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論文關鍵詞:空間想象力;直觀教學;現代教育技術;機械制圖
機械制圖課堂教學過程中,伴隨著教師教學進程的發展,學生思維大多處于從空問到平面,再從平面到空間的一個不斷運行過程。顯然,在這個過程中,學生必須體現一定的窄問想象力,否則他們將很難理解教師課堂教學內容,進而影響學習效果。那么,機械制圖課堂教學過程中應該怎樣培養學生的空間想象力呢?
1運用直觀教學手段培養學生空間想象力
回顧傳統機械制圖課堂教學,教師依賴的主要教學途徑和方式就是粉筆加黑板,盡管在這種簡教學模式下,教師也可以落實教學目標、完成教學任務,但是卻難以有效解決學生學習過程中空間概念建立、空間想象力培養這一教學難題。借助丁直觀教學手段,教師可以把機械制圖教學過程中的抽象概念通過教學輔助載體變成學生可以感知的知識。毋庸置疑,機械制圖課堂教學過程中,教師根據需要適時運用諸如實物、模型、掛圖等直觀教學手段,并通過運用自己豐富的教學語言,不但可以激發學生的學習熱情,更可以在教學過程中通過向學生展示這些實物,把機械制圖教學中需要表現的不同形體(諸如棱錐、圓錐、圓柱、棱柱、長方體等)一一展現于學生眼前,讓學生在觀看、揣摩這些常見形體基礎上,通過識記、理解內化到此類空間圖形所對應的視圖,并促成學生思維從空間到平面、從平面到空間的有效轉。這將不但有利于學生在機械制圖教學過程中學會將較為復雜的視圖分解為簡單的圖形進行理解,而且課堂直觀教學手段的運用,學生還可以通過對有形物體的觀察、思考、分析,在頭腦中建立一定的空間感性認識,并形成初步整體印象,并在此基礎上進行思維加工活動,實現空間想象力的培養。
由此可見,機械制圖課堂教學中,直觀教學手段的運用呈現出更強的表現力,使學生以更直接地感知物體的主要特征,以及不同事物之間的聯系。學生可以便捷地認識實物與圖形之間的聯系,從而深化空間思維,培養學生的空間想象力。
2運用現代教育技術培養學生空間想象力
以計算機為主要載體的現代教育技術與機械制圖課堂教學的相互整合,實現圖像、文字、動畫以及聲音的有機結合,不但增加課堂的教學容量,而且有效突破課堂教學的重點和難點。機械制圖課堂教學中,教師需要通過投影理論的教學與訓練來培養學生的空間想象能力。但是在本課程教學之初的實踐中,學生由于缺乏必要的空間概念,教師不但難以很好地傳授教學內容,而且也很難把文本中的文字非常到位地進行表達。而多媒體現代教育技術的運用能夠將教學中教師難以用語言進行表達的知識進行形象的展示,并且教師可以根據學生的學習情況,對教學黿點、難點知識重復播放,或者有意識地延長停留時間,幫助學生形成大腦中清晰的空間方位關系,解決學習過程中的難題。例如,在三視圖形成及投影規律教學中,教師通過運用現代教育技術可以形象地把正投影的投影原理與三視圖的看圖方法緊密結合,并且有效呈現,從而幫助培養學生空間想象力。
事實上,機械制圖課堂教學中,現代教育技術的運片]使得學生多種感覺系統受到刺激,從而始終保持在積極運行狀態之中,不僅發展學生的抽象思維能力和卒問想象能力,也在一定程度上培養了學生的創造力,成就學生機械制圖課堂學習中的主動性。因此,教師要加強現代教育技術知識的學習,并善于運用現代教育技術為課堂教學服務。尤其要在機械制圖課程教學中,要通過實現圖形、聲音、動畫、視頻的有機結合,把平時教學過程中學生很難觀察清楚的內部結構以及投影過程通過動畫演示,豐富學生的感性認識,培養學生的空間想象力。
3提供積極動手機會培養學生空間想象力
