计算机软件在机械制图教学中的应用

来源:用户上传      作者: 张晓松

　　摘要： 本文通过分析机械制图课程在传统教学过程中存在的问题，探讨了计算机软件在机械制图教学中的合理应用，提出了有效应用计算机软件辅助教学的三条原则，以实现教学目标，达到最佳教学效果。
　　关键词： 机械制图 传统教学 计算机软件 应用原则
　　
　　机械制图是机械类专业理论与实践紧密结合的重要技术基础课，课程的主要特点是合理利用视图方式表达各种零件及部件的形体结构和有关国家标准的介绍，课程的主要任务是培养学生具有一定绘制和识读机械图样的能力、空间想象和思维能力及绘图的实践技能。
　　
　　一、传统机械制图课程教学过程中存在的问题
　　
　　首先，机械制图课程的学习需要一定的空间想象能力，培养空间想象能力是学好制图课的首要任务和有效方法。学生受到抽象思维能力和学习基础等因素制约，学习中会产生畏惧情绪，这就使得制图教学中存在着较多的难点，在讲授内容时，教师往往无法讲得很清楚，学生也往往听不明白。用传统的教学模式教学直观性不够，无法把文字、图形、图像、动画、声音、影视等多种信息融为一体，阻碍了学生的创造性思维的发展。
　　其次，在机械制图的教学过程中，为了能达到较好的教学效果，提高学生识图、绘图能力，教师往往需要在课堂中绘制各种模型的视图。这个过程要占用课堂许多时间，且在绘图的过程中无法同时和学生进行交流，也不利于组织教学，如果刻意减少绘图，又势必会影响教学效果。
　　再次，机械制图所研究的对象是具体的三维立体，包括各种基本几何体、组合体、零件、装配体，在课堂教学中需要运用实物、模型等教具理解教学内容。在传统教学中，教师一般采用各种木制教具来做现场演示，以提高学生的感性认识，但由于教材的不断变化，课堂上教师使用的教具常常会与教材脱节，出现演示教具与教材不匹配的现象。此外，教师在演示时，因教具的体积较小，许多学生不能观察清楚教具的细节，学生也不能够从多角度全方位认识实物；对于大型零件与装配体，教师也不可能在课堂有限的时间内进行拆卸演示，从而影响课堂教学效果。
　　因此，传统的教学方法已无法适应这种专业教育，教师必须遵循一定的教学规律，采用科学的教学方法，使传统的教学方法与现代多媒体技术相结合，将教授与学习有机地结合起来，将知识与能力紧密统一起来，才能跟上学科发展步伐，适应教学改革潮流。
　　
　　二、机械制图课程教学中常用的几种计算机软件
　　
　　1.幻灯片制作软件Powerpoint
　　机械制图是一门相对较为枯燥的课程，在教学过程中，教师利用Powerpoint软件制作与教材内容同步的CAI课件，能激发学生学习的兴趣，充分调动学生的学习积极性。CAI课件可将课程理论与实训教学的整个过程运用文字、图形、图像、动画、声音、影视等方式呈现在学生面前，使得整个教学过程图文并茂、绘声绘色、生动活泼，使得学生的视觉、听觉等多种知觉系统协同参与学习，有助于知识获得的精确性和完善性，提高学生的抽象思维能力。例如三视图的建立与投影规律，投影作图、剖视等都可自制幻灯片用于教学中。利用多媒本课件，同时可以对重点、难点重复播放，加长停留时间、增强教学效果，改变传统的粉笔加黑板的教师徒手作图的教学方法，使教师彻底地从板书绘图中解脱出来，节省大量时间，并可游刃有余地组织教学，增大课堂上信息交流量，从而达到提高教学质量的目的。
　　2.动画制作软件3DMAX
　　机械制图教学的主要任务之一就是培养学生的空间想象力。在传统教学方法中，教师通常要借助模型、轴测图来帮助学生由二维平面图去想象抽象的三维立体。实践下来效果并不理想，学生因为缺乏实际工作经验和大量图形存储，教师就是费尽口舌，学生也难以理解。如果在机械制图教学过程中用3DMAX制作图形动画，例如叠加、切割类组合体，能够旋转观察、剖切观察，非常形象地在电脑中演示模型，生动地表现出三维空间形象，这将十分有利于学生对抽象内容的理解，从而提高学生的空间想象力。利用3DMAX动画还能让零件进行随意反转、拆卸、剖切、放大，从而有利于学生观察内部结构及装配关系，不仅使木制教具与教材更新匹配的矛盾迎刃而解，而且大大提高了学生的学习兴趣和空间想象力。
