范茜
摘要:機械制圖是機械工程類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,以培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用能力、繪圖能力、空間轉(zhuǎn)換能力、識圖能力為目標(biāo)。本文首先分析了中高職銜接課程體系下機械制圖課程教學(xué)過程中存在的問題,并根據(jù)這些問題提出了一些教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的實踐性改革方案,通過考核評價方法的改革,總結(jié)出教學(xué)改革研究實踐的成效。
關(guān)鍵詞:中高職銜接 機械制圖 教學(xué)改革
課題:長春市教育科研“十三五”規(guī)劃2016年度課題(課題批準(zhǔn)號TKBLX-2016285)、吉林省教育廳2016年度職業(yè)教育與成人教育教學(xué)改革研究課題(課題批準(zhǔn)號2016ZCY315)研究成果。
圖樣是工程界的語言,也是解決工程問題的重要手段。機械制圖是機械工程類專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)核心課程。該課程著重培養(yǎng)繪制機械圖樣和閱讀機械圖樣的基本能力,培養(yǎng)空間想象和邏輯思維能力。
一、機械制圖教學(xué)現(xiàn)狀分析
1.機械制圖教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時分析
機械制圖課程是一門理論與實踐并重的課程,主要的教學(xué)內(nèi)容為《機械制圖》國家標(biāo)準(zhǔn)的基本規(guī)定、畫法幾何、機件形狀的常用表達方法、零件圖和裝配圖的畫法和識讀、計算機繪圖等。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)要求,機械制圖課程需要大量的手繪和計算機繪圖的實操練習(xí)課時。但是很多高職院校為了增加專業(yè)課課時,縮短了專業(yè)基礎(chǔ)課程的課時。這就影響了機械制圖課程的教學(xué)效果,不利于對學(xué)生的素質(zhì)培養(yǎng)。
2.中高職銜接課程體系下高職學(xué)生的學(xué)習(xí)特點分析
(1)中高職銜接課程體系下,學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不統(tǒng)一。中高職銜接生源大體分為兩類:中高職對口招生和五年中高職一貫制學(xué)生。作者在授課過程中發(fā)現(xiàn):中高職對口招生的學(xué)生,在中職階段學(xué)習(xí)過一些機械制圖的知識與技能,他們已基本掌握三維立體和平面視圖之間的投影規(guī)律。但是,由于課程的安排,大多數(shù)“準(zhǔn)高職生”對機件常用表達方法和零件圖繪制等重要的知識與技能并未學(xué)習(xí)。五年中高職一貫制的中職院校,為了使學(xué)生能夠順利升入對口的高職院校,許多中職院校增加了專業(yè)課程的課時,卻將機械制圖、機械基礎(chǔ)等一些專業(yè)基礎(chǔ)課程取消。這樣的做法,不利于學(xué)生知識體系的建構(gòu)。
(2)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣不佳。在授課過程中,很多教師反映中職生學(xué)習(xí)習(xí)慣不佳,學(xué)習(xí)自主性較差,學(xué)習(xí)惰性大。很多中職生在課堂中,不看、不聽、不想、不畫。這樣的學(xué)習(xí)習(xí)慣若不能及時糾正,就會影響全班的學(xué)習(xí)效果。
二、中高職銜接課程體系下,機械制圖教學(xué)目標(biāo)及方法改革
1.崗位需求、匠心培養(yǎng),采用分段教學(xué)
職業(yè)教育不僅要培養(yǎng)出高素質(zhì)、高技能型人才,更要培養(yǎng)學(xué)生勤奮、扎實、創(chuàng)新的“工匠精神”。機械制圖是培養(yǎng)學(xué)生匠心精神的一門重要課程。但在授課過程中,作者發(fā)現(xiàn)很多工科高職院校畢業(yè)生無法運用制圖工具完成圖樣的繪制。究其原因是這些學(xué)生在機械制圖課程中并未進行足夠的圖板作業(yè)練習(xí)。此外,某些機械工程企業(yè)還需要員工運用三維CAD技術(shù)進行產(chǎn)品的設(shè)計與開發(fā)。
