機械制圖項目課程開發(fā)的實踐與思考

文/廣州市增城區(qū)職業(yè)技術(shù)學校 馮健明

一、課程開發(fā)的背景

機械制圖是中職機電類專業(yè)一門非常重要的技術(shù)基礎課程。其任務是：掌握機械制圖的基本知識，獲得讀圖和繪圖能力。學生完成學習后能通過讀圖分析圖紙信息，為后續(xù)裝配、加工、維修等工作提供意見，具備深入學習專業(yè)技術(shù)的基礎，具備良好的工作習慣、職業(yè)意識、嚴謹、敬業(yè)的工作作風，為今后解決生產(chǎn)實際問題和職業(yè)生涯的發(fā)展奠定基礎。

目前多數(shù)機械制圖教材是基于知識導向、按學科體系開發(fā)，系統(tǒng)嚴密、理論性強，但其優(yōu)點在職業(yè)學校課堂教學實施中反成為缺陷：(1)課程內(nèi)容缺乏有意義的載體，與崗位任務的關(guān)聯(lián)度低，為專業(yè)服務的針對性不強；(2)學習者繪圖機會少，學習內(nèi)容應用機會少，未突出實踐在課程中的主體地位，影響知識的理解和遷移，無法通過知識、技能的學習形成能力；(3)傳統(tǒng)的讀圖答題和手工繪圖方式，反饋速度慢，難以科學測評；(4)課程以理論表達為主，難以激發(fā)中職學生的學習興趣。

職業(yè)教育提倡工學結(jié)合，課程改革的出路是開發(fā)出符合工學結(jié)合理念，基于行動導向，遵循學生學習和職業(yè)成長規(guī)律的項目課程，充分利用項目課程的特點，解決現(xiàn)有課程的問題。

二、課程開發(fā)的基礎

工學結(jié)合理念認為學習要與工作緊密結(jié)合，因此有必要對傳統(tǒng)意義的學科體系進行解構(gòu)，創(chuàng)建以行動為導向、以項目、任務為載體的教學體系。

機械制圖課程的開發(fā)以工學結(jié)合理念為基礎、調(diào)研為起點，從行業(yè)、教育者、受教育者角度了解課程需求。

(一)企業(yè)調(diào)研

對相關(guān)機電類企業(yè)的不同工作崗位進行調(diào)研，如下表1所示，可發(fā)現(xiàn)工作崗位不同，對識圖與制圖的能力的要求也不相同。

表1 工作崗位對識圖與制圖的要求調(diào)研情況表

(二)教師調(diào)研

在專任教師的調(diào)研中，發(fā)現(xiàn)如下突出問題：(1)機械制圖學習任務不明確，講和練是主要的教學形式，比較單調(diào)和枯燥；(2)理論知識較多，教學內(nèi)容理論性比較強，不利于調(diào)動學生的學習主動性；(3)中職生基礎差，缺乏機械零件的感性認識，難以建立空間的概念；(4)沒有把CAD軟件應用與機械制圖兩門課程很好的結(jié)合起來，CAD軟件側(cè)重于命令的學習和圖形的抄繪，專業(yè)實用性不高。

(三)學生調(diào)研

在機電類學生的調(diào)研中，發(fā)現(xiàn)學習《機械制圖》課程的難點是：(1)投影原理的應用和二維圖的空間想象；(2)機械制圖標準的熟悉,如螺紋的表達方法,齒輪的畫法等；(3)幾何公差、技術(shù)要求、尺寸的精度、表面粗糙度等標注。沒有合適的“載體”，如實物、模型，是學生認為最大的學習難點。

三、項目課程的開發(fā)

(一)機械制圖項目課程的內(nèi)涵

職業(yè)教育課程要讓學生在與工作任務的聯(lián)系過程中建構(gòu)知識，要改變過去學習與實踐相脫離的課程模式。因此，機械制圖項目課程要參照機電類企業(yè)中典型識圖、繪圖工作任務，選取有代表性的機械圖樣或者機器零部件作為項目來組織課程內(nèi)容的課程模式。

(二)機械制圖項目課程開發(fā)的思路

項目課程要突出實踐，使理論從屬于實踐，有必要重組課程結(jié)構(gòu)，以工作任務來引領(lǐng)理論。機械制圖項目課程開發(fā)的關(guān)鍵還要回答好“學習者學什么、什么時候?qū)W、什么方式學”的問題。

