化工機(jī)械制圖教改分析
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1因材施教，分層次教學(xué)——讓學(xué)生體驗(yàn)成功的樂趣
在化學(xué)工程與工藝《機(jī)械制圖》教學(xué)時(shí)，教師要將培養(yǎng)學(xué)生的基本能力(繪圖、讀圖和查閱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn))、分析能力(具有空間分析及投影分析、二維圖形與三維圖形間的相互轉(zhuǎn)換的分析能力)和基本技能(具有手工繪圖和計(jì)算機(jī)繪圖技能)有效地融入于整個(gè)教學(xué)過程中。在教學(xué)過程中，筆者發(fā)現(xiàn)：有的同學(xué)立體感比較強(qiáng)，對(duì)立體圖一看便知，有的同學(xué)立體感比較弱，還有的同學(xué)連最基本的正方形都看不懂。因此，在《機(jī)械制圖》的教學(xué)過程中，要因材施教，分層次教學(xué)[2]。所謂分層次教學(xué)就是根據(jù)學(xué)生不同的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和個(gè)性差異，提出不同的學(xué)習(xí)要求，通過學(xué)習(xí)，使每個(gè)學(xué)生都能獲得成功的樂趣，從而對(duì)下面的學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣。如：在學(xué)習(xí)“三視圖的練習(xí)”這部分內(nèi)容時(shí)，首先，對(duì)授課班級(jí)學(xué)生進(jìn)行摸底，按其學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和空間想象能力分成三個(gè)層次(當(dāng)然不能對(duì)學(xué)生說，以免傷了他們的自尊心)，并在課前準(zhǔn)備了三類不同層次的木模，一類為最簡(jiǎn)單的基本體，一類為以“基本體—基本體”為主的疊加類，一類為切割類，放在同一箱中。然后，在課堂中，把不同的木模分發(fā)給相應(yīng)層次的學(xué)生，讓他們分別畫出三視圖，這樣可以使大多數(shù)的學(xué)生都能正確地畫出，增加了不同層次學(xué)生的自信心，然后通過逐漸加大難度的方式，多次進(jìn)行訓(xùn)練，會(huì)使原來(lái)基礎(chǔ)比較差的那部分學(xué)生的空間想象能力得到較大的提高，縮短了與高層次學(xué)生的差距。
2通過多元化教學(xué)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源共享
如何利用現(xiàn)有的教學(xué)資源實(shí)現(xiàn)資源共享，切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量是當(dāng)務(wù)之急。在《機(jī)械制圖》的教學(xué)中，多媒體教學(xué)[3]以直觀生動(dòng)的教學(xué)方式大大提高了該課程的教學(xué)效果和教學(xué)效率，充分體現(xiàn)了現(xiàn)代化教學(xué)的優(yōu)越性。教師可以利用各種三維造型技術(shù)進(jìn)行三維曲線、曲面的繪制和組合體的三維造型，或者利用網(wǎng)絡(luò)資源直接下載三維flash動(dòng)畫，DV錄制工廠零件加工短片等，把它們加入到多媒體課件中，使教學(xué)內(nèi)容更加形象、直觀，把抽象問題具體化，復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化，有效的幫助學(xué)生掌握形體分析方法和空間想象能力的培養(yǎng)，幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握，降低機(jī)械制圖課的學(xué)習(xí)難度，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了教學(xué)質(zhì)量。但是，多媒體教學(xué)過程中也存在例如作圖過程演示過快等現(xiàn)象，對(duì)于空間轉(zhuǎn)化能力較差的同學(xué)，特別是初學(xué)階段的學(xué)生，即使教師邊講解邊演示，仍然存在思維跟不上的現(xiàn)象，這樣的情況，教師就必須配合常規(guī)板書教學(xué)法，利用教學(xué)教具尺、規(guī)、粉筆等在黑板上邊講邊畫，并用彩色粉筆區(qū)別題圖與答案，比使用現(xiàn)成的課件要好得多。因此，教師在教學(xué)過程中要繼承和發(fā)展傳統(tǒng)教學(xué)手段在現(xiàn)代教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值。利用傳統(tǒng)教學(xué)方法是培養(yǎng)學(xué)生形象思維的最佳途徑。傳統(tǒng)的直觀教學(xué)方法運(yùn)用，在一定程度上放慢了講解的速度，教師按照總結(jié)的一套解題步驟邊講解、邊作圖、邊小結(jié)，帶著手勢(shì)的比擬，甚至可以拿出模型或?qū)嵨镒寣W(xué)生看明了，引領(lǐng)學(xué)生逐步培養(yǎng)空間圖物的轉(zhuǎn)換能力，提高解題速度。這樣會(huì)使教學(xué)效果更好。正所謂“教學(xué)有法，教無(wú)定法”。在機(jī)械制圖教學(xué)過程中，教師應(yīng)以“理論夠用為度”的原則，從實(shí)際出發(fā)，根據(jù)學(xué)生需求和教材內(nèi)容性質(zhì)特點(diǎn)等設(shè)計(jì)合適的教學(xué)方法，繼承傳統(tǒng)教學(xué)手段的精華，充分利用現(xiàn)代教學(xué)手段的優(yōu)勢(shì)，采用自學(xué)式、講練結(jié)合、討論式、自主式等教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)教學(xué)多元化，注重學(xué)生思路的引導(dǎo)和啟發(fā)，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性。