数字化、信息化教学在技工院校机械制图课程中的应用

数字化、信息化教学在技工院校机械制图课程中的应用

张伟

大理技师学院，云南 大理 671000

【摘要】以往机械制图，教师使用教材、图纸和黑板来进行教学。用这种方式来解释机械制图的实际应用和原理，明显很难激发学生的积极性，也无法为他们带来更多的直接经验。很多学生对老师的解释，都是一头雾水。信息技术与三维建模技术相结合，使学生在教学过程中，可以通过图形、图像等方式进行直观的学习，从而转变传统观念，提高学生的制图、识图能力和空间思维能力。

关键词：机械制图；信息化教学；应用策略

0.引言

机械制图是机电类专业的核心课程，对培养学生的综合素质起着举足轻重的作用，是一门非常关键的专业基础课。针对目前我院机械制图教学存在的问题，通过对信息化教学手段、教学理念的剖析，改变教学理念和思维方式，促进我院的机电类专业学生制图、识图能力和空间思维能力全面发展。

1.传统机械制图教学问题

机械制图是用图样确切表达机械零部件的结构形状、尺寸大小、工作原理和技术要求的学科，是表达设计意图和制造要求以及交流经验的技术文件，常被称为工程界的语言。以往老师们所教授的知识都是单一的，也就是说，教师说什么，学生学什么。老师把教案和教材上的东西教给学生，但在消极的学习氛围中，很多教师很难调动学生学习的积极性和主动性。课堂氛围不佳，关键的问题是很少有学生真正积极主动地去学。这样的教学观念与学习方式不能保证教学质量。再者，学生也不具备从平面影像中感受到立体影像的能力。在教学过程中，教师若不提升自己教学水平、教学方法、教学理念等，若不与时俱进，是无法达到良好的教学效果的。

2.依靠信息技术开展机械制图教学的方法

2.1以“3D模型”代替实物模型培养提升学生空间想象能力

通过教育实践，我发现机械制图教学中最大的困难是学生的空间思维能力的开发与提高。但由于实物模具缺乏，面对各类复杂图形，教学过程中，教师仅依靠实物图和立体图来进行讲解。由于不能很好地表现出几何物体的内、外部形状、结构和投影的相互关系，也无法从二维的平面上构造出一个完整的三维模型，从而使学习困难，而“3D建模”可以很好地解决这个问题。

“3D建模”，是利用3维软件，在一个虚拟的三维空间中建立一个三维的模型。如在教学中使用UG软件，通过计算机用UG软件建模，并可以任意放大、缩小、切割、旋转模型，观察剖面、立体视图，六面投影。并用多媒体装置，直观形象的演示给学生，从而更好地了解所学的内容。实现三维实体和二维图形的相互转换。而且，学生刚接触一门新的学科，完成课后作业也比较困难，久而久之就会跟不上教学进度，就会出现厌学的情况。采用“3D建模”教学后，可以帮助学生建立简易“3D建模”的概念，通过拉伸、叠加、截切等动作，使学生更直观的认识和理解零件，也增强了学生空间思维能力，提高学生学习兴趣。作业完成率、准确率、学习机械制图的积极性也有提高。

2.2利用“虚拟仿真技术”模拟演示装配

与传统的机械手绘图相比，机器的装配、运动模式等无法清楚地展示机器的装配与运动，而“虚拟模拟技术”却是一个很好的方法。所谓的“虚拟模拟技术”就是指利用电脑系统来模拟现实的技术，使其具备逼真度和实时性。通过“虚拟模拟技术”教学，用清晰的动画录像将机械的内外结构、装配、运动方式等进行了较好的演示，教学过程直观生动，提高了学生的学习热情，提高了教学质量。

2.3在课堂教学中运用“微课”，能有效地促进学生的学习，并取得良好的教学成效

“微课”是近年来较为盛行的一种新的教育方式，它有别于传统的“教学课件”。“微课”的主要构成部分为“课件短片”。作者通过网上把自己的“微课”预先发给同学，便于他们在课前做好准备和课后温习，从而有效地促进了课堂教学。

2.4通过“课件动画”来展示视图的制作流程，可以极大地节省课堂时间

机械制图往往是一听就懂，一做就错，这主要是因为学生的空间想象力比较差，对所学知识撑握不够精确，所以要通过大量的实践来提高自己的绘图能力，这就要求老师花很长的一段时间来教他们绘图、识图。采用“课件动画”进行绘图示范，节约了时间，使老师有更多的时间来辅导和解答问题，达到了个性化的学习效果。

2.5通过“工厂机加工视频”来协助学员

掌握制图学的基本原理在机械制图的教学中，由于缺乏对产品的认识，对零件的作用、工作状态、工艺过程的认识，对图纸的某些规则和绘制方式也不是很清楚，难以形成较为合理的表述。以绘制轴类零件为例，由于不知道轴的功能及工艺条件，不能准确地选取前、后视图及其它视图；不懂工艺，不理解零件的装配和工作原理，就无法理解不同的产品的设计过程和加工过程的技术要求。通过“工厂机加工视频”的授课，让同学了解制作零件的工艺及使用情况，了解图纸的有关规则和制作方式，并逐步爱上了制图。

2.6运用“网络慕课”与“手机课堂”进行课堂互动，增强了学生的积极性和主动性

技工院校的学生正值青春叛逆，缺乏主动性，只要按照自己喜好的方法去学，可以有效地改善这一状况，从而达到事半功倍的效果。现在，许多青少年都选择了“移动教学”和“网络慕课”。

“移动教学”资源丰富，信息化，必须建立起一个开放的教学共享平台。学习可以选择引进手机教学系统，通过该系统，老师可以实现教学内容的数字化，并在“教师端”实现教学计划制定、备课、授课、师生互动、答疑、作业布置、作业批改等教学活动；在“学生端”中，学生可以使用自己的移动APP进行签到，预习，学习，提问，互动练习，交作业，教师评价和自我测试。

同时，老师也可以线上指导教学，也就是通过各类“网络慕课”的网站进行自我登记和自学。2018年“学习与写作”，引发了一场“直播式学习”的浪潮。我还在网上查询找到了一套机器绘图教学系列。根据作者所知，美国是信息技术的发祥地，对教育和教学中的信息技术运用十分关注，美国高职院校的信息技术发展程度主要体现在对信息资源与功能的充分利用上。美国的高职院校拥有大量的网上资源，可以为师生提供大量的教学和学习资料。与世界上其他国家相比，目前影响我国教学信息化水平的最大障碍并不在于硬件设备的不足，而是各种数字化、信息化教学资源的匮乏。在《机械制图》的课堂中，使用AUTOCAD软件对不同的平面图进行了绘图；采用UG进行三维模型化；可以使用INVENTOR、SOLIDWORKS、3DMAX等软件，对各种复杂的机械部件进行建模、动画绘制；使用CAMTASIA视频教学；采用PREMIERE和AFTEREFFECT等技术，实现了虚拟模拟的录像；此外，还有能够应用以上数码教学的移动教学平台、网上教育等。

3.结束语

综上所述，随着智能手机、 ipad、笔记本电脑等电子产品的广泛应用，教学的信息化和数字化发展已经为今后的教学提供了可能。作为技工院校的一线教师要适应新的教学方式，主动学习和运用各类信息技术，开发更多的优质的电子信息资源，为高职教育的发展作出自己的一份应有的努力。同时可以帮助学生积累真实的创作体验，使他们了解到理论与实际的联系，提高他们的知识素养和创造能力。

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