淺談工程制圖教學(xué)中電腦的輔助應(yīng)用

李巧魚(yú)

摘 要：隨著電腦應(yīng)用的普及和計(jì)算機(jī)制圖對(duì)工業(yè)自動(dòng)化的深入影響，工程制圖教學(xué)模式也需要進(jìn)行探索和改變。本文探討通過(guò)電腦建立模型，引導(dǎo)學(xué)生深入理解工程制圖的應(yīng)用，使教學(xué)更加貼近學(xué)生實(shí)際和未來(lái)工作實(shí)踐，從而增強(qiáng)教學(xué)的有效性。

關(guān)鍵詞：工程制圖 計(jì)算機(jī)教學(xué) 教學(xué)模型

在實(shí)際應(yīng)用中，工程制圖多采用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算和模型換算等操作，但教學(xué)卻大都是單純的講解和簡(jiǎn)單的圖例指示。面對(duì)越來(lái)越多的計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件和愈發(fā)強(qiáng)大的軟硬件處理能力，甚至是模糊處理能力的增強(qiáng)，這種教學(xué)方式讓學(xué)生感到茫然、不知所措，很容易迷失，最終失去學(xué)習(xí)的興趣。有的學(xué)生花費(fèi)了大量的時(shí)間、精力，經(jīng)歷了失敗、挫折，才理解這些制圖的基本方法和訣竅；還有的學(xué)生放棄了基本功的練習(xí)，認(rèn)為學(xué)這些沒(méi)有意義，導(dǎo)致他們?cè)趯W(xué)習(xí)后期和實(shí)踐過(guò)程中眼高手低，連基本技法都不會(huì)。

為此，在教學(xué)中，筆者摸索出一種教學(xué)方法，以使學(xué)生能夠更多地理解工程制圖的學(xué)習(xí)與計(jì)算機(jī)輔助應(yīng)用之間的關(guān)系，同時(shí)也能在制圖基本功上下功夫，以期獲得更大的發(fā)展空間。

一、PPT教學(xué)為引導(dǎo)

工程制圖通常包括制圖基礎(chǔ)知識(shí)、投影、圖樣等。其中，投影理論的教學(xué)與訓(xùn)練是為了培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力，這對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)較為抽象。因?yàn)楣P者的學(xué)生都是初中畢業(yè)生，沒(méi)有立體幾何基礎(chǔ)，理解起來(lái)有一定的難度。在實(shí)際教學(xué)中，筆者主要采用PPT演示的方式，讓學(xué)生詳細(xì)了解基本的原理和產(chǎn)生這些原理的結(jié)構(gòu)模型，這是傳統(tǒng)的教學(xué)方法所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。

以PPT為手段的現(xiàn)代教育技術(shù)的運(yùn)用，能夠?qū)⒔虒W(xué)中教師難以用語(yǔ)言表達(dá)的知識(shí)進(jìn)行形象的展示，并且教師可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，對(duì)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)重復(fù)播放，或者有意識(shí)地延長(zhǎng)停留時(shí)間，以使學(xué)生在大腦中形成清晰的空間方位關(guān)系，解決學(xué)習(xí)過(guò)程中的難題。例如，在三視圖形成及投影規(guī)律教學(xué)中，筆者通過(guò)PPT形象地把正投影的投影原理與三視圖的看圖方法緊密結(jié)合，直觀地呈現(xiàn)出來(lái)，從而培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力。事實(shí)證明，學(xué)生們更愿意接受這種方式的教學(xué)，而單純的講解是無(wú)法達(dá)到這樣的學(xué)習(xí)效果的。

二、靈活運(yùn)用各種教學(xué)方法

從應(yīng)用技術(shù)的角度來(lái)看，計(jì)算機(jī)替代人工手繪圖紙的趨勢(shì)已經(jīng)無(wú)法避免，而且在實(shí)際的應(yīng)用中已經(jīng)很難再找到純手工繪制的工程圖紙。但目前的教學(xué)、教材都有很大的滯后性，教學(xué)依然停留在手工繪圖的層面，這就使得教學(xué)的目的性不容易把握，也很難讓學(xué)生提起興趣。