建構(gòu)主義認為只有當一個人已有的知識無法解決他所面臨的問題時，真正的學習才會發(fā)生。西方教育家杜威認為一個人最好是從“做”中學，不管是學習走路、談話、游泳、跨欄、畫圖還是解決問題、形成概念，都是如此。

據(jù)此，機械制圖項目課程開發(fā)應遵循以下思路：學解決問題必備的知識技能，當問題出現(xiàn)時學，用CAD 軟件完成項目任務的方式學習。具體做法是打破原有的學科課程知識結(jié)構(gòu)，按照工作任務重組教學內(nèi)容，以培養(yǎng)學生的綜合職業(yè)能力為目標，以來自于企業(yè)的項目為載體，將“機械制圖”和“CAD軟件”兩個科目的內(nèi)容融合在一起，以CAD 軟件作為教和學的工具，教學內(nèi)容的呈現(xiàn)以實踐需要為順序，在課堂中邊學制圖知識邊繪圖練習，及時應用知識，促進能力的形成。

(三)機械制圖課程項目的選取

人的職業(yè)成長遵循“從初學者到專家”的邏輯發(fā)展規(guī)律，其過程是“從完成簡單的任務到完成復雜的任務”的能力發(fā)展。職業(yè)教育要找到合適的載體，通過科學的方法，把學生從較低階段順利帶入到更高級的階段。

項目作為課程的載體，它的選取應遵循人的職業(yè)成長規(guī)律，并充分考慮以下維度：(1)項目與課程目標的定位是否相適應？(2)項目之間能否形成一定的邏輯關(guān)系？(3)項目是否符合典型性要求？(4)項目能否有效激發(fā)學生的學習興趣？(5)項目能力訓練價值如何？(6)項目在教學中是否具有操作性？

據(jù)此，機械制圖課程選取以下五大項目(每一個項目又分解為若干個學習任務)來重組課程內(nèi)容。(1)繪制掛輪架。掛輪架是連接主軸箱和進給箱運動，承擔進給箱變換功能的零件?？沙休d的內(nèi)容有機械制圖國家標準和相關(guān)行業(yè)標準、平面圖形的畫法、CAD常用操作命令。該項目作為課程的入門項目，讓學生對機械制圖有一個概括的認識，對CAD軟件也有一定的熟悉，能夠繪制一些簡單的平面圖形。(2)繪制軸承座。軸承座是用來支撐軸承的零件，廣泛應用于各種機械設備中?？沙休d的內(nèi)容有正投影法的基本原理和作圖方法、三視圖、組合體視圖。該項目重點學習機械制圖的理論，是讓學生對機械制圖課程有一個深入的了解，能明白圖與物的對應關(guān)系。(3)繪制機用虎鉗。機用虎鉗是機床加工時用于夾緊加工工件的一種機床附件，應用非常廣泛。可承載的內(nèi)容有圖樣的基本表示法、常用件的特殊表示法、零件圖、裝配圖等內(nèi)容。該項目重點學習零件圖，讓學生能應用機械制圖知識和技能解決工作崗位中的繪圖、看圖任務。(4)繪制齒輪油泵。齒輪油泵屬于液壓泵的一種，是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，非常常見?？沙休d的內(nèi)容有零件圖、裝配圖等內(nèi)容。該項目作為補充、深化和拓展項目，使學生的專業(yè)能力得到提高和強化。(5)測繪階梯軸。階梯軸是機械設備中常見的零件，主要作用是支承轉(zhuǎn)動零件和傳遞轉(zhuǎn)矩。可承載的內(nèi)容有零件的測繪知識、技能。該項目重點讓學生掌握測量工具的使用及草圖的繪制方法，使學生對機械制圖課程有一個更全面和深入的認識。

這五大項目在機械企業(yè)中是最常見和常用的，與崗位任務關(guān)聯(lián)度高，具有典型性，能有效培養(yǎng)學生的識圖、繪圖能力。項目之間是一種遞進式的關(guān)系(圖1所示)，學習的難度由低到高，后一個項目需要前一個項目的知識和技能來解決。每個項目又分為若干個任務，每個任務都有相應的新知識和技能的學習，任務的難度遵循螺旋上升的規(guī)律，即讓學生先從繪制簡單的零件圖開始，逐步過渡到復雜零件圖的繪制，符合學生的學習的規(guī)律。

圖1 項目遞進式關(guān)系圖

(四)機械制圖項目課程的教材結(jié)構(gòu)