機械制圖課堂教學實踐中,教師提供學生動手機會也是培養學生空間想象力的重要舉措。眾所周知,機械制圖課堂教學中學生空間想象力的培養少不了學生通過必要的繪圖實踐、讀圖實踐、模型切制等諸多實踐行為的配合,而提供學生動手機會正符合這些實踐行為的內在要求。誠然,機械制圖課堂教學過程中,很多教師只是更多關注學生動手對于充分調動學生學習積極性和主動性的意義,事實上,教學中給學生動手的機會還能有效培養學生的空間想象能力。
機械制圖課堂教學過程中,對于那些結構相對比較復雜的物體,即使教師有心制作相關模型也是困難重重。這種情況下,無論教師如何絞盡腦汁進行語言講解,還是如何通過肢體語言進行比劃,學生的空間想象力仍然無法拓展。但是當學生在進行自主動手實踐時,教師可以抓住教學契機,要求學生在動手過程中充分展開空間想象,并敦促學生較好熟悉自己動手實踐物體的空間形體,以便實現從平面到空間的思維轉換,幫助學生提高空間想象力。例如,在教學基本體截切這一內容時,教師可以通過鼓勵學生參與模型制作,引導學生形成物體空間概念,并在此基礎上不斷感悟。
關鍵詞:機械制圖 教材編寫 零件圖 中職學生
近年來,在國家的大力扶持下,中等職業教育正快速地向前發展,中等職業學校的教材改革已納入到人才培養模式的改革創新之中。機械制圖教材也正在試圖打破標準過時、內容陳舊、貪大求全的編寫模式,進而探索教材編寫的創新之路。筆者結合自己多年的教學實踐,談談幾點看法,希望和同行共同探討。
一、教材的編寫要立足于課程的服務對象
中等職業學校機械制圖課程的任務應該是:掌握繪制機械圖形的規則(即國家標準);培養學生的空間想象能力、分析能力和表達能力;培養學生識讀和繪制零件圖的能力。教材編寫要緊緊圍繞這些任務進行。
教材內容的安排要打破傳統陳舊編排模式,以三視圖作為入門知識,以徒手繪圖作為知識引導,充分滿足中職學生對機械制圖的幻想和希望,激發他們的學習興趣。將學生領進機械制圖知識的大門后,再以國家標準規范其作圖,加強學生對機械制圖的認識。
二、教材的編寫要以識讀零件圖為中心
教育部《關于全面推進素質教育、深化中等職業教育教學改革的意見》中提出,中等職業教育培養目標是“在第一線工作的高素質勞動者和中、初級專門人才”。作為在第一線工作的操作人員,識讀零件圖是其必備的基本技能,教材的編寫必須要以零件圖為核心安排教學內容。
規范的零件圖應包含四項基本內容:一組圖形、全部尺寸、技術要求以及標題欄。這四項基本內容涵蓋了機械制圖的大部分知識點。
1.一組圖形確定了教材的基本內容
對機械加工的操作者來說,零件圖的這四項基本內容沒有輕重之分,它們都是制造和檢驗工件的重要依據。但對于正在求知的學生來說,若要能看懂零件圖,則必須要從繪制圖形開始學習。
零件圖中的一組圖形是指能夠完整、清晰地表達零件各部分內外結構形狀的圖形。若要完成這樣的圖形,教材的編寫必須在《機械制圖》《技術制圖》國家標準的基礎上,按照投影作圖原理、視圖、剖視圖、斷面圖、常見工藝結構畫法以及標準件常用件的規定畫法等等的遞進秩序,編排必要、夠用的內容。其中投影作圖原理既是入門知識也是后面各種繪圖方法的基礎,它的引入直接關系到初學者對本課程的關注度及持久學習的熱情,要加大它在教材中的篇幅。
2.尺寸標注要出現教材的重要知識點
尺寸是零件加工的直接依據,是零件圖中指令性最強的部分。全部尺寸確定了零件各個部分之間的形狀、大小和位置。尺寸標注是機械制圖中的難點內容,它的編排要由淺入深地出現在知識點的遞進處,并逐步被后面的知識所利用,以達到貫穿整篇教材、使學生能隨時識讀的目的。通常在五個知識點處安排尺寸標注:在投影作圖原理之后編排尺寸標注初步知識;在平面圖形畫法和基本幾何體畫法之后安排簡單圖形的尺寸標注;在組合體部分開始介紹國家標準中有關尺寸標注的規定;到了零件圖部分再按照國家標準中的規定標注法去規范零件圖中的尺寸標注。