把啟發(fā)引導(dǎo)歸納總結(jié)等指導(dǎo)性的教學(xué)活動(dòng)與學(xué)生自學(xué)的的閱讀活動(dòng)相結(jié)合，在教與學(xué)的過程中使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的方法，鼓勵(lì)學(xué)生自己親自動(dòng)手實(shí)踐，進(jìn)一步提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的科學(xué)素養(yǎng)以及獲取知識(shí)的能力，有效地提高教學(xué)質(zhì)量。
3通過實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的空間想象和投影分析能力
《機(jī)械制圖》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力需要有一定的過程，速成是較難的，要求學(xué)生勤于思考，勤于練習(xí)。教師要當(dāng)好引路人，善于激發(fā)學(xué)生的思維想象，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生樂意學(xué)、主動(dòng)學(xué)；同時(shí)，積極地輔導(dǎo)學(xué)生作業(yè)，讓學(xué)生由淺入深不斷地練習(xí)，這樣，在不斷地學(xué)習(xí)過程中學(xué)生的空間想象能力會(huì)逐漸形成，從而達(dá)到應(yīng)有的讀圖及作圖能力。當(dāng)然空間想象能力的發(fā)展永無(wú)止境，還需學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)工作實(shí)踐中去鍛煉、去提高。在教學(xué)中培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的空間思維與想象能力，必須通過不斷的實(shí)踐教學(xué)，我們主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行培養(yǎng)。
(1)加強(qiáng)立體幾何訓(xùn)練，建立立體空間概念
在教學(xué)初期，帶學(xué)生到制圖模型室參觀，觀察各種實(shí)物、模型，增加學(xué)生頭腦中的形體儲(chǔ)備，建立空間概念。也可以要求學(xué)生結(jié)合一些日常生活中的物體，如鉛筆、球、螺母、粉筆盒、桶等，讓學(xué)生感到制圖課所學(xué)的知識(shí)是與生活緊密相連的，逐步培養(yǎng)興趣。
(2)重視基礎(chǔ)知識(shí)，掌握?qǐng)D示原理，牢記投影規(guī)律
《機(jī)械制圖》是通過投影原理，闡述圖、物之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，整個(gè)教學(xué)過程始終圍繞三維的物與二維的圖之間相互轉(zhuǎn)換的思維活動(dòng)。教學(xué)首先由投影作圖入手，投影作圖是講解機(jī)械圖樣的圖示原理，是讓學(xué)生從空間到平面或從平面到空間的思維轉(zhuǎn)換的重要環(huán)節(jié)。在此環(huán)節(jié)中，教師要從投影體系的建立入手，可以教室墻角、粉筆盒等為例，使學(xué)生了解物體的比例、方位、相對(duì)位置等關(guān)系，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)三維投影體系。在此基礎(chǔ)上選擇實(shí)物、模型、掛圖及多媒體flash動(dòng)畫等進(jìn)行直觀教學(xué)，將三視圖的“形成”及“展開”過程直觀的展示出來(lái)，使學(xué)生一目了然，進(jìn)而熟練掌握各基本幾何體的投影，實(shí)現(xiàn)從空間到平面的初步思維轉(zhuǎn)換。
(3)認(rèn)真觀察，加強(qiáng)畫圖與讀圖訓(xùn)練，多層次空間思維訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)從平面到立體的空間思維轉(zhuǎn)換
畫圖與讀圖訓(xùn)練是培養(yǎng)學(xué)生空間思維能力轉(zhuǎn)換的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)。這個(gè)環(huán)節(jié)里，我們可以做的方法有很多。如，我們可以讓學(xué)生做“一題多解訓(xùn)練”——已知兩個(gè)視圖要求學(xué)生補(bǔ)畫多種不同情況的第三面視圖，通過該訓(xùn)練進(jìn)一步提高學(xué)生的空間思維想象能力。又如在進(jìn)行組合體的繪制時(shí)，在給學(xué)生設(shè)計(jì)題目時(shí)，以往我們都是全班給出一個(gè)題目，大家畫同一個(gè)內(nèi)容，老師領(lǐng)著學(xué)生分析探討后，大家就開始繪制，這個(gè)過程學(xué)生屬于被動(dòng)接受過程，只是機(jī)械的動(dòng)手繪制，缺少獨(dú)立思考過程，學(xué)生的空間想象和投影分析能力沒有得到充分的鍛煉。現(xiàn)在，我們會(huì)采取分組的形式，4～6人一組，每組發(fā)放一個(gè)木制模型，讓學(xué)生通過小組討論分析，制定最佳視圖表達(dá)方案，通過直接量取的方式，進(jìn)行繪制及尺寸標(biāo)注。并且也可以小組間以模型互換的方式分別研究探討最佳表達(dá)方案。整個(gè)過程，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)興趣，最大程度的鍛煉了學(xué)生“空間”與“平面”之間的互換能力。為更好的培養(yǎng)學(xué)生的空間分析能力，參考其他院校教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，我們也對(duì)學(xué)生進(jìn)行這樣的教學(xué)要求，如在講組合體及其剖視圖時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生用硬皮紙、橡皮泥、蘿卜、土豆等，自己動(dòng)手制作模型；在講標(biāo)準(zhǔn)件、零件圖和裝配圖時(shí)，讓學(xué)生觀察實(shí)物，動(dòng)手拆裝機(jī)器等。這都取得了一定的教學(xué)效果。