解決以上問題的方法是,在中高職銜接課程體系下,將原有機械制圖課程改為兩部分進行教學(xué)。第一部分,學(xué)生在中職院校中學(xué)習(xí)畫法幾何——基本投影法、截交線和相貫線、三視圖畫法等知識,掌握基本的圖板作業(yè)技能和CAD平面繪圖技能。在此階段,學(xué)生學(xué)習(xí)的重點內(nèi)容為二維制圖,偏重培養(yǎng)學(xué)生利用平面圖形表達形體和解決空間幾何問題的能力。另一部分為零件圖和裝配圖的識讀——機件表達方法、常用零部件國家標(biāo)準(zhǔn)繪制方法,識讀零件圖和裝配圖,三維CAD繪圖技能。此階段主要培養(yǎng)學(xué)生對三維模型的建構(gòu)能力和零件圖的識讀能力。這樣的兩部分教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)計劃改革,將原有高職第一學(xué)期機械制圖課程僅有的56學(xué)時,增加到中高職兩部分學(xué)習(xí)的120學(xué)時。這就能夠基本保證本門課程教學(xué)目標(biāo)中所需的課上學(xué)時。
2.興趣提升、創(chuàng)新教育,改革教學(xué)方法
(1)信息化教學(xué)技術(shù)在機械制圖課程中的實踐研究。中高職學(xué)生對知識的接受能力和學(xué)習(xí)的專心程度有限,缺乏空間想象能力,更缺乏實踐工程經(jīng)驗。這就需要授課教師必須從實際教學(xué)環(huán)境出發(fā),根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容,采用不同的教學(xué)方法和教學(xué)手段,相關(guān)知識點可以多利用圖像、三維模型、三維動畫、音頻、視頻等形象地展示給學(xué)生,同時制作優(yōu)質(zhì)的配套多媒體課件,使學(xué)生們樂于學(xué)習(xí),勤于思考,勇于實踐,培養(yǎng)匠心精神。
例如,在進行“組合體繪制”任務(wù)的實操過程中,以前授課教師會在教室中展出掛圖,然后一邊在黑板上做繪圖示范,一邊指導(dǎo)學(xué)生繪圖練習(xí)。這樣的教法,不僅無法照顧到每位學(xué)生的需求,更無法掌控課堂節(jié)奏,教學(xué)效果不理想。我們可以制作一些短小的微課視頻,將這些學(xué)習(xí)資源放在已搭建好的學(xué)習(xí)平臺上,學(xué)生可以利用晚自習(xí)或休息時間,根據(jù)需要自學(xué)微課并完成該知識點的繪圖任務(wù);教師在下節(jié)的課堂教學(xué)活動中,對學(xué)生上交的繪圖作業(yè)進行有針對性的點評。
(2)將STEM的教育理念引入機械制圖課堂中。STEM是科學(xué)(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)和數(shù)學(xué)(Maths)英文首字母的簡稱,旨在培養(yǎng)學(xué)的科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)和數(shù)學(xué)素養(yǎng)。中高職銜接學(xué)生雖然基礎(chǔ)較差、對知識的理解能力不強,但他們樂于接受新鮮事物。將STEM教育理念引入機械制圖課程中,不僅無形中提升了學(xué)生的數(shù)學(xué)、力學(xué)等課程的學(xué)習(xí)興趣,更有利于學(xué)生創(chuàng)新意識、匠心精神的培養(yǎng)。例如,“零件圖和裝配圖的識讀”單元,在學(xué)生手繪制圖后,還要繪制計算機三維模型圖。教師為學(xué)生布置的任務(wù)是:設(shè)計梯子、鑰匙、指甲刀等日常生活用品。在任務(wù)中,學(xué)生不僅學(xué)習(xí)繪圖方法,更要對作品的美學(xué)、力學(xué)、工程裝配等進行合理化的設(shè)計與研究。學(xué)生在繪圖完成后,利用3D打印機將零件制造出來并裝配,再次對所繪機械結(jié)構(gòu)進行力學(xué)和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計與改進。