3.技術要求要作為獨立課題出現在教材中
技術要求是零件質量的保證。影響零件質量的因素有尺寸公差、表面結構、幾何公差、熱處理方式等等。國家標準對這些因素都有專門規定,有的用符號表示、有的使用數字范圍表示。教材中對每個因素都要設置獨立的課題,強調這些技術指標符號的畫法、含義和標注,以便使學生對此足夠重視。
4.標題欄是零件各種信息的落腳點
標題欄是零件圖中必不可少的內容,它記錄了零件的名稱、材料、比例、制圖時間,以及制圖單位和相關責任人等信息,以表格圖線形式出現。它可放置在教材中圖線的畫法部分作介紹,最后在零件圖中再作強調。
三、教材的編寫要學以致用
中等職業教育的指導思想是“以就業為目標”“學以致用”。教材的編寫要貫徹這一宗旨,以識讀零件圖為主線,合理有序地安排課程的知識點。基礎部分強調投影作圖,打下看懂零件圖的良好基礎;應用部分強化零件圖的概念,每個知識點都以機械圖樣為引入,使學生明白自己要學的是什么、用在何處。
總之,教材是為學生服務的,教材的編寫要滲透“培養”的理念,機械制圖教材的編寫要圍繞零件圖進行。
參考文獻:
【關鍵詞】現代教學手段 機械制圖 應用
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2013)22-0101-01
機械制圖是機電類專業的入門課程,同時它是職業教育的第一門專業基礎課,機械制圖的教學目標是培養學生具有一定的畫法幾何知識、投影制圖基本理論,讀圖和制圖能力,并培養學生具有一定的空間想象能力,而能否學好機械制圖這門課的關鍵也就在于空間想象能力的培養。作為一名從事機械制圖教學二十余年的教師,筆者見證了從經典教學模型、實物、橡皮泥、掛圖到現在多媒體、投影儀、動畫視頻、軟件應用的教學手段的變遷,在這里略談一些體會。
一 經典直觀教學手段仍是不可或缺的教學手段
機械制圖課堂教學過程中,教師根據需要適時運用諸如掛圖、模型、實物等直觀教學手段,并通過運用自己豐富的教學語言,不但可以激發學生的學習熱情,更可以在教學過程中提高學生的學習興趣。首先,制圖模型是教具室中必不可少的,基本囊括了從基本投影體系到基本體、組合體、軸類零件、叉架類、箱體類零件模型及簡單的裝配體模型,通過將模型展示在學生眼前,讓學生在觀看、揣摩這些常見形體的基礎上,再通過與相對應的掛圖相結合就能更好地識記、理解內化此類空間圖形所對應的視圖,并促成學生思維從空間到平面、從平面到空間的有效轉化。如學生用橡皮泥堆砌、切割所繪物體這樣的原始手段也有意想不到的效果,并且能夠很好地激發學生的學習熱情。
二 多媒體教學與傳統教學相結合
以計算機為主的多媒體教學能很好地將圖像、聲音、視頻有機結合起來,可以大大提高課堂教學的效率,并且有很好的直觀性。但是任何好的事物也都有其缺陷,就像采用多媒體教學,借助動態旋轉、切割、放大等功能,使學生能從不同角度觀察所要繪制的物體,并且能很好地實現物體內部結構教學形象生動,節約了教學時間,這些都是傳統教學手段難以做到的,但是這些都比較偏于突出結果,而對過程并不能很好地展示,視覺效果固然好,但是過眼就忘,印象不深,進不了大腦。因而,電子教案不能代替一切,機械制圖教學既有直觀性、又有抽象性,切不可單以多媒體為中心設計教學過程,圖形式、搞花架子,既要讓學生看到結果,更要讓學生知道過程。
