試析多媒體技術與《機械制圖》的有機結合

陶鈺皎

[摘 要]《機械制圖》的傳統(tǒng)教學模式是建立在媒體和手工繪圖基礎上，導致學生空間概念的建立、繪圖技術的訓練均需花費大量的時間和重復勞動。因此，無論從培養(yǎng)適用型人才角度，還是從專業(yè)技術教育教學改革的角度，對傳統(tǒng)的教育教學模式進行改革已勢在必行?；谶@一背景，本文論述了多媒體技術在《機械制圖》教學中的應用。

[關鍵詞]機械制圖；改革；教學

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2015.15.211

1 廣泛使用現(xiàn)代造型技術

實時構建三維模型《機械制圖》教學中，一般先要通過點、線、面及其相互關系的教學，幫助學生建立基本的空間概念。在訓練點、線、面空間位置關系時，傳統(tǒng)教學模式是：①單純用語言描述空間的要素，不直觀；②訓練學生的空間想象力及準確地在平面上表達空間要素要花費大量的時間；③傳統(tǒng)的實物教學模型靈活性差，往往不能滿足教學和練習的需要。使用計算機三維造型軟件輔助教學，通過造型、及位置實時變化，迅速建立直觀的點、線、面立體模型，使得教師課堂上“言之有物”、“言之可信”。學生有了輔助思維的工具，空間想象能連續(xù)和持久下去，從而有利于空間概念的迅速建立。

在“基本形體”、“截交線”、“相貫線”內(nèi)容的教學中，直觀教學也相當重要。面上的點和線問題、可見與不可見問題是學生易于搞錯的地方。其主要原因是：由于面在一方向上的投影的重疊性，造成了學生的誤判，歸根到底還是空間思維不充分所至。這時如輔之以計算機三維造型，在短時間內(nèi)構造起三維直觀的模型，并通過改變透視方向讓學生全方位觀察形體上點和線的空間位置，提高學生空間思維的準確性。

計算機三維造型軟件既是教師課堂教學的重要工具，同時還應該成為學生自我學習、自我提高的工具。例如3DS MAX軟件是專業(yè)三維動畫制作工具軟件，它的功能非常強大。用它作為《機械制圖》的輔助造型工具只需用到它強大功能的一部分。因而教會學生使用該軟件并不需要花費太多的時間。一旦學生有了“獵槍”就會自己尋找“獵物”，在學習和訓練中碰到“想不出”或“想不通”的問題時，借助于這把“利器”可以克服學習上的困難。實踐表明，學生通過3DS MAX的學習和鉆研，激發(fā)了對空間造型的強烈興趣，同時空間想象力和創(chuàng)造力均得到不同程度的提高。

2 全面導入專業(yè)繪圖技術，強化CAD讀、繪應用技能訓練

《機械制圖》是一門技術和能力培養(yǎng)課程。在傳統(tǒng)教學模式中也強調(diào)讀圖、繪圖能力培養(yǎng)。但這是建立在手工繪圖基礎上的訓練。很明顯，手工繪圖的質(zhì)量和速度都不能與計算機繪圖相比較。目前，《機械制圖》教材中大多新增了“計算機繪圖”這一內(nèi)容，但怎樣去對待這部分內(nèi)容，各類學校做法不一，筆者認為，在教學條件許可的情況下，應當全面導入CAD技術，把CAD軟件的運用貫穿整個制圖教學全過程。這里所謂“貫穿”，不是簡單的附加，而是將CAD技術整合到機械制圖的各個部分，創(chuàng)建基于CAD操作平臺制圖教與學的新模式。不讓CAD 成為制圖課程的“裝飾物”和“附加物”。

從教學環(huán)節(jié)上看，學生的基本讀圖與繪圖能力的培養(yǎng)，主要通過課堂教學和課后訓練這兩個基本環(huán)節(jié)實現(xiàn)。課堂教學是實施教學目標的主渠道。教師在課堂要使用CAD作為圖樣講解與繪制的主要工具，通過投影設備展示圖形及其繪制過程在讀圖訓練中，通過“層”的顯示與隱藏手段，分層次突出表達重點，做到有的放矢。對學生的課后作業(yè)，也同樣要求使用CAD完成。在實施中，可分步去實現(xiàn)。①學校安排一定的上機時間給學生去完成作業(yè)；②對不使用CAD完成作業(yè)者，即使正確也要適當扣分，而對用CAD完成作業(yè)較好者給予一定的獎勵。

