借助计算机绘图软件提高“机械制图”教学质量.doc

借助计算机绘图软件 提高《机械制图》教学质量 苏 晋 福州电子职业中专学校 摘要：计算机绘图软件制作的三维模型库和工程图库可以长期保存、使用方便，又便于修改。根据授课内容从多种的绘图方法中选用最实用、最简便的方法，可以大大提高《机械制图》课程授课效率和教学质量。 关键字：Solid edge、三维模型库、工程图库、双向思维训练、模拟组装、多角度分析问题、理论联系实际 职专校《机械制图》教学的任务是：以识图为主，识图和绘图相结合，着重培养识图能力。在《机械制图》的教学过程中离不开图形演示。传统的教学方法依赖粉笔、黑板、木模和挂图，这对提高学生的空间思维能力有一定的效果，但也存在很多不足。首先，教师在上课时要带大量的模型，给教学带来不便；又由于条件有限，模型的数量及种类不能满足教学的需求，需要投入经费购置。再者，挂图、模型只能反映结果，不能表现丰富多彩的动态变化过程，难以满足教学的要求。虽然边讲边画在教学中能产生较好的效果，但对于复杂图形来说，花费的教学时间较长，教师的体力也消耗很大，难以提高效率，课堂上传授的信息量受到很大的限制，无法适应现代教育的需要。随着科技的进步，我们借助计算机绘图软件，可以很方便地制作出各种形状的三维模型，而且可以上色、渲染，达到极其逼真的效果，再利用模拟运动功能，可以观察到它不同方位的结构形状。用它来作为辅助教学手段，向学生展示空间物体结构的变化，既方便实用，又丰富了课堂内容，提高了教学质量。笔者借助Solid edge v16软件在《机械制图》课程教学中做了以下尝试： 1 建立模型库和工程图库，扩大课堂知识容量 相当一部分学生在学习过程中遇到困难时，会逐渐减少对本课程的投入甚至干脆放弃学习。究其原因，主要是学生对所学课程的内容不能很好的理解，没有成就感。于是我们除了备有曾经订制的与课本、习题相配套的实物模型外，还自行制作了三维模型库和工程图库。传统的教学过程中，不可能每个同学都能同时拿到一样的模型，一节课下来，轮流使用的模型也有限，但现在的模型库中的模型，可以满足学生的需求，学生可以自由的选用。我们制作的模型库还根据学生学习的进程和学生的知识水平分层次摆放，学生可以根据自己的掌握程度选择简单或复杂的模型，克服了以前好生“吃不饱”，差生“吃不了”的现象。我们制作的图库分为练习图库和习题图库两大类，练习题中的模型配有工程图与之相对应，学生可验证答案的正确性，及时的予以纠正。在习题中，我们留出一定的空间让学生自己去思考，以提高学生的分析思考能力，避免他们产生依赖思想。有了模型库和工程图库，大幅度地扩大了课堂知识容量，提高了课堂教学质量。有条件的同学，还可以将图库刻录在光盘上带回家中进行练习，提高了学生学习的主动性。 2 将软件灵活应用于《机械制图》教学，扩展学生思路 2. 1通过演示教学，让学生掌握绘图规律 《机械制图》教学应当遵循直观性原则和可接受性原则。直观性原则是通过具体的实物、模型和挂图，使学生获得直观感性的认识，作为理解教学内容的基础和阶梯。这对于没有实践经验的职专校学生来说，尤其必要。可接受性原则是通过与学生年龄相符的知识结构，应用学生熟悉的例子，引伸教材的内容，采用启发式教学，引导学生掌握教学内容。 学生在学习平面几何体时，老师一般是让学生先画出特征面，再画各条侧棱线。在画棱柱时，只要将特征面沿着与特征面垂直的轴线方向拉出一定的线性尺寸即可；画棱锥时，只要将特征面的各顶点与锥顶点相连接即可。这些以前只能靠老师比划完成的动作，现在通过绘图软件，即可让学生看到平面几何体成形的全过程。 回转体的知识，关键在于掌握“母线”的含义。在以前，老师只是拿着两根木条按照母线与轴线的空间位置，将母线绕轴线绕行一周，学生也只能凭空想象看不到的回转体。而现在老师现场操作绘制回转体，将母线绕轴线旋转的动态过程展现出来，学生可以在电脑屏幕上看到回转体的成形过程，很快就能理解“母线”的含义，并掌握回转体的形成规律——母线如果是直线，只要改变它与轴线的角度，可画出圆柱、圆台或圆锥等回转体；母线如果是曲线，只要改变母线的形状，则可画出球、花瓶和手柄等回转体，如图1所示。学生只要掌握了“母线”的含义，就不难画出它们的三视图。 a）圆柱 b）圆台 c）圆锥 d）圆球 e）花瓶 f）手柄 图1 回转体的形成 此处，我引用了一个“花瓶”的例子，它虽非《机械制图》课本中的内容，但在课堂教学中选用贴切生动的实例来讲解知识，不仅能强烈地吸引学生的注意力，而且能够活跃课堂思维，让学生由此产生联想，使本来死板抽象的东西变得具体化，想不通的内容变得简单易懂。再通过老师的操作来演示这一过程，既生动，又直观，使教学可以事半功倍。 2. 2 通过双向思维训练，提高空间想象