空间立体形状对应起来,学生学习此课程比较困难。为了突破教学难点——提高学生的空间想象力,培养其工程意识,笔者根据不同的教学内容采用了不同的教学方法,主要是多媒体课件及“实物加工法”,在教学过程中取得了理想的效果。
信息技术在《机械制图》教学中的应用
1.实物加工法
采用“实物加工”的方法,即利用橡皮泥、土豆、胡萝卜、泡沫塑料等材料“加工”出所需的形体或零件来。在采用“实物加工法”时,引入研究性学习,从生产实践情景出发,在学生探究问题的过程中,提高学生的专业基本能力。
(1)为何采用“实物加工”法
以往的制图课堂上教师的教具十分丰富:配套的实物教具、挂图都很多。上课时教师比较得心应手,问题就出在学生下课做作业一一就是想不出空间形体的形状。所以教师必须帮助学生找到一个比较好的工具,帮其建立空间概念。笔者在教学中采用“实物加工法”的思路来源于过去工厂采用的师徒制。过去在工厂,徒弟一般都没有经过系统的制图方面的学习,就是天天跟着师傅,拿着图纸加工零件,时间长了,徒弟也就能看懂图了,但是你让他说这是什么线,那儿为什么这样表达,或是让他画一个图出来就显得非常困难。可事实却摆在面前:他能看懂图,能根据图纸加工出零件来。这是什么原因呢?实质上徒弟每天拿着图纸加工零件就是在接受着由“平面”→“立体”、“立体”→“平面”不断转换的刺激。为此笔者想到对于学习简单的形体,如在学习“基本体”及“组合体”时,学生就可以利用身边的、易于获得的如橡皮泥、胡萝卜等作为加工的材料,模拟加工现场,让学生自己不断体会由“平面”到“立体”,再由“立体”到“平面”的转换。
(2)“实物加工”法与以往方法的不同
“实物加工”方法实质上在很多年前制图老师就采用过,但笔者采用的方法与以往有所不同,可解决如下问题。
①过去是要求“加工”出的形体形似就可以了,主要是帮助学生建立空间概念,而现在要求学生必须按图中的具体尺寸去“加工”。目的在于在这个过程中解决了多年来困扰着制图老师一个大问题——尺寸标注。“尺寸标注”在实际生产中是非常重要的,而这实际在制图课的讲授过程中涉及过多次的尺寸标注,基本体、组合体、零件及装配体的尺寸标注,但这样下来,学生还是不会标,这主要是由于学生根本不清楚尺寸在实际生产中到底有何作用,而现在他要自己“加工”出形体了,少一个尺寸就“加工”不出来,同时教师在给学生的图样中故意少一个尺寸(少标)或把尺寸标的很乱,尺寸线之间相交(标注不合理),他就能在这样的实际“加工”中体会到了尺寸的作用及如何正确标注尺寸。
②在加工方法上有规定。如“加工”轴上的键槽时,必须用不锈钢笔帽将多余材料扣下来,这主要是让学生体会一下实际的加工过程,即用不锈钢笔帽代替立铣刀。
③加工过程有规定。学生在“加工”阶梯轴时,会遇到这样一个问题,是先加工直径小处,还是直径大处。经过学生的认真思考,学生认为是先加工直径大处,这也符合实际的加工过程。
④现在采用的“实物加工”的方法比过去应用范围宽了,过去主要局限于组合体、截断体上,而现在扩大到了简单的零件,可让学生加工轴类零件。
⑤提高了学生的识图能力。过去在讲零件图的识读时,教师很卖力气,口干舌燥,可学生还是不知所云,如今采用教师把图纸给学生,让学生根据图纸“加工”出来,学生如果看不懂图,就“加工”不出来零件,这就迫使学生必须看懂图,而且对细部结构也是如此。
采用“实物加工”的方法实质上就是将学生置入了一个生产实践的情景,让学生去面对实际的生产问题,去探究、去自主学习,在此过程中,学生学习目的非常明确,学习兴趣十分高涨。同时教师鼓励学生开动脑筋,挖掘出更多、更好的“加工”方法来,提高了学生创新能力。
