摘 要:《機械制圖》是機械類專業(yè)學生必須掌握的一門重要的專業(yè)基礎課程,學生是否能夠學好這門課程對以后的專業(yè)課程及將來就業(yè)至關重要。文章就《機械制圖》傳統(tǒng)教學中存在的一些問題提出了引入3D打印及CAD三維建模技術,以提高學生學習興趣的問題。
關鍵詞:3D打印;CAD三維建模;《機械制圖》興趣教學
中圖分類號:G71? ? ? ? ? 文獻標識碼:A
文章編號:1673-9132(2019)23-0016-01
DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2019.23.009
《機械制圖》是機械類專業(yè)學生必須掌握的一門重要的專業(yè)基礎課程,學生是否能夠學好這門課程對以后的專業(yè)課程及將來就業(yè)至關重要。學生學習《機械制圖》這門課程,一是為了讀圖,二是為了畫圖。對于中職學校的學生而言,讀圖更為重要。想要讀好圖,必須要有一定的繪圖基礎。
《機械制圖》這門課程一般分為2—3個學期完成,學生基本上一入學的第一學期就開設了這門課。中職學生的學習基礎差,又無實際經驗,空間想象能力較弱,所以想教好這門重要課程有很大難度。由于教學手段傳統(tǒng)簡單,對學生沒有吸引力,所學內容又比較抽象,所以在實際上課當中,很多學生由于聽不懂而低頭玩手機,甚至有個別學生打瞌睡。針對《機械制圖》教學過程中存在的這類問題,我進行了一些嘗試,以解決學生學習過程中興趣低、主動性差等問題,提高教師課堂教學質量,讓學生正確認識并重視這門課程,激發(fā)學生的學習興趣和鉆研精神。
教學過程中有兩個利用傳統(tǒng)教學方法很難解決的實際問題,一個是學生的空間想象能力問題,另一個比較實際的問題就是教學模型問題。
計算機輔助教學的出現(xiàn)在各學科中的應用日益普及。對于制圖這一學科,引入計算機輔助教學,采用多媒體教學方式是當前的迫切需求,也是必然趨勢。另一方面,隨著計算機的廣泛應用和普及,實際生產中對制圖的要求也發(fā)生了很大的變化,制圖課的教學必須跟上時代發(fā)展的步伐。近幾年三維繪圖軟件在我國得到了普及,很多中職學校都開設了有關課程,國家有關方面對三維建模軟件的推廣非常重視,大力開展了很多比賽。比如世界技能大賽中的《零部件測繪與CAD成圖技術》賽項要求:選手們在規(guī)定時間內完成給定某機械部件或裝置的裝配實物的測繪,徒手繪制指定零件草圖,并使用三維建模軟件繪制該部件或裝置的裝配圖和各零件的機械加工圖,并完成各零件的造型及其三維裝配等比賽任務。全面考核學生對零部件測繪、手工繪圖、CAD成圖、三維建模、裝配專業(yè)知識與技能,檢驗學生的綜合技能水平。
2008年我校學生參加由中國工程圖學學會組織的第二屆全國三維建模大賽,我校2名學生取得河北賽區(qū)一等獎,并參加全國比賽;2009年正在舉辦的由教育部組織的全國三維建模創(chuàng)新大賽;今年的河北省三維建模大賽,等等。由于學校組建了3D打印興趣小組,學生興趣非常高,也為以后參加各種國家級、省級等技能大賽奠定了基礎。
大部分學校都有相關模型室供教師授課借用,但所購買模型都是和教材相配套的,只有課本中的一部分模型,習題冊中的絕大部分模型是找不到的。即使找到的模型,在教學演示時,也多是前面的學生看得清楚,后面的學生可能根本看不清,所以真正教起學來局限性很大。
3D打印機的出現(xiàn)輕而易舉地解決了這一問題。絕大多數(shù)中職學校都購置了一些桌面級的3D打印機,興趣小組的二三年級學生利用CAD三維建模軟件,可以把教材中的零件繪制成三維實體。教師在上課時可以利用這些實體庫,實際效果非常好。學生可以在計算機上進行自由的旋轉、縮放,不僅解決了原來的配套模型不全,不完全適用,離得遠看不清等問題,還可以在講課中隨時調用做好的實體庫。作為教材課件的一部分,可以輕松地取得事半功倍的教學效果。把實體庫和3D打印機等設備結合起來,可以將模型室中沒有的模型打印出來,補充模型的不足;借助3D打印的成型過程,教師還可以適時將一些數(shù)控工藝分析和編程思路滲透,使知識由抽象到直觀,由淺入深,從而提高學生理論學習和實際教學效能,提高學生的學習質量;利用3D打印技術成型直觀、易懂的優(yōu)勢,激發(fā)學生的興趣和參與熱情,逐步實現(xiàn)學生自主學習和探究學習,充分發(fā)掘學生潛能。
比如講授“畫組合體視圖的方法與步驟”這節(jié)課時,如果用傳統(tǒng)的板書板圖模型掛圖的教授方法講解“形體分析法”難點,效果差、效率低、可操作性低。板圖過程若學生聽不懂,教師不可能重畫一遍,因為時間根本不允許。所以我利用CAD三維建模進行演示,如教材中的“支座”可拆分成五個部分,即空心圓柱、凸臺、底板、耳板和肋板,從而進一步提高學生的空間想象能力。再加上FLASH制作畫圖的過程清晰易懂,課堂效果非常好。
作為制圖課教師,我們必須不斷要求自己、充實自己,及時掌握本學科及相關學科的最新知識,用比較先進的科技知識武裝自己,比如3D打印、VR技術、三維建模、FLASH動畫等先進科學技術。必須把以上先進的科學技術和自己的教學結合起來,并運用到教學中去,才能培養(yǎng)出適應社會發(fā)展的高素質人才。
參考文獻:
[1]人力資源和社會保障部教材辦公室組織編寫.計算機制圖——AutoCAD 2012[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2013.
[2]人力資源和社會保障部教材辦公室組織編寫.《機械制圖》第六版[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2011.
[責任編輯 張宏麗]
作者簡介:柳海強(1971.1— ),男,漢族,河北石家莊人,高級實習指導教師,河北省技工學校學科帶頭人,河北省工程圖學學會理事,研究方向:中職類機械制圖教學。