首先，教師要采用直觀的教學(xué)方法。比如在第一節(jié)，筆者給學(xué)生講述的不是復(fù)雜的工程、機(jī)械模型，而是一個(gè)最為普通常見(jiàn)的事物——螺釘（實(shí)物加影像），通過(guò)螺釘?shù)臉?gòu)建，立體地展示螺釘，在學(xué)生腦海中樹(shù)立模型，使學(xué)生輕松理解制圖的意義和學(xué)習(xí)制圖的基本方法。

其次，筆者再對(duì)學(xué)生展示一個(gè)很直觀的例子。一個(gè)名叫韋羅基奧的老師讓他的學(xué)生一直畫(huà)雞蛋，從不同的角度觀察、臨摹雞蛋的各種形態(tài)。這種鍛煉為他的學(xué)生打下了扎實(shí)的繪畫(huà)功底，他的學(xué)生最終成了偉大的藝術(shù)巨匠——這個(gè)學(xué)生叫達(dá)·芬奇。這個(gè)故事放在筆者的PPT中，都形象地講述了一個(gè)道理：只有把制圖的基本功練扎實(shí)了，才會(huì)在未來(lái)的學(xué)習(xí)過(guò)程中得心應(yīng)手，對(duì)各種計(jì)算機(jī)制圖工具才能觸類旁通、舉一反三。

另外，筆者借鑒計(jì)算機(jī)應(yīng)用課程的教學(xué)方法，讓學(xué)生理解制圖其實(shí)也是一門(mén)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，是人通過(guò)計(jì)算機(jī)和機(jī)械建立溝通的橋梁。在講到制圖的一些標(biāo)示時(shí)，筆者不時(shí)對(duì)比實(shí)際軟件應(yīng)用中的標(biāo)示，說(shuō)明這些標(biāo)示的相通之處。繪圖軟件里嵌入了很多的圖塊，如線型、線寬、門(mén)、窗、墻等，都是標(biāo)準(zhǔn)件，十分齊備。筆者就注重提醒學(xué)生關(guān)注這些應(yīng)用。筆者布置作業(yè)時(shí)，除了讓學(xué)生手繪圖紙外，也增加了一項(xiàng)——電子圖紙，讓學(xué)生從最基本的工具開(kāi)始熟悉制圖設(shè)計(jì)的應(yīng)用。

三、構(gòu)建與應(yīng)用相結(jié)合的教學(xué)模型

隨著CAD軟件技術(shù)的發(fā)展，3D技術(shù)應(yīng)用日漸廣泛，計(jì)算機(jī)基本上已經(jīng)完全替代了人工繪制工程圖樣的工作。通過(guò)計(jì)算機(jī)可以選取海量的教學(xué)模型，這是傳統(tǒng)教學(xué)望塵莫及的，這也是讓學(xué)生熟悉計(jì)算機(jī)繪圖過(guò)程的重要一步。學(xué)生將來(lái)會(huì)從事水利工程設(shè)計(jì)或者建筑設(shè)計(jì)工作，必須學(xué)會(huì)使用電腦進(jìn)行繪圖。

現(xiàn)在中專、高職高專學(xué)生的文化基礎(chǔ)整體較差，對(duì)理論學(xué)習(xí)的興趣不高，但是他們對(duì)于動(dòng)手以及與計(jì)算機(jī)有關(guān)的內(nèi)容卻很有興趣。因此教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該著重與實(shí)際結(jié)合，開(kāi)展項(xiàng)目教學(xué)，由學(xué)生根據(jù)個(gè)人興趣制作模型、繪制投影圖、撰寫(xiě)總結(jié)報(bào)告。通過(guò)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生能對(duì)理論教學(xué)部分的知識(shí)有直觀、深刻的掌握。在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)該階段性地強(qiáng)化徒手、尺規(guī)和計(jì)算機(jī)繪圖技能的訓(xùn)練，在基本制圖繪制的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程上的實(shí)例，讓學(xué)生抄繪一些簡(jiǎn)單的專業(yè)圖例，這樣有利于強(qiáng)化課堂教學(xué)效果，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。