機械制圖項目課程的教材結(jié)構(gòu)如圖2所示。下面以繪制機用虎鉗項目中的繪制螺桿任務為例對教材的編寫進行簡要說明。

(1)項目及項目分析。機用虎鉗(呈現(xiàn)裝配圖及實物圖)又叫機用平口鉗，應用廣泛，是機床加工時用于夾緊加工工件的一種機床附件。機用虎鉗項目分為以下九個任務進行學習：繪制銷、繪制墊圈、繪制圓環(huán)、繪制鉗口板、繪制螺母、繪制螺桿、繪制活動鉗身、識讀并繪制固定鉗身和識讀機用虎鉗裝配圖。

(2)學習目標。通過機用虎鉗項目的學習，能識讀并繪制中等復雜程度的零件圖，能識讀中等難度的裝配圖。

圖2 機械制圖項目課程的教材結(jié)構(gòu)

(3)任務。繪制螺桿(呈現(xiàn)零件圖及實物圖)。

(4)任務分析及關(guān)鍵詞。任務分析，幫助學生整體了解學習內(nèi)容和要求，明確重、難點。繪制螺桿的任務分析如下：完成任務，我們需要學會什么？繪制軸類零件時應該如何定位？移出斷面圖的含義及畫法是？尺寸公差的含義及標注方法是？關(guān)鍵詞是突出要學習的新知識、技能，在螺桿任務中是尺寸基準、斷面圖、尺寸公差。

(5)任務流程。機械制圖項目課程以完成圖紙的繪制作為主線，將任務按一定的繪圖順序分解成若干個步驟，在分解的步驟中學習理論和技能。如繪制螺桿可分為以下步驟：步驟1，繪制螺桿的基準線，教學生如何用CAD軟件繪制出螺桿的基準線，再教學學生理解什么是尺寸基準，尺寸基準有哪些類型，如何確定尺寸基準。步驟2，繪制螺桿視圖。教學生如何用CAD軟件繪制出螺桿視圖，掌握繪圖技能，然后再對斷面圖開展學習。步驟3，標注尺寸及尺寸公差，教學生如何用CAD軟件標注尺寸及尺寸公差，掌握尺寸公差標注的方法，再理解什么是尺寸公差，如何識讀尺寸公差。通過繪圖步驟的形式，在學生碰到問題，產(chǎn)生需要時進行學習，使理論學習與技能習得同步進行，從而形成工作能力。

(6)任務鏈接。該環(huán)節(jié)學習與任務有關(guān)的知識、技能。如任務中學了移出斷面圖，與其相關(guān)的重合斷面圖，可在此學習。

(7)評價反饋。引導學生對照項目評價標準，對完成項目的過程及結(jié)果進行評價，評價的方式分為自評、組評和師評。

(8)項目小結(jié)。由于項目課程的編寫，原來系統(tǒng)的知識都是分散到各個項目、任務中，本部分是對項目所涉及到的知識和技能重新進行梳理，讓學生形成一個完整的知識結(jié)構(gòu)。

(9)項目練習。對本項目所學的知識、技能進行鞏固、加深和強化，提高實踐能力。

四、項目課程開發(fā)的思考

機械制圖項目課程很好地解決了傳統(tǒng)機械制圖課程存在的問題，開發(fā)出了以行動為導向的項目課程，通過該課程開發(fā)，有以下三點思考：

(一)項目要典型，內(nèi)容要實用

本課程開發(fā)中選用的五個典型圖紙為學習項目，與真實工作緊密貼合。教學內(nèi)容的取舍以適用、夠用為原則，注重實用性，以培養(yǎng)機電類學生識讀常規(guī)圖、繪制典型零件圖的能力。

(二)實踐要突出，邏輯要清晰

課程內(nèi)容的線索由知識內(nèi)部邏輯變?yōu)閷嵺`邏輯，對傳統(tǒng)的機械制圖內(nèi)容以繪圖實踐為線索進行了重新排列。教和學均以任務完成為主線開展，符合學生的學習邏輯和今后工作中的應用邏輯，真正達到教、學、用的邏輯一致性。

(三)教學內(nèi)容與教學工具相統(tǒng)一

機械制圖是本課程教學的內(nèi)容，CAD繪圖軟件是本課程教學的工具。教師和學生通過CAD繪圖軟件的使用，進行機械制圖知識的學習，既解決了CAD軟件實用性低的問題，又解決了傳統(tǒng)機械制圖課堂練習時間短、反饋慢、學習效果測評難的問題。