2.多媒体课件
“实物加工法”只适用于简单形体的“加工”,对于比较复杂的、有复杂内部结构的或装配体就不宜采用了,并且“实物加工法”就是一个模拟,并不能代表实际现场加工,因此教师还需借助多媒体技术将相关的视频文件展示给学生,提高其工程意识。
例如,“机件的表达方法”这一章是这门课的一个很重要的环节,是为零件图、装配图的学习打基础。到了这一章学生接触的形体就要比较复杂了,比较接近于实际生产中的形体:有特殊结构的,有内部结构比较复杂的,再用“实物加工法”就显得力不从心了。这时就可以将现代教学媒体引入课堂,充分发挥其直观、形象、生动的特点。例如,讲解“剖视图的概念”时,就可利用多媒体课件的动画功能给学生播放剖切的过程,让学生理解剖视图的概念,如图一。
3.培养了学生工程意识
课堂中一些工艺知识的渗透,实物加工方法的采用,使学生明确了学习的目的。在访谈中一些学生提到,现在自己在生活见到一些物体,已不像过去一样熟视无睹了,而会想,它是怎样被加工出来的,要是表达它,应该怎样选择主视图的方向,怎样用几个视图就能表达清楚……由此可见,学生的工程意识已在逐步建立起来。
4.提高了学生的动手能力,培养了创新能力
在与学生交谈中,学生觉得自己最大的感受就是动手能力提高了,在实物加工过程中遇到的各种问题都会想办法去解决。比如,利用橡皮泥制作圆柱,老师告诉学生:用橡皮泥先作一圆柱,再用特制的刀片根据内圆柱表面的尺寸卷成圆筒,切除多余的部分。而有的学生并没按教师的方法去做,而是先计算出圆筒的壁厚及周长,之后用橡皮泥做成一个长为圆筒周长,宽为圆筒的高,厚为圆筒壁厚的长方体,再卷成圆筒。学生在工作中,并没有因循守旧,而是充分地发挥了自己的想像力。就连他们上交作品的方式都各不相同,有人自己精心制作了包装袋,甚至有的学生在袋子上面写着:“版权所有,违者必究”。由此可见,他们对自己的学习多么上心,在他们快乐的学习中培养了创新精神。
信息技术在《机械制图》教学中的应用
1.实物加工法
采用“实物加工”的方法,即利用橡皮泥、土豆、胡萝卜、泡沫塑料等材料“加工”出所需的形体或零件来。在采用“实物加工法”时,引入研究性学习,从生产实践情景出发,在学生探究问题的过程中,提高学生的专业基本能力。
(1)为何采用“实物加工”法
以往的制图课堂上教师的教具十分丰富:配套的实物教具、挂图都很多。上课时教师比较得心应手,问题就出在学生下课做作业一一就是想不出空间形体的形状。所以教师必须帮助学生找到一个比较好的工具,帮其建立空间概念。笔者在教学中采用“实物加工法”的思路来源于过去工厂采用的师徒制。过去在工厂,徒弟一般都没有经过系统的制图方面的学习,就是天天跟着师傅,拿着图纸加工零件,时间长了,徒弟也就能看懂图了,但是你让他说这是什么线,那儿为什么这样表达,或是让他画一个图出来就显得非常困难。可事实却摆在面前:他能看懂图,能根据图纸加工出零件来。这是什么原因呢?实质上徒弟每天拿着图纸加工零件就是在接受着由“平面”→“立体”、“立体”→“平面”不断转换的刺激。为此笔者想到对于学习简单的形体,如在学习“基本体”及“组合体”时,学生就可以利用身边的、易于获得的如橡皮泥、胡萝卜等作为加工的材料,模拟加工现场,让学生自己不断体会由“平面”到“立体”,再由“立体”到“平面”的转换。
(2)“实物加工”法与以往方法的不同
“实物加工”方法实质上在很多年前制图老师就采用过,但笔者采用的方法与以往有所不同,可解决如下问题。
