機械制圖課程教學(xué)方法應(yīng)用研究

蘇合新，陳福德，呂俊燕，張小雪

(山東華宇工學(xué)院,山東 德州 253034)

1 機械制圖課程教學(xué)實踐

以廈門大學(xué)教育研究院郭建鵬倡導(dǎo)的O-PIRTAS教學(xué)模式為依托，本課程教學(xué)實踐的教學(xué)準備包括以下環(huán)節(jié)：教學(xué)目標和學(xué)習(xí)目標細化環(huán)節(jié)、課程導(dǎo)入環(huán)節(jié)、課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)、課堂知識點梳理環(huán)節(jié)、學(xué)習(xí)測驗環(huán)節(jié)、課堂討論探究環(huán)節(jié)、教學(xué)提升總結(jié)環(huán)節(jié)。

第一，教學(xué)目標和學(xué)習(xí)目標細化環(huán)節(jié)。在學(xué)習(xí)平臺或班級討論群中發(fā)布“組合體三視圖的畫法”這一課題的學(xué)習(xí)任務(wù)和目標，即掌握視圖的定義及三視圖繪圖規(guī)律及作圖方法，獨立完成基本組合體、簡單組合體、復(fù)雜組合體的三視圖繪制，養(yǎng)成嚴謹細致的工作作風。

第二，課程導(dǎo)入環(huán)節(jié)。通過宋代文學(xué)家蘇軾的《題西林壁》中“橫看成嶺側(cè)成峰，遠近高低各不同”這兩句古詩詞引出同一物體從不同角度觀察其形狀和大小等特征都是不一樣的，聯(lián)系到“組合體三視圖的畫法”這堂課，可以想象同一個組合體構(gòu)成的機械零件，觀察者角度不同，看到的零件特征、形狀、孔以及凸臺都是不同的，至少要用三個不同角度的平面視圖才能確定一個立體圖。

第三，課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)。以3～10min的教學(xué)短視頻為預(yù)習(xí)資料，內(nèi)容為教師個人以A4紙書寫加畫外音的形式進行，安排學(xué)生完成課前預(yù)習(xí)觀看并進行評論，評論內(nèi)容為視頻學(xué)習(xí)總結(jié)心得。機械制圖以該種形式講解更具有親近性，且較傳統(tǒng)授課方式相比具有課堂演示法所不具有的步驟清晰、可多次回放學(xué)習(xí)等特點。

第四，課堂知識點梳理環(huán)節(jié)。教師在正式進行線下課堂授課時，首先帶領(lǐng)學(xué)生對課前預(yù)習(xí)知識點進行簡單的要點回顧，可以用提問、小組討論或搶答、板書等形式完成本節(jié)課的知識梳理。

第五，學(xué)習(xí)測驗環(huán)節(jié)。針對知識梳理環(huán)節(jié)學(xué)生的掌握情況，進行隨堂測驗和繪圖練習(xí)，利用基礎(chǔ)知識題、基本幾何體、基本組合體、復(fù)雜組合體繪圖題目，由易至難對學(xué)生進行測試。此環(huán)節(jié)可在一定程度上檢驗學(xué)生對于教學(xué)模式的適應(yīng)和知識掌握情況?？刹扇我蛔兞糠?，通過設(shè)計課堂測試結(jié)果統(tǒng)計表，針對同一年級同一水平的不同班級學(xué)生(此處假設(shè)班級內(nèi)該科目學(xué)生學(xué)習(xí)水平基本類似，且排除意外干擾等因素)采取不同教學(xué)模式進行統(tǒng)計，樣本總數(shù)均為50人，測試結(jié)果以答對題目人數(shù)與總?cè)藬?shù)占百分比為統(tǒng)計結(jié)果，對比方案如表1所示。通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計可明顯看出，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式與純線下教學(xué)、純線上教學(xué)相比，無論是簡單題目還是較復(fù)雜的幾何繪圖題，答題正確率的占比都比同題目類型高，尤其是針對復(fù)雜幾何體繪圖類型題目，其優(yōu)勢地位明顯突出。

表1 “組合體三視圖的畫法”課堂測驗擬合結(jié)果統(tǒng)計表Tab.1 Statistical table of fitting results of classroom test of “drawing method of three views of combination”

第六，課堂討論探究環(huán)節(jié)。課堂討論探究是將接收的知識內(nèi)化的過程，是一堂課的核心環(huán)節(jié)。綜合考慮探究形式、探究內(nèi)容、學(xué)生參與度等因素，確定本堂課的討論話題，以話題為中心進一步對內(nèi)容進行拓展，以加深學(xué)生對本節(jié)課知識的理解。