從表面看，由傳統(tǒng)的手工制圖和紙質(zhì)媒體轉(zhuǎn)變?yōu)橐訡AD為平臺電子媒體，必然要增加教師的工作壓力和工作量。在這種轉(zhuǎn)變的初期，要上好一堂課，教師肯定要多花許多準備時間，但電子媒體處理的方便和快捷，必將從整體上提高教師的工作效率，降低勞動強度。

將CAD全面引入課堂教學，成為教師課堂教學的主要工具，還必須注意教學理念的更新。教師在課堂上大量使用CAD 技術，表明了CAD已經(jīng)成了主流設計工具，給學生學用CAD技術提供了一種示范。但同時也要避免教師一個人唱“獨角戲”，要注意調(diào)動學生主動參與的積極性，讓大部分學生能積極加入這一新的教學展示環(huán)境中來，精心組織好課堂演示、習題討論、典型問題評析等教學環(huán)節(jié)，及時總結成功與失敗的經(jīng)驗，不斷改進教學方案，努力提高教學效果。

3 積極運用多媒體技術，將抽象概念具體化、形象化

《機械制圖》是一門專業(yè)入門課程，這門課程中學生要初步接觸機械加工的基礎知識。在現(xiàn)代教育理念的指導下，教師要力求摒棄本位觀點，樹立以人為本的思想，不失時機地傳播機械加工的基本知識。通過多媒體聲、形、色并茂的形式激發(fā)學生對專業(yè)知識學習的興趣；通過收集和制作實物圖片資料、視頻資料.豐富教學中電子媒體所蘊含的信息量，將學生帶人一個繽紛的、集科學性與藝術性于一體的“加工工業(yè)”的神奇世界。

制作多媒體課件是教師的一項基本技能?！稒C械制圖》課程的教學要解決傳統(tǒng)教學手段不易解決的教學問題，應在下列兩方面使用多媒體輔助教學：①“標準件和常用件的基本知識”的教學。標準件和常用件的實物雖能找到，但其體積尺寸太小，學生不易看清，雖有直觀性，但無吸引力。通過數(shù)碼照片放大后展示，效果要好得多。此外，它們的用途、生產(chǎn)方法、構造、基本參數(shù)等通過視頻形式加以展示，學生不僅易于接受，而且印象深刻。②公差與配合的理論與尺寸標注。公差配合一直是制圖教學的難點問題。盡管《機械制圖》課程通常只解決在圖樣上如何標注的問題，但公差問題貫穿機械類專業(yè)教學全過程。只作“標注”要求，不能體現(xiàn)人門課的重要地位。在這部分內(nèi)容中，“公差帶”是描述公差概念的重要工具。受傳統(tǒng)媒體的制約，“公差帶”在教學過程中總是以固定不變的抽象形式加以描述。而現(xiàn)在，如果我們充分運用計算機動畫處理技術，還“公差帶”靈活、多變的本來面貌，讓學生真正搞清楚“加工誤差”、“加工精度”等重要概念，那么，這將會為學生日后學習機械加工理論打下堅實的基礎。

現(xiàn)代媒體技術在《機械制圖》輔助教學上的優(yōu)勢在于它在空間造型上的真實性強、效率高、靈活性大。這對空間想象力相對薄弱的學生來說，能夠起到更好的教學效果；另外，多媒體技術對媒體的集成性強，能通過適當?shù)奶幚?，將教學內(nèi)容強烈作用于學生的感觀系統(tǒng)，使學生易于接受，從而彌補缺少生產(chǎn)實踐及感性認識的不足?，F(xiàn)代CAD 設計技術已經(jīng)普及，如不能盡快將CAD整合到《機械制圖》課程教學，必然導致應用人才能力的缺陷。

媒體技術的發(fā)展，給專業(yè)技術教育改革提供了強有力的平臺。結合專業(yè)人才培養(yǎng)的目標，優(yōu)化《機械制圖》教學，必然會碰到傳統(tǒng)教學模式?jīng)]有碰到過的新問題，但《機械制圖》課程及其配套改革，是機械、機電類專業(yè)技術理論課程改革的重點和突破口。我們堅信，充分發(fā)揮現(xiàn)代媒體和教育技術的優(yōu)勢，在現(xiàn)代教育理念下不斷探索，必將對提高我國機械加工行業(yè)勞動力素質(zhì)帶來積極而深遠的影響。