①过去是要求“加工”出的形体形似就可以了,主要是帮助学生建立空间概念,而现在要求学生必须按图中的具体尺寸去“加工”。目的在于在这个过程中解决了多年来困扰着制图老师一个大问题——尺寸标注。“尺寸标注”在实际生产中是非常重要的,而这实际在制图课的讲授过程中涉及过多次的尺寸标注,基本体、组合体、零件及装配体的尺寸标注,但这样下来,学生还是不会标,这主要是由于学生根本不清楚尺寸在实际生产中到底有何作用,而现在他要自己“加工”出形体了,少一个尺寸就“加工”不出来,同时教师在给学生的图样中故意少一个尺寸(少标)或把尺寸标的很乱,尺寸线之间相交(标注不合理),他就能在这样的实际“加工”中体会到了尺寸的作用及如何正确标注尺寸。
②在加工方法上有规定。如“加工”轴上的键槽时,必须用不锈钢笔帽将多余材料扣下来,这主要是让学生体会一下实际的加工过程,即用不锈钢笔帽代替立铣刀。
③加工过程有规定。学生在“加工”阶梯轴时,会遇到这样一个问题,是先加工直径小处,还是直径大处。经过学生的认真思考,学生认为是先加工直径大处,这也符合实际的加工过程。
④现在采用的“实物加工”的方法比过去应用范围宽了,过去主要局限于组合体、截断体上,而现在扩大到了简单的零件,可让学生加工轴类零件。
⑤提高了学生的识图能力。过去在讲零件图的识读时,教师很卖力气,口干舌燥,可学生还是不知所云,如今采用教师把图纸给学生,让学生根据图纸“加工”出来,学生如果看不懂图,就“加工”不出来零件,这就迫使学生必须看懂图,而且对细部结构也是如此。
采用“实物加工”的方法实质上就是将学生置入了一个生产实践的情景,让学生去面对实际的生产问题,去探究、去自主学习,在此过程中,学生学习目的非常明确,学习兴趣十分高涨。同时教师鼓励学生开动脑筋,挖掘出更多、更好的“加工”方法来,提高了学生创新能力。
2.多媒体课件
“实物加工法”只适用于简单形体的“加工”,对于比较复杂的、有复杂内部结构的或装配体就不宜采用了,并且“实物加工法”就是一个模拟,并不能代表实际现场加工,因此教师还需借助多媒体技术将相关的视频文件展示给学生,提高其工程意识。
例如,“机件的表达方法”这一章是这门课的一个很重要的环节,是为零件图、装配图的学习打基础。到了这一章学生接触的形体就要比较复杂了,比较接近于实际生产中的形体:有特殊结构的,有内部结构比较复杂的,再用“实物加工法”就显得力不从心了。这时就可以将现代教学媒体引入课堂,充分发挥其直观、形象、生动的特点。例如,讲解“剖视图的概念”时,就可利用多媒体课件的动画功能给学生播放剖切的过程,让学生理解剖视图的概念,如图一。
3.培养了学生工程意识
课堂中一些工艺知识的渗透,实物加工方法的采用,使学生明确了学习的目的。在访谈中一些学生提到,现在自己在生活见到一些物体,已不像过去一样熟视无睹了,而会想,它是怎样被加工出来的,要是表达它,应该怎样选择主视图的方向,怎样用几个视图就能表达清楚……由此可见,学生的工程意识已在逐步建立起来。
4.提高了学生的动手能力,培养了创新能力
在与学生交谈中,学生觉得自己最大的感受就是动手能力提高了,在实物加工过程中遇到的各种问题都会想办法去解决。比如,利用橡皮泥制作圆柱,老师告诉学生:用橡皮泥先作一圆柱,再用特制的刀片根据内圆柱表面的尺寸卷成圆筒,切除多余的部分。而有的学生并没按教师的方法去做,而是先计算出圆筒的壁厚及周长,之后用橡皮泥做成一个长为圆筒周长,宽为圆筒的高,厚为圆筒壁厚的长方体,再卷成圆筒。学生在工作中,并没有因循守旧,而是充分地发挥了自己的想像力。就连他们上交作品的方式都各不相同,有人自己精心制作了包装袋,甚至有的学生在袋子上面写着:“版权所有,违者必究”。由此可见,他们对自己的学习多么上心,在他们快乐的学习中培养了创新精神。