學(xué)生應(yīng)該具備綜合的學(xué)習(xí)能力，這就需要教師借助先進(jìn)的教學(xué)模型，讓學(xué)生自主進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。畢竟學(xué)生才是教學(xué)的主體，構(gòu)筑以PPT為基礎(chǔ)的多媒體教學(xué)模型就是為了吸引學(xué)生的興趣，讓學(xué)生能夠更多地關(guān)注學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生動(dòng)手解決問(wèn)題的積極性。基于這些考慮，PPT課件更多地展示教材模型和CAD軟件對(duì)比處理方法的差異，讓學(xué)生更深入地認(rèn)識(shí)繪圖的關(guān)鍵點(diǎn)和細(xì)節(jié)的處理，因?yàn)楣P者在實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)細(xì)節(jié)的處理和關(guān)注度不夠，特別是沒(méi)有認(rèn)真進(jìn)行標(biāo)注導(dǎo)致很多失誤；而通過(guò)AutoCAD軟件的配合，讓學(xué)生直觀地明白沒(méi)有標(biāo)注或者任何細(xì)節(jié)的遺漏就不可能制圖成功，再次強(qiáng)調(diào)理解細(xì)節(jié)的重要性，從而督促學(xué)生更加注意繪圖基本功的訓(xùn)練。

四、需要解決的教學(xué)難題

1.難題1：在實(shí)踐過(guò)程中如何避免制圖課變成計(jì)算機(jī)課

因?yàn)橹茍D課程本身更多地還是側(cè)重手繪，以鍛煉學(xué)生的繪圖基本功，而計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)不能把AutoCAD等軟件作為課程的一部分進(jìn)行講解分析。在實(shí)際教學(xué)實(shí)踐中，教師要把握一個(gè)度，即學(xué)生興趣和手繪能力的平衡。教師可采用不同的軟件在描述同一個(gè)構(gòu)件時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的共同性與教材進(jìn)行對(duì)比，這樣就能體現(xiàn)教材本身的基礎(chǔ)性、優(yōu)越性，使學(xué)生更容易去關(guān)注基本應(yīng)用，而適當(dāng)增加簡(jiǎn)單構(gòu)建的手繪作業(yè)也會(huì)讓學(xué)生愈發(fā)有成就感。

2.難題2：怎樣既培養(yǎng)學(xué)生的基本功又避免學(xué)生失去興趣

手工繪圖的訓(xùn)練目的是讓學(xué)生掌握手工繪制工程圖樣的步驟和方法，正確運(yùn)用投影關(guān)系、制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)培養(yǎng)空間想象能力。多給學(xué)生提供動(dòng)手機(jī)會(huì)，正是實(shí)現(xiàn)上述目的的重要途徑，這樣可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

五、小結(jié)

工程制圖課是一門(mén)基礎(chǔ)課，筆者希望圍繞培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)這一目標(biāo)展開(kāi)探索，更有效地培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和學(xué)習(xí)處理能力。各種媒體軟件的開(kāi)放式應(yīng)用，使教學(xué)手段增加了趣味性和直觀性，無(wú)疑對(duì)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性有著明顯的優(yōu)勢(shì)。在今后的教學(xué)中，教師需要不斷實(shí)踐，探索新的教學(xué)模式，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、教學(xué)環(huán)境的變化，不斷調(diào)整教學(xué)的重點(diǎn)和方法，使教學(xué)目標(biāo)穩(wěn)定在培養(yǎng)學(xué)生綜合能力上。

參考文獻(xiàn)：

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[2]錢(qián)志芳.機(jī)械制圖[M].南京：江蘇教育出版社，2010.

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（作者單位：河南省漯河水利技工學(xué)校）endprint