肖舫+丁海波

摘 要：SolidWorks設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用于《機(jī)械制圖》課程教學(xué)可以很好地解決教學(xué)模型數(shù)量少、不便攜帶等問(wèn)題，同時(shí)還可以促成這門課程教學(xué)方法的改進(jìn)。通過(guò)該軟件的教學(xué)應(yīng)用，教師在授課中可以充分兼顧學(xué)生學(xué)習(xí)上的個(gè)性不同，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新興趣。初步的教學(xué)實(shí)踐證明，SolidWorks設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用于《機(jī)械制圖》課程教學(xué)是可行的、效果是良好的，而且在其它專業(yè)課程教學(xué)中還有進(jìn)一步借鑒和拓展的空間。

關(guān)鍵詞：SolidWorks設(shè)計(jì)軟件；《機(jī)械制圖》課程；教學(xué)模型

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1673-8454（2016）18-0041-03

高職院校為適應(yīng)企業(yè)對(duì)技術(shù)人員素質(zhì)的需求，在教學(xué)過(guò)程中十分強(qiáng)調(diào)理論和實(shí)際一體化的教學(xué)模式。而高職學(xué)生的特點(diǎn)，需要在教學(xué)過(guò)程中更強(qiáng)調(diào)教學(xué)內(nèi)容的直觀性和實(shí)踐性，但實(shí)際上教學(xué)投入、教學(xué)課時(shí)限制、教學(xué)內(nèi)容單一和陳舊等問(wèn)題的解決與突破一直是專業(yè)教學(xué)改革的重點(diǎn)。

SolidWorks設(shè)計(jì)軟件是一款功能強(qiáng)大、易學(xué)易用，主要應(yīng)用于機(jī)械工程的優(yōu)秀設(shè)計(jì)工具軟件。它的應(yīng)用主體是企業(yè)。將SolidWorks設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用于教學(xué)，進(jìn)行進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和實(shí)踐就是我們?cè)趯I(yè)教學(xué)改革上的新思路之一。

一、《機(jī)械制圖》課程教學(xué)過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決問(wèn)題的初步嘗試

《機(jī)械制圖》雖然是一門“古老”傳統(tǒng)課程，這門課程對(duì)于機(jī)械工程領(lǐng)域而言是重要的基礎(chǔ)課程。然而想要真正教好這門課，確實(shí)是件不容易的事，學(xué)生要學(xué)好這門課必須進(jìn)行大量的觀察、思考和練習(xí)?！稒C(jī)械制圖》課程教學(xué)地點(diǎn)通常是普通教室，在教學(xué)過(guò)程中突出的問(wèn)題是教學(xué)模型數(shù)量太少，模型體積太大攜帶不便，示教視角很難兼顧到所有的學(xué)生，而且學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程很被動(dòng)。

為達(dá)到更好的教與學(xué)目標(biāo)，教學(xué)改革是首當(dāng)其沖的事。2008年筆者教授《機(jī)械制圖》課，課程中的難點(diǎn)和重點(diǎn)是培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生大腦對(duì)于實(shí)體二維與三維的思維轉(zhuǎn)換以及正確的表達(dá)，所以每個(gè)學(xué)生非常有必要對(duì)模型進(jìn)行大量的、反復(fù)的、仔細(xì)的、長(zhǎng)時(shí)間的并且具有個(gè)性化的觀察、分析和討論。

基于以上情況，我們把SolidWorks設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用于《機(jī)械制圖》教學(xué)，從教學(xué)效果和學(xué)生的評(píng)價(jià)來(lái)看，雖然授課地點(diǎn)是配有投影儀的普通教室，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中缺少了一些主動(dòng)性，但是這個(gè)初步的探索是成功的，這一條路是值得走下去的。

2011年筆者開(kāi)設(shè)《基于SolidWorks機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程，有機(jī)會(huì)同時(shí)教授《基于SolidWorks機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》和《機(jī)械制圖》兩門課程，而且授課地點(diǎn)都是多媒體教室。這為進(jìn)一步在專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)中應(yīng)用SolidWorks軟件工具的改革和實(shí)踐創(chuàng)造了極為有利的條件，并且取得了非常好的教學(xué)效果，同時(shí)也獲得了十分珍貴的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