第七，教學(xué)總結(jié)提升環(huán)節(jié)。通過零件的實物圖、軟件中零件的三維模型，讓學(xué)生思考對應(yīng)零件三視圖的繪制，引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課涉及的重難點，并啟發(fā)學(xué)生思考如何根據(jù)三視圖畫出零件的軸測圖。從立體圖到平面圖形，再到立體圖，培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力。

2 機械制圖教學(xué)實踐的優(yōu)劣勢分析

對機械制圖課程中“組合體三視圖的畫法”一節(jié)進行教學(xué)實踐，體現(xiàn)了O-PIRTAS翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢。第一，課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)中，其采用錄制授課教師利用尺規(guī)作圖加畫外音視頻的方式，讓學(xué)生更直觀地了解圖形繪制中需要用到的繪圖工具、圖形的繪圖步驟和繪圖方法，便于學(xué)生對相關(guān)知識點細節(jié)的掌握。第二，視頻可多次重復(fù)回放，能夠兼顧到學(xué)習(xí)知識接收慢的學(xué)生，幫助其更好地掌握本節(jié)課的內(nèi)容。第三，借助網(wǎng)絡(luò)平臺的教學(xué)方式，可以在短時間讓學(xué)生接收大量與知識點有關(guān)的內(nèi)容，保證了學(xué)習(xí)資源的多樣性，讓學(xué)生了解最前端的當代科技，結(jié)合慕課，最大限度發(fā)揮線上教學(xué)的優(yōu)勢。第四，課堂測驗環(huán)節(jié)中以學(xué)生匯報和演示為主要教學(xué)方式，充分發(fā)揮學(xué)生的課堂主導(dǎo)作用，能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和課堂參與度，促進教學(xué)相長。

教學(xué)實踐也體現(xiàn)出一定的弊端。第一，課前預(yù)習(xí)若用到網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源，就要考慮學(xué)生現(xiàn)有的硬件設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、某些教學(xué)平臺需要付費等問題。第二，每個學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性是不同的。第三，O-PIRTAS翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中的線上教學(xué)部分對于教師水平要求很高，既要保證所傳達的知識精煉準確，又要保證知識傳達的趣味性，要求教師具有較強的視頻制作和剪輯微視頻的能力以及線下課堂教學(xué)設(shè)計和準備能力等，但部分教師暴露出這方面的不足。

3 機械制圖教學(xué)實踐策略

第一，提供充足的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源。一方面，學(xué)校應(yīng)購買相關(guān)教學(xué)平臺或教學(xué)網(wǎng)站，為學(xué)生課前預(yù)習(xí)提供充足資源。另一方面，教育部門和政府部門組織助學(xué)活動，提供助學(xué)服務(wù)通道，保證學(xué)生線上學(xué)習(xí)資源的硬件和網(wǎng)絡(luò)條件。第二，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。通過階段計分、設(shè)置獎勵、學(xué)生自評、小組互評等形式督促學(xué)生學(xué)習(xí)。教師提高課前視頻整體的趣味性，加強測試的吸引力。第三，提高教師教學(xué)能力。對教師進行專項培訓(xùn)，提高課前視頻制作和剪輯微視頻的能力，定期進行教學(xué)比賽。

機械制圖是高校機械電子工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的專業(yè)必修基礎(chǔ)課程，以傳統(tǒng)的課堂演示教學(xué)法(即邊講邊畫)取得的教學(xué)效果最為顯著。針對不同教學(xué)內(nèi)容、不同層次學(xué)生和班級情況采用分情境的方法，綜合運用傳統(tǒng)教學(xué)、大學(xué)慕課、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)模式，各教學(xué)模式之間靈活切換、系統(tǒng)融合，以實現(xiàn)混合教學(xué)模式的效果。

4 結(jié)語

O-PIRTAS翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式巧妙地將學(xué)生課前學(xué)習(xí)、課堂合作討論與探究進行了有機融合，充分發(fā)揮了學(xué)生的課堂主導(dǎo)作用，提高了教學(xué)效率，優(yōu)化了教學(xué)效果。但是，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式若想完全取代傳統(tǒng)教學(xué)模式是不現(xiàn)實的，其教學(xué)模式的弊端一直存在，所以要想提高教學(xué)質(zhì)量，還是要考慮將傳統(tǒng)教學(xué)、線上教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂等多種教學(xué)模式有機融合，針對不同教學(xué)學(xué)科、情境、班級情況采取混合教學(xué)模式來實施教學(xué)，這樣才能取長補短，實現(xiàn)師生都滿意的教學(xué)效果。