(4)強(qiáng)化練習(xí)，及時(shí)輔導(dǎo)
要學(xué)好制圖這門課，練習(xí)是很必要的，只有通過加強(qiáng)練習(xí)，才能使學(xué)生不斷的思考，反復(fù)的進(jìn)行“實(shí)物—圖形”的轉(zhuǎn)換，驗(yàn)證并發(fā)現(xiàn)問題，提高學(xué)生的空間轉(zhuǎn)換能力，增強(qiáng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。我們一般把練習(xí)題分為基本題，一般題和提高題三種，讓學(xué)生鞏固知識(shí)、加深理解，還可檢查教學(xué)效果，及時(shí)得到反饋信息，教師在發(fā)現(xiàn)問題后，及時(shí)進(jìn)行輔導(dǎo)，有效地提高了教學(xué)質(zhì)量。
4創(chuàng)造良好的課堂氛圍，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性
良好的課堂氛圍，會(huì)增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性[4-7]?！芭d趣是最好的老師”，是推動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的內(nèi)動(dòng)力，是提高教學(xué)質(zhì)量的一條最佳途徑。其實(shí)，在實(shí)踐教學(xué)中，很多教學(xué)過程，都能夠很好的增進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但是，要想從根本上達(dá)到這一目的，就要求教師一定要具備淵博的學(xué)術(shù)知識(shí)，能夠在教學(xué)中充滿激情與活力，對(duì)教學(xué)課程設(shè)計(jì)具有全新的理念。教師在教學(xué)中要善于設(shè)計(jì)課程，體現(xiàn)教學(xué)藝術(shù)的多樣性，教師更要精于課程設(shè)計(jì)，展現(xiàn)出教學(xué)藝術(shù)的美育性。在《機(jī)械制圖》教學(xué)時(shí)，教師可以通過生動(dòng)趣味的語(yǔ)言表達(dá)，恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用形象的對(duì)比和比喻，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的能動(dòng)性，使學(xué)生在笑聲中接受知識(shí)。如在講授“線面的投影關(guān)系”時(shí)，將教鞭比作直線，書桌比作平面，教室的黑板、地面及學(xué)生右手墻面，分別構(gòu)成了投影的正面(V面)、水平面(H面)及側(cè)面(W面)，墻角及地腳線就成了互相垂直的X、Y、Z坐標(biāo)軸，其投影特征可概括為“一點(diǎn)二線必為垂直線，一斜二平必為平行線，一線二面必為垂直面，二線一面必為平行面”，這樣講，學(xué)生感到簡(jiǎn)單、明了，記得牢，使教學(xué)效果得到明顯的提高。同樣，教師在教學(xué)中通過CAI多媒體講課，可以做到圖、文、聲、像、動(dòng)、靜等多種形式效果相結(jié)合，這樣不僅能吸引學(xué)生注意力，還激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程不再感覺單調(diào)乏味，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量的“雙贏”。
5展望
在遵循本科教育教學(xué)的規(guī)律，遵循考核形式多元化的教學(xué)規(guī)律的前提下，我們通過化學(xué)工程與工藝專業(yè)《機(jī)械制圖》課程教學(xué)改革，推動(dòng)了《機(jī)械制圖》的課程建設(shè)，有效地提高了教學(xué)質(zhì)量。但是，我們?cè)诖藢?shí)踐過程中，也發(fā)現(xiàn)了自身許多的不足，如教師機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)不足、實(shí)踐設(shè)計(jì)和教學(xué)素材的開發(fā)能力不足、采取積極有效的考核辦法加強(qiáng)題庫(kù)建設(shè)、應(yīng)采用多元化方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行單獨(dú)輔導(dǎo)等等，這些不利因素是阻礙與約束我們迅速成長(zhǎng)和發(fā)展的絆腳石?！敖虒W(xué)質(zhì)量是學(xué)校生存的生命線”，今后，我們會(huì)通過師資培訓(xùn)、課程建設(shè)、教學(xué)改革等諸多形式，進(jìn)一步提高教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)，建立一支“高、精、?！钡慕虒W(xué)團(tuán)隊(duì)，進(jìn)而推動(dòng)教學(xué)改革和素質(zhì)教育的全面實(shí)施，為培養(yǎng)出更多的具有地方特色高素質(zhì)實(shí)用型化學(xué)工藝人才，為百年油田做出貢獻(xiàn)。