二、對(duì)教學(xué)中遇到的問(wèn)題和解決方法進(jìn)一步分析和討論

1. 對(duì)于實(shí)體進(jìn)行二維、三維的思維轉(zhuǎn)換及正確的表達(dá)訓(xùn)練

通過(guò)對(duì)實(shí)體模型的空間想象以及不同角度觀察的結(jié)果，用機(jī)械制圖規(guī)定的方式進(jìn)行二維的圖形表達(dá)，這叫做三維轉(zhuǎn)換二維的思維訓(xùn)練。利用機(jī)械制圖規(guī)定的方式對(duì)空間實(shí)體的二維圖形表達(dá)進(jìn)行想象，在大腦里形成該實(shí)體的空間形狀，這叫做二維轉(zhuǎn)換三維的思維訓(xùn)練。前者主要對(duì)應(yīng)于機(jī)械工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，因?yàn)楣こ處熢谠O(shè)計(jì)某一個(gè)零件時(shí)首先應(yīng)該想象出它的空間結(jié)構(gòu)并且在設(shè)計(jì)圖上正確地表達(dá)出來(lái)。后者是消化技術(shù)資料和學(xué)習(xí)研究的基礎(chǔ)，因?yàn)楣こ處熞炊粋€(gè)零件設(shè)計(jì)圖首先要根據(jù)以二維方式表達(dá)的設(shè)計(jì)圖想象出零件的空間結(jié)構(gòu)。在《機(jī)械制圖》教學(xué)中對(duì)學(xué)生進(jìn)行三維和二維概念轉(zhuǎn)換的訓(xùn)練應(yīng)該在正反兩個(gè)方面同時(shí)進(jìn)行，相互促進(jìn)循序漸進(jìn)。三維和二維概念在大腦中的互為轉(zhuǎn)換就像是一門“功夫”，必須要經(jīng)過(guò)大量艱苦的訓(xùn)練才能熟練掌握。由于這種訓(xùn)練既有三維的直觀性，又有二維的抽象性和關(guān)聯(lián)性，所以上好這門課必須依賴于實(shí)體模型庫(kù)來(lái)配合教學(xué)。

2.示教模型應(yīng)用中存在的問(wèn)題

示教模型與真正零件之間的關(guān)系應(yīng)該是一個(gè)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由理想到實(shí)際逐漸過(guò)渡的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程在學(xué)習(xí)中是漫長(zhǎng)的、艱難的。這個(gè)“逐漸過(guò)渡的過(guò)程”通常需要數(shù)百個(gè)模型才能滿足，然而在通常的教學(xué)過(guò)程中這是辦不到的。

一般在教學(xué)中使用的是數(shù)十件一套的木質(zhì)或塑料模型，這種傳統(tǒng)的教學(xué)方法雖然“看得見(jiàn)、摸得著”立體感強(qiáng)，但是數(shù)十件模型擺在教室里已經(jīng)是一大堆了，何況數(shù)百件呢？同一種模型學(xué)生每人一件去觀察、研究又如何能辦到呢？所以傳統(tǒng)的教學(xué)方法存在的問(wèn)題是：由于模型體積與數(shù)量的矛盾，使示教模型在教學(xué)過(guò)程中的使用數(shù)量與實(shí)際需要相去甚遠(yuǎn)，而且存在課堂上眾學(xué)生盯著一個(gè)模型看或者大家傳看模型的情況，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率低且無(wú)法兼顧學(xué)生接受能力的差異。

另外，現(xiàn)在市面上出售的成套教學(xué)模型都集中于簡(jiǎn)單的基本空間體，也就是說(shuō)在教學(xué)的初期還有模型可用，以后就難免會(huì)出現(xiàn)空洞化的問(wèn)題，從而導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)《機(jī)械制圖》課程時(shí)出現(xiàn)難學(xué)、學(xué)得慢、似懂非懂、專業(yè)基礎(chǔ)不牢固的問(wèn)題。由此可見(jiàn)，傳統(tǒng)教具制約了教學(xué)方法的改革，教具的問(wèn)題成為了瓶頸。鑒于《機(jī)械制圖》這門課程的重要性以及教學(xué)任務(wù)重、時(shí)間緊的情況，如何通過(guò)創(chuàng)新來(lái)解決模型的問(wèn)題，已經(jīng)變成了當(dāng)務(wù)之急。

3.教學(xué)中解決共性問(wèn)題和解決個(gè)性問(wèn)題的辯證統(tǒng)一

解決共性問(wèn)題始終是教學(xué)改革的重點(diǎn)，但是在一定程度上共性和個(gè)性則相互矛盾。如果要進(jìn)一步提高教學(xué)效果和教學(xué)效率，就必須在這一對(duì)矛盾的調(diào)和及解決上有所突破，就需要進(jìn)一步強(qiáng)化教學(xué)過(guò)程中對(duì)于學(xué)生個(gè)性差異的兼顧；強(qiáng)化學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的主動(dòng)性、創(chuàng)新性和成就感；強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)方法和知識(shí)的拓展。由于單一使用實(shí)物模型傳統(tǒng)教學(xué)手段的長(zhǎng)期存在，從而使上述問(wèn)題的解決難以實(shí)現(xiàn)突破。

4. SolidWorks設(shè)計(jì)軟件在教學(xué)中應(yīng)用的可行性

SolidWorks設(shè)計(jì)軟件以及多媒體教室在《機(jī)械制圖》教學(xué)過(guò)程中的有效應(yīng)用，提供了一個(gè)解決問(wèn)題的基本思路和條件。這個(gè)思路就是以SolidWorks設(shè)計(jì)軟件來(lái)解決模型的問(wèn)題，以多媒體教室解決個(gè)性化教學(xué)作為切入點(diǎn)，并由此派生出在《機(jī)械制圖》課程教學(xué)方法上的改革?；赟olidWorks設(shè)計(jì)軟件具有自由建模而且立體效果極強(qiáng)、自由旋轉(zhuǎn)觀察、多視向定向觀察、實(shí)體顯示樣式的多樣化、實(shí)體任意剖切、實(shí)體三視圖自動(dòng)生成、虛擬裝配和動(dòng)畫生成、虛擬運(yùn)行等功能，使之在專業(yè)教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)應(yīng)用成為可能。

