化工机械制图教改分析 化工机械制图教改分析 化工机械制图教改分析
1因材施教,分层次教学——让学生体验成功的乐趣
在化学工程与工艺《机械制图》教学时,教师要将培养学生的基本能力(绘图、读图和查阅国家标准)、分析能力(具有空间分析及投影分析、二维图形与三维图形间的相互转换的分析能力)和基本技能(具有手工绘图和计算机绘图技能)有效地融入于整个教学过程中。在教学过程中,笔者发现:有的同学立体感比较强,对立体图一看便知,有的同学立体感比较弱,还有的同学连最基本的正方形都看不懂。因此,在《机械制图》的教学过程中,要因材施教,分层次教学[2]。所谓分层次教学就是根据学生不同的学习基础和个性差异,提出不同的学习要求,通过学习,使每个学生都能获得成功的乐趣,从而对下面的学习产生兴趣。如:在学习“三视图的练习”这部分内容时,首先,对授课班级学生进行摸底,按其学习基础和空间想象能力分成三个层次(当然不能对学生说,以免伤了他们的自尊心),并在课前准备了三类不同层次的木模,一类为最简单的基本体,一类为以“基本体—基本体”为主的叠加类,一类为切割类,放在同一箱中。然后,在课堂中,把不同的木模分发给相应层次的学生,让他们分别画出三视图,这样可以使大多数的学生都能正确地画出,增加了不同层次学生的自信心,然后通过逐渐加大难度的方式,多次进行训练,会使原来基础比较差的那部分学生的空间想象能力得到较大的提高,缩短了与高层次学生的差距。
2通过多元化教学,实现教学资源共享
如何利用现有的教学资源实现资源共享,切实提高教学质量是当务之急。在《机械制图》的教学中,多媒体教学[3]以直观生动的教学方式大大提高了该课程的教学效果和教学效率,充分体现了现代化教学的优越性。教师可以利用各种三维造型技术进行三维曲线、曲面的绘制和组合体的三维造型,或者利用网络资源直接下载三维flash动画,DV录制工厂零件加工短片等,把它们加入到多媒体课件中,使教学内容更加形象、直观,把抽象问题具体化,复杂问题简单化,有效的帮助学生掌握形体分析方法和空间想象能力的培养,帮助学生对知识的理解和掌握,降低机械制图课的学习难度,提高了学生的学习兴趣,提高了教学质量。但是,多媒体教学过程中也存在例如作图过程演示过快等现象,对于空间转化能力较差的同学,特别是初学阶段的学生,即使教师边讲解边演示,仍然存在思维跟不上的现象,这样的情况,教师就必须配合常规板书教学法,利用教学教具尺、规、粉笔等在黑板上边讲边画,并用彩色粉笔区别题图与答案,比使用现成的课件要好得多。因此,教师在教学过程中要继承和发展传统教学手段在现代教学中的应用价值。利用传统教学方法是培养学生形象思维的最佳途径。传统的直观教学方法运用,在一定程度上放慢了讲解的速度,教师按照总结的一套解题步骤边讲解、边作图、边小结,带着手势的比拟,甚至可以拿出模型或实物让学生看明了,引领学生逐步培养空间图物的转换能力,提高解题速度。这样会使教学效果更好。正所谓“教学有法,教无定法”。在机械制图教学过程中,教师应以“理论够用为度”的原则,从实际出发,根据学生需求和教材内容性质特点等设计合适的教学方法,继承传统教学手段的精华,充分利用现代教学手段的优势,采用自学式、讲练结合、讨论式、自主式等教学方法,实现教学多元化,注重学生思路的引导和启发,以提高学生的学习兴趣和学习积极性。把启发引导归纳总结等指导性的教学活动与学生自学的的阅读活动相结合,在教与学的过程中使学生学会学习的方法,鼓励学生自己亲自动手实践,进一步提高学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的科学素养以及获取知识的能力,有效地提高教学质量。
3通过实践教学培养学生的空间想象和投影分析能力
《机械制图》是一门实践性很强的学科,培养学生的空间想象能力需要有一定的过程,速成是较难的,要求学生勤于思考,勤于练习。教师要当好引路人,善于激发学生的思维想象,调动学生的学习兴趣,使学生乐意学、主动学;同时,积极地辅导学生作业,让学生由浅入深不断地练习,这样,在不断地学习过程中学生的空间想象能力会逐渐形成,从而达到应有的读图及作图能力。当然空间想象能力的发展永无止境,还需学生在今后的学习工作实践中去锻炼、去提高。在教学中培养和训练学生的空间思维与想象能力,必须通过不断的实践教学,我们主要从以下几个方面进行培养。
(1)加强立体几何训练,建立立体空间概念
在教学初期,带学生到制图模型室参观,观察各种实物、模型,增加学生头脑中的形体储备,建立空间概念。也可以要求学生结合一些日常生活中的物体,如铅笔、球、螺母、粉笔盒、桶等,让学生感到制图课所学的知识是与生活紧密相连的,逐步培养兴趣。
(2)重视基础知识,掌握图示原理,牢记投影规律