如在講授標準件和常用件這一章時,由于這部分內容大多為國標制圖規定畫法,比較抽象,為了更好地讓學生理解在圖樣中連接件的各個位置圖線畫法,制圖教研室老師花費大量精力制作了各個標準件的制作、加工以及各種連接件的工作流程視頻動畫,在學生理解實踐工藝流程的情況下,理解國標中關于標準件和連接件的畫法就水到渠成了。
三 制圖軟件(CAD)在機械制圖中的應用
現在的企事業單位,手工繪制的圖樣很少,都是電腦繪制的圖樣。以前,高職學院機械制圖與CAD是兩門獨立的課程,不僅增加了學習課時,而且教學效果差。我們經過課程改革,將兩門課合并作一門課,按1∶2課時比例講,先講機械制圖,后講CAD,以CAD為主,機械制圖為輔,以機械制圖為線貫穿始終。在CAD的教學過程中,要強調時刻謹記國家制圖標準,如線型、線條比例尺寸標注規范等,每講一節CAD內容,都要對相應的機械制圖知識進行強調,每一個節點的內容都要求學生完成一定量的CAD制圖練習,達到了良好的效果。另外,理論課上機械制圖五模型也是影響教學效果的一大因素,現在利用CAD軟件,在平面的機械制圖學習中所遇到的圖例,要求學生先在CAD中繪制其正等測模型,這樣不只是解決了模型問題,也極大地提高了學生的學習興趣,通過多年實踐的不斷摸索,使得這兩門課相互促進、相得益彰,這一點特別適合在組合體的視圖畫法這一章中使用,制圖教學中,組合體視圖的教學是難點問題。現在,用CAD制造三維模型,學生學習起來就容易多了,學生的識圖能力大大加強了,特別是在利用CAD繪制正等測圖的過程中,學生能更好地體會到軸測圖的尺寸走向及方位感。
四 零件測繪對機械制圖學習的促進作用
關鍵詞:機械制圖;教學方法與手段;直觀教學
中圖分類號:G712 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2013)29-032-02
任何一所職業技術學校的機械專業都離不開機械制圖這門課程,而且是學生必須學習的一門課程之一,它是以后學習機械類課程的基礎課程,但是,現階段我們所看到的是學生在學習這個課程的時候往往顯得非常困難,而且在進行作業的時候會浪費很多的時間。這也是我們目前所討論的重要問題,怎么樣才能夠更有效的進行教學,從而保證學生能夠更好的理解和掌握教學內容。通過對機械制圖以往教學的經驗總結,我們能夠得到一些比較新穎的教學方法,而且這些方法都是經過實踐證明的。
一、機械制圖教學方法的作用
對于機械制圖教學的教學方法而言,正確合理地使用,不僅能提高學生學習的主動性,而且還能夠幫助教師準確把握教學內容和流程。從教師和學生的角度來看,機械制圖教學方法有以下兩個方面的作用。
1、激發和培養學生學習機械制圖的主動性和學習興趣
合理有效的機械制圖教學方法可以幫助學生正確的認識機械制圖這門課程,并且用正確的態度對待本課程的學習,讓他們學會認識到機械制圖這門課程對自己未來工作和實踐活動的重要性和基礎性。教師在進行機械制圖教學過程中使學生更準確地認識到以下內容:對于讀圖、繪圖能力而言,它們是機械相關專業的基本素質要求,而且也是企業選擇專業學生最直接的條件和要求,學生必須仔細研究機械制圖的教學內容,以滿足企業的未來要求。任何一個學生都希望在畢業的時候能有一個很好地發展機會,而對于機械制圖而言,它正是學生未來發展的一個成功捷徑,這就需要學生認真對待教學內容,并且主動學習和鉆研機械制圖。此外,使用合理的教學方法,能夠讓學生的學習自信心逐漸積累起來。對于學生的興趣學習而言,在學習的過程中,學生的學習自信心是尤為重要的,如果教師可以幫助學生建立起學習信心,從而學習機械制圖,那么整個機械制圖教學將會更加有效。
2、讓教師準確把握教學內容和進程