2.基于微信公眾平臺(tái)的碎片化知識(shí)針對(duì)性強(qiáng)，但是卻缺乏適用性

微信公眾平臺(tái)根據(jù)我們的興趣推送了相應(yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容之后，這種內(nèi)容很符合我們的需求，但是卻缺乏實(shí)際情境的驗(yàn)證。它僅僅是一種問(wèn)題的單一解決方法，如果遷移到其他情境中就無(wú)法適用。比如：我們?cè)趯W(xué)習(xí)操作性的知識(shí)時(shí)，它是必須要結(jié)合實(shí)踐進(jìn)行的，而碎片化知識(shí)只能知道問(wèn)題解決的方法，卻不知道問(wèn)題的原因，在實(shí)際解決時(shí)，我們又不知道怎樣辦。

3.微信公眾平臺(tái)缺乏多樣的交互

雖然微信公眾平臺(tái)可以根據(jù)關(guān)鍵詞進(jìn)行回復(fù)，但是這種回復(fù)是不是學(xué)習(xí)者想要的答案或者對(duì)學(xué)習(xí)者有沒(méi)有用處，這些都是未知的。另一方面，微信公眾號(hào)在推送了相應(yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容之后，學(xué)習(xí)者是否有效地閱讀，或者學(xué)習(xí)者在閱讀了相應(yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容之后，無(wú)法直接進(jìn)行提問(wèn)，也得不到針對(duì)性的解答。

五、思考與建議

微信公眾平臺(tái)在為碎片化學(xué)習(xí)提供支持之外，也存在一些問(wèn)題。但是并不能因?yàn)榇嬖趩?wèn)題我們就要拒絕這些碎片化知識(shí)。因此怎樣把這些碎片化知識(shí)建構(gòu)到自己的知識(shí)體系，與已有知識(shí)之間建立聯(lián)系就顯得至關(guān)重要。

1.建立碎片化學(xué)習(xí)體系是基礎(chǔ)

我們?cè)诮邮芩槠R(shí)時(shí)除了要系統(tǒng)地學(xué)習(xí)、思考、分析之外，最重要的是找到一個(gè)自己感興趣的知識(shí)點(diǎn)，以此為根節(jié)點(diǎn)，不斷擴(kuò)充其分支。也就是說(shuō)要建立一個(gè)系統(tǒng)的知識(shí)體系?；蛘邔⑦@些知識(shí)點(diǎn)納入到自己已有的知識(shí)體系中，找到它們之間的聯(lián)系。

2.“思維導(dǎo)圖”就是一種將放射性碎片化思考具體化的方法

研究表明，思維導(dǎo)圖的建立有利于人們對(duì)其思考的問(wèn)題進(jìn)行全方位和系統(tǒng)的描述與分析。同時(shí)它又是靈活的，個(gè)性化的，具有無(wú)限的發(fā)展性的，這些特點(diǎn)非常符合碎片化學(xué)習(xí)的特征，因此對(duì)于碎片化思考具體化它是一個(gè)很有效的方法，同時(shí)，它有助于提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)能力，有助于一個(gè)學(xué)習(xí)者真正實(shí)現(xiàn)終身學(xué)習(xí)的目標(biāo)?，F(xiàn)在隨著移動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，手機(jī)端也有很多使用方便的軟件，比如：極品思維導(dǎo)圖、思維簡(jiǎn)圖等等，它們可以結(jié)合微信公眾號(hào)進(jìn)行使用。

3.檢驗(yàn)和輸出是完善碎片化學(xué)習(xí)知識(shí)體系最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)

在建立相應(yīng)的知識(shí)體系之后，并不是所有的碎片化知識(shí)都能納入其中，我們需要對(duì)這些知識(shí)進(jìn)行檢驗(yàn)，也就是說(shuō)，我們要弄清楚它與已有知識(shí)之間的聯(lián)系，如果聯(lián)系不大或者它根本沒(méi)有價(jià)值，我們要果斷舍棄。而對(duì)于輸出，即碎片化知識(shí)的鞏固和遷移，其中最簡(jiǎn)單的方法就是，可以將碎片化知識(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)述給其他人，或者將借助一些外部工具做筆記，建立思維導(dǎo)圖等等。

碎片化學(xué)習(xí)作為非正式學(xué)習(xí)的一種，它不僅僅只可以通過(guò)微信公眾平臺(tái)獲得，還有很多其他途徑，但是它的特點(diǎn)和利弊都普遍存在，我們一定要理性辯證地思考它的利弊，合理檢驗(yàn)與輸出，從而真正實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的碎片化學(xué)習(xí)。

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