實踐證明,將STEM教學(xué)理念與信息化教學(xué)技術(shù)手段相結(jié)合,可以激發(fā)學(xué)生興趣,啟迪創(chuàng)新能力,縮短課上時間,提高教學(xué)效果。
(3)機械制圖與CAD課程的教學(xué)內(nèi)容整合研究。在以往的教學(xué)安排中,學(xué)生是在學(xué)完機械制圖課程之后再進行CAD繪圖軟件學(xué)習(xí)。這就無形地將一門課程拆成兩門,學(xué)生對前后知識掌握連貫性不足,教師對某些知識點進行重復(fù)性教學(xué)。有時,個別教師為了提高學(xué)生期末成績,增加了機械制圖課程的習(xí)題課學(xué)時,壓縮了計算機繪圖操作學(xué)時,使得計算機繪圖學(xué)習(xí)成為“雞肋”。為了解決這個問題,授課教師需將機械制圖與CAD課程進行教學(xué)內(nèi)容整合研究。在每個學(xué)習(xí)任務(wù)完成之后,教師帶領(lǐng)學(xué)生在計算機機房進行相應(yīng)的CAD繪圖軟件學(xué)習(xí)和操作練習(xí)。比如,在完成“手繪基本體三視圖”任務(wù)后,學(xué)生還要完成計算機繪圖任務(wù);而通過CAD三維圖形繪制,強化了學(xué)生二維和三維轉(zhuǎn)換的理解,切實提高學(xué)生們的空間思維想象能力和創(chuàng)新設(shè)計能力。
三、機械制圖課程考核方式和方法實踐改革研究
在中職階段,為了培養(yǎng)學(xué)生扎實的繪圖基本功,除了每個學(xué)習(xí)任務(wù)后的繪圖作業(yè)外,還需要在期末時通過筆試考核學(xué)生手繪和計算機平面繪圖基本能力。
在高職階段,學(xué)生的主要學(xué)習(xí)目標(biāo)是“讀圖”,即考核中需要識讀較多的圖形結(jié)構(gòu),這就需要改變期末考核方式。為此,機械制圖課程組教師將期末筆試改為課程學(xué)習(xí)平臺上的機考評價方式。這樣的考核方式避免了筆試中評價分?jǐn)?shù)、試題數(shù)量的局限性,拓寬了考核評價的范圍,使考核評價知識與技能點更為科學(xué)、合理。在考核結(jié)束后,系統(tǒng)不僅會給出成績,更能對學(xué)生的答題情況做出相應(yīng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,以便于教師對教學(xué)方法做出合理調(diào)整。課程組采用系統(tǒng)自動判卷,避免了人工誤判的情況發(fā)生,使評測結(jié)果更加公平、公正。學(xué)生在每個學(xué)習(xí)任務(wù)后都要獨自完成相應(yīng)的手繪作業(yè),作為過程考核成績的一部分。當(dāng)然,在過程考核中若教師僅靠分組學(xué)生的每次任務(wù)成果來評價學(xué)生的過程考核成績?nèi)允潜容^片面的,且不利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。為促進學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,真實評價學(xué)生制圖技能掌握情況,還可以把每學(xué)期的技能大賽融入到教學(xué)項目中。開放性的賽項使得學(xué)生增加學(xué)習(xí)興趣、提升學(xué)習(xí)動力與信心、鞏固知識與技能,提交的作品可以作為學(xué)生的學(xué)習(xí)模板,選拔出來的學(xué)生還可作為種子選手繼續(xù)參加上一級技能大賽。這樣的考核方法發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性,突出了學(xué)生核心能力,培養(yǎng)了學(xué)生的綜合職業(yè)素養(yǎng)。
四、小結(jié)
中高職銜接課程體系不是硬性地將中職和高職課程聯(lián)系在一起,體系下的學(xué)生也不是在兩段學(xué)習(xí)過程中簡單地進行中職和高職課程的學(xué)習(xí)。課程體系建設(shè)必須做出合理、科學(xué)、統(tǒng)一的規(guī)劃。兩段式的機械制圖課程教學(xué)改革與實踐,將STEAM教學(xué)理念與任務(wù)驅(qū)動教學(xué)方法相結(jié)合,能夠提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力以及匠心精神。