我們知道,機械制圖課程是一個重要的科學和工程基礎課程,與一般的科學和工程課程一樣,學生在學習的過程中經常會遇到一步跟不上,步步跟不上的狀況。處于初步學習機械制圖的學生而言,如果不能夠充分掌握學習內容,將會在以后的學習過程中會遇到很多困難和疑惑,更嚴重的是一些學生會產生強烈的心理挫折感。這些問題都需要引起教師的關注和重視。教師應該利用合理和科學的教學方法來解決這些問題,高效地完成教學任務,使學生在自信和快樂的情緒中進行學習。因此,教師講解機械制圖入門課程的時候,應該是更加詳細和全面,而且教學過程中不能太快,這將有助于為將來的課程奠定基礎。教師制定合理的教學內容和教學安排,通過合理的教學方法,可以使教學更加科學、合理。良好的教學方法,能夠幫助教師知道什么地方應該仔細教,什么地方應該放慢角度教,對于教師的實際教學具有重大的意義。
二、機械制圖教學方法
1、重視基礎,強調講授與自我學習理解能力
許多學生不能記住他們所學到的東西,是因為他們在閱讀和理解能力上還有待開發。教師在進行教學的過程中應該讓學生在學習過程中主動的去思考教師講解的內容,而不是簡單地被動接受老師講到的機械知識,通過學生主動思考的能力能夠很好的調動學生學習機械制圖的好奇心和熱情。在教學過程中,教師應該制定章節的具體教學內容和教學目標,科學的設計教學問題,針對性地組織各種形式的自學教室讀書。教師應激發和培養學生的自主學習能力,不斷創新教學內容,從而激發學生學習的積極性、學習動機和求知欲,從讓我學變成我要學的一個學習模式。教師在進行機械制圖教學過程中的沒個章節,都應該從開始到結束具有別出心裁的特色,每節課都要讓學生感到陌生,這樣才能夠讓學生打破定向思維。在教學中改變傳統的傳授知識教學方式,積極運用現代教學媒體和電腦輔助教學方式,實現教師與學生之間、學生和學生之間、學生和媒體之間的多向互動活動教學模式,為學生提供各種能夠激發學生靈活思維的教學方式,使得學生能夠全身心地投入到學習中。
2、教師課堂精講多練的技巧
任何一個教授機械制圖的老師都知道,機械制圖這門課程的特點決定了應該精講多練它。但對于學生而言,許多學生缺乏學習主動性,而且課后進行主動實踐活動根本是不可能的,在這種情況下,也凸顯了機械制圖教學的重要性,那么在教學過程中如何實現精講呢?在課堂上,一個好的教師應該懂得如何“察言觀色”,從而適時改變教學方法,以適應學生在課堂上的表現,因此,對于機械制圖教學方法的靈活運用就顯得更為重要。在教學中,根據教學內容的特點和學生的接受程度,從而總結教學經驗,使得教學方法靈活而且簡潔,為了充分調動和激發學生的學習動機和學習興趣,使他們能夠自覺地、主動地積極學習,從而改變主動性差的現狀。
3、全方位地運用“理論”聯系“實際”的教學方法
對于許多職業教育學生而言,他們經常是學習基礎比較差、學習能力比較薄弱的學生,在最開始學習的時候,只是接觸到高中和初中平面幾何,對于立體幾何而言,缺乏應該具有的想象力,邏輯思維能力比較差,特別害怕純理論的學習。有些學生甚至連最簡單的內和外切的概念都不清楚。在最開始進行機械制圖教學的時候,教師應該盡可能的避免使用理論化的教學方式,這樣可以有效的避免學生產生厭煩心理,而且應該多利用實踐經驗來理論知識,比較理論知識還是需要依靠于實踐活動的,通過這樣的方式能夠很好的滿足學生不同學習基礎的特點。而且,也可以刺激學習基礎比較差的學生學習興趣和好奇心,幫助他們克服學習困難和瓶頸,所以,在進行機械制圖教學過程中,應該讓學生多參與實踐活動,這樣學生能夠帶著輕松的心情進行學習,也能夠合理開發和激發學生的學習主動性。
參考文獻:
[1] 肖興東.機械制圖教學方法的探索[J].科技創新導報,2011(28).