　　3.图形制作软件AutoCAD
　　制图课的教学基本上都是以图形为线索，从图上提出问题，又用图分析和解决问题，所以快速准确地画图就成为了制图教学中的一项重要内容。AutoCAD是当前较为流行的绘图软件，该软件绘图简单，绘图的准确度高。用AutoCAD绘制的三维立体图形，经过光影色调、动画及仿真图像处理等，可代替传统的实物模型，使课堂教学组织更为灵活，有利于提高学生的图感，增强学生的空间想象力。例如，在教学过程中，通过AutoCAD环境可以随意旋转、剖切、拆卸、放大三维立体，根据实际情况随意改变对模型的观察视口，并把该视口与视图建立联系，这样有利于加深学生对各种立体、零件、装配体空间结构及组成的理解。用AutoCAD绘图软件强大的交互功能和对图层、线型的控制功能，由教师在课堂上现场演示作图的方法和步骤，学生既能掌握制图理论，又能提高计算机绘图水平。另外，利用AutoCAD作图时，鼠标的位置明显，作图步骤明确，学生跟不上教师讲课的现象能较好地得到解决，从而达到最佳的课堂教学效果。
　　
　　三、机械制图教学中合理使用计算机软件的注意点
　　
　　在机械制图课程中合理应用计算机软件辅助教学方式，有课堂教学容量大、直观性强、教学效率高、学生学习兴趣大等优点，但在教学过程中必须尊重学生的主体性，注重师生间交往合作性，保持信息传递的双向性，保证教学进程与学生思维进程的一致性。因此，在充分运用计算机软件辅助教学的过程中，必须注意其与传统教法、教学目标、教学内容相结合的原则，这样提高课堂教学效率才能落到实处。
　　1.与传统教法相结合原则
　　需要注意的是，教学过程中以课件为中心，把多媒体课件当作传统教学的替代品，过多地把课件演示置于教学首位，会阻断师生间信息交流互动，无法体现教学效果，相反会压抑学生的主观能动性，无法实现预想的教学效果。因此，在机械制图教学过程中，必须把握好计算机多媒体教学与传统教法相结合原则，充分利用计算机多媒体教学手段整合机械制图课程，把传统教法与多媒体教法合理调整、优化组合，发挥教师的主导作用，增强学生的主体作用，以改善课堂结构，优化制图教学，提高教学质量。
　　2.与教学目标相一致原则
　　机械制图是一门理论性和操作性都较强的动手实践课，其教学目标是培养学生掌握识图和绘制机械图样的能力，在教学过程中应充分贯彻以识图为主，以绘图促进识图，需要通过大量的练习才能很好地巩固课堂所学内容，在教学中运用计算机多媒体教学手段，并不是用计算机软件取代学生画板作图的传统学习方式，也并非是削弱学生实践动手能力。利用机械制图与计算机绘图软件AutoCAD的知识，在课堂教学中可时而图纸空间，时而实物空间，课后，学生可用计算机绘图复习巩固制图知识，也可通过书面制图作业增强计算机绘图软件的练习，以互助扩充教学知识，使学生视野开阔、思路广博，增强学生学习的趣味性和多样性，从而实现理想的教学目标，达到较好的教学效果。
　　3.与教学内容相匹配原则
　　教师使用的多媒体教学软件只是一种教学辅助手段，不能因为过多追求教学手法上的图文并茂而忽略了教学内容，只有教学内容才是教学的核心。从这个意义上来说，应该根据机械制图教学内容来决定使用什么样的计算机软件辅助教学，以突出教学重点，强化教学难点。只有这样，多媒体辅助教学才能有的放矢，才能与教学内容保持一致。因此计算机多媒体课件设计上要优化教学内容，在表现形式上要符合学生的认知规律，只有充实的内容与完善的外在形式有机结合，才能真正达到调动学生积极性、改善教学环境的目的。
　　
　　四、结语
　　
　　在机械制图教学中运用多种计算机软件，目的在于对课堂教学起到应有的教学辅助作用。但在教学过程中不能搞形式主义，为装点门面而采用现代化教学手段。只要能正确合理地应用计算机软件辅助教学手段，必能弥补传统教学方法的不足，提高学生学习的积极性，从而达到提高教学质量的效果。
　　
　　参考文献：
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