《机械制图》是通过投影原理,阐述图、物之间的转换关系,整个教学过程始终围绕三维的物与二维的图之间相互转换的思维活动。教学首先由投影作图入手,投影作图是讲解机械图样的图示原理,是让学生从空间到平面或从平面到空间的思维转换的重要环节。在此环节中,教师要从投影体系的建立入手,可以教室墙角、粉笔盒等为例,使学生了解物体的比例、方位、相对位置等关系,让学生认识三维投影体系。在此基础上选择实物、模型、挂图及多媒体flash动画等进行直观教学,将三视图的“形成”及“展开”过程直观的展示出来,使学生一目了然,进而熟练掌握各基本几何体的投影,实现从空间到平面的初步思维转换。
(3)认真观察,加强画图与读图训练,多层次空间思维训练,实现从平面到立体的空间思维转换
画图与读图训练是培养学生空间思维能力转换的一个重要教学环节。这个环节里,我们可以做的方法有很多。如,我们可以让学生做“一题多解训练”——已知两个视图要求学生补画多种不同情况的第三面视图,通过该训练进一步提高学生的空间思维想象能力。又如在进行组合体的绘制时,在给学生设计题目时,以往我们都是全班给出一个题目,大家画同一个内容,老师领着学生分析探讨后,大家就开始绘制,这个过程学生属于被动接受过程,只是机械的动手绘制,缺少独立思考过程,学生的空间想象和投影分析能力没有得到充分的锻炼。现在,我们会采取分组的形式,4~6人一组,每组发放一个木制模型,让学生通过小组讨论分析,制定最佳视图表达方案,通过直接量取的方式,进行绘制及尺寸标注。并且也可以小组间以模型互换的方式分别研究探讨最佳表达方案。整个过程,充分调动了学生的积极性和学习兴趣,最大程度的锻炼了学生“空间”与“平面”之间的互换能力。为更好的培养学生的空间分析能力,参考其他院校教学经验,我们也对学生进行这样的教学要求,如在讲组合体及其剖视图时,引导学生用硬皮纸、橡皮泥、萝卜、土豆等,自己动手制作模型;在讲标准件、零件图和装配图时,让学生观察实物,动手拆装机器等。这都取得了一定的教学效果。
(4)强化练习,及时辅导
要学好制图这门课,练习是很必要的,只有通过加强练习,才能使学生不断的思考,反复的进行“实物—图形”的转换,验证并发现问题,提高学生的空间转换能力,增强学生分析问题和解决问题的能力。我们一般把练习题分为基本题,一般题和提高题三种,让学生巩固知识、加深理解,还可检查教学效果,及时得到反馈信息,教师在发现问题后,及时进行辅导,有效地提高了教学质量。
4创造良好的课堂氛围,提高学生学习积极性
良好的课堂氛围,会增加学生学习的兴趣和积极性[4-7]。“兴趣是最好的老师”,是推动学生主动学习的内动力,是提高教学质量的一条最佳途径。其实,在实践教学中,很多教学过程,都能够很好的增进学生的学习兴趣。但是,要想从根本上达到这一目的,就要求教师一定要具备渊博的学术知识,能够在教学中充满激情与活力,对教学课程设计具有全新的理念。教师在教学中要善于设计课程,体现教学艺术的多样性,教师更要精于课程设计,展现出教学艺术的美育性。在《机械制图》教学时,教师可以通过生动趣味的语言表达,恰当地运用形象的对比和比喻,激发学生学习的兴趣,调动学生学习的能动性,使学生在笑声中接受知识。如在讲授“线面的投影关系”时,将教鞭比作直线,书桌比作平面,教室的黑板、地面及学生右手墙面,分别构成了投影的正面(V面)、水平面(H面)及侧面(W面),墙角及地脚线就成了互相垂直的X、Y、Z坐标轴,其投影特征可概括为“一点二线必为垂直线,一斜二平必为平行线,一线二面必为垂直面,二线一面必为平行面”,这样讲,学生感到简单、明了,记得牢,使教学效果得到明显的提高。同样,教师在教学中通过CAI多媒体讲课,可以做到图、文、声、像、动、静等多种形式效果相结合,这样不仅能吸引学生注意力,还激发了学生学习兴趣,学生在学习过程不再感觉单调乏味,充分调动了学生的学习积极性,实现了教学效果和教学质量的“双赢”。
5展望
在遵循本科教育教学的规律,遵循考核形式多元化的教学规律的前提下,我们通过化学工程与工艺专业《机械制图》课程教学改革,推动了《机械制图》的课程建设,有效地提高了教学质量。但是,我们在此实践过程中,也发现了自身许多的不足,如教师机械专业基础知识不足、实践设计和教学素材的开发能力不足、采取积极有效的考核办法加强题库建设、应采用多元化方式对学生进行单独辅导等等,这些不利因素是阻碍与约束我们迅速成长和发展的绊脚石。“教学质量是学校生存的生命线”,今后,我们会通过师资培训、课程建设、教学改革等诸多形式,进一步提高教师的业务素质,建立一支“高、精、专”的教学团队,进而推动教学改革和素质教育的全面实施,为培养出更多的具有地方特色高素质实用型化学工艺人才,为百年油田做出贡献。