一, 傳統的直觀教學創設情境,激發創新思維-----直觀喚起學生的內動力
蘇霍姆林斯基曾說過:"世界是通過形象進入人的意識的。"教學之初一定要通過直觀的模型,圖樣或多媒體課件引入知識,充分發揮學生的主體作用,動手制作橡皮泥形體,徒手繪圖,同學競賽等等,增加學生的感性認識。例如,在講述三視圖投影規律時,因學生的空間想象力尚未建立,老師可以利用教室作為三投影面體系,把黑板作為V面,把教室地面當H面,把教室的墻面當W面,讓學生更好地理解。再如,學習基本幾何體時,教師應盡量用直觀教具,引導學生用橡皮泥制作,幫助學生建立空間思維模式。同時,鼓勵學生之間互動進行疊加或切割,從而極大地提高學生的學習興趣和參與教學的熱情。讓學生真正融入到課堂教學中,學生就會記憶深刻。最后借助多媒體動態旋轉,切割,放大等手段利用很短的時間演示知識的延伸,提高學生空間想象能力和思維創新。因此,在運用現代化教學手段時必須與傳統教學方法相互滲透,以人為主,以機為輔,揚長避短,相輔相成,才能使機械制圖教學達到理想境界。
二, 科學制定教學目標,優化整合教學內容----教改是時展的需要
制圖教學以培養空間想象力為指導思想,以識讀圖樣為主要任務,課時的大大削減,教材在內容安排上應當適應教學目的和要求。對于某些教學內容過深(例如相貫線,截切線,展開圖),與汽車職業能力缺乏聯系,學生的空間想象力相對較弱,不易將平面圖形與空間立體對應起來,學習課程較困難的內容大膽刪減。再如,教學中突出三視圖以及軸測圖的圖示表達,弱化軸測圖的原理分析。視圖部分以圖形表達為教學重點,培養學生的形象思維和空間分析能力。對螺紋及聯接件畫法作一般要求,重點掌握程度定位在識別圖樣中的標準件或常用件及與其他零件的裝配關系即可。淡化尺規作圖,強化學生計算機繪圖能力的培養。結合國家大力推行的"甩圖板"工程,加強學生計算機繪圖能力的培養是大勢所趨。從教學要求上看,計算機繪圖只是一種繪圖手段,短期內它不可能取代機械制圖的內容,因此應注意尺規制圖,徒手繪圖及計算機兩方面繪圖能力的培養。
三,機械制圖和CAD交替教學,激發學生興趣------興趣是求知的動力
CAD最早的應用是在汽車制造、航空航天以及電子工業的大公司中。應用軟件提供幾何造型、特征計算、繪圖等功能,CAD技術是現代化制圖的需要,它具有圖形顯示的開窗、剪輯、觀看,圖形的變換、修改擺脫手工繪圖的功能,但仍然需要有機械制圖知識的支持,機械制圖是訓練學生的識圖和制圖的能力,是培養學生空間思維能力和動手繪圖能力的課程,是CAD技術中必不可少的重要基礎。目前基本上所有的職業學校已經將《機械制圖》與CAD作為一門課程來教,一般是學過《機械制圖》后再學CAD,這種教學的結果是把課程割裂開來,仍然是作為兩門課程來處理,不能做到用CAD繪圖及時地鞏固所學的機械制圖內容。對于現在的學生而言,計算機是這一代人最感興趣的,所以按照機械制圖知識建立三維立體圖形去體會CAD作法,在CAD作圖完成即初步檢驗圖形,并應留一定量的作業,全部要用CAD來完成,最后訓練出來的是能夠結合機械制圖且熟練掌握應用CAD的人材。這樣做的優點是兩者兼顧,既應用了機械制圖國家標準又適應了CAD的先進性,既在頭腦中建立了三維立體圖形,又應用計算機繪制了圖形,并且可以較早甩圖板繪圖。使學生結合機械制圖作圖法,進一步深入與透徹理解CAD命令。
四,因材施教,分層教學----過關訓練激發斗志