機(jī)械制圖多元化教學(xué)方式改革探索

肖金

摘要：機(jī)械制圖是機(jī)械類專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程，在教學(xué)過程中存在課時(shí)有限、學(xué)生空間思維水平差異大、學(xué)習(xí)興趣不足等問題。通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容模塊、教學(xué)方式模塊、教學(xué)評(píng)價(jià)模塊等方面進(jìn)行改革探索，形成手工制圖與計(jì)算機(jī)繪圖齊頭并進(jìn)，多課程內(nèi)容交叉融合，線上教學(xué)輔助課堂教學(xué)，多元教學(xué)評(píng)價(jià)的機(jī)械制圖多元化教學(xué)方式新模式。通過多元化教學(xué)方式改革，多角度促進(jìn)學(xué)生空間思維能力的發(fā)展，提高了學(xué)生的認(rèn)知能力。

Abstract： Mechanical drawing is an important basic course for mechanical majors. There are some problems in the teaching process， such as limited class hours， students' spatial thinking level difference， and lack of interest in learning. Through the reform and exploration of teaching content module， teaching mode module and teaching evaluation module， a new teaching mode of mechanical drawing diversified teaching mode is formed， which is hand drawing and computer drawing go hand in hand， multi course content is integrated， online teaching is assisted classroom teaching， and multi teaching evaluation is carried out. Through the reform of diversified teaching methods， we can promote the development of students' spatial thinking ability and improve their cognitive ability.

關(guān)鍵詞：機(jī)械制圖;多元化教學(xué);教學(xué)方式;改革探索

0? 引言

機(jī)械專業(yè)學(xué)生進(jìn)入大學(xué)要學(xué)習(xí)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課程是機(jī)械制圖，這是機(jī)械專業(yè)學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程在機(jī)械類學(xué)生人才培養(yǎng)方案中占據(jù)重要的地位，這門課程的學(xué)習(xí)效果直接影響后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和理解，甚至在畢業(yè)后從事本專業(yè)技術(shù)的能力。機(jī)械制圖主要的研究內(nèi)容是繪制和讀取工程圖樣，培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力、分析問題和解決問題的能力以及表達(dá)設(shè)計(jì)能力[1]。鑒于機(jī)械制圖在機(jī)械類學(xué)生培養(yǎng)體系中占據(jù)的重要的地位，保證優(yōu)秀的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果非常重要。

1? 機(jī)械制圖課程教學(xué)中遇到的主要問題

1.1 以教師為主體的授課氛圍

機(jī)械制圖課程內(nèi)容豐富，而培養(yǎng)體系中分配的課時(shí)量有限，機(jī)械制圖課堂不可避免成為“填鴨式”教學(xué)狀態(tài)，課堂教學(xué)主要以教師為主體，忽略了對(duì)學(xué)生的主觀能動(dòng)性培養(yǎng)，在探究式學(xué)習(xí)、引導(dǎo)式學(xué)習(xí)方面存在很大不足，在這種以教師為主導(dǎo)的課堂氛圍中，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性較大，師生之間缺乏互動(dòng)交流，課堂封閉，教學(xué)效率低，教學(xué)效果差。

1.2 學(xué)生知識(shí)水平參差不平

學(xué)生生源呈現(xiàn)多樣性的特點(diǎn)是一般高等院校普遍存在的矛盾，由于生源情況不同，學(xué)生的個(gè)體差異不同，學(xué)生思維中的空間想象能力和邏輯思維能力也不可避免存在差異性，如何讓這群知識(shí)水平與能力都具有較大差異性的同學(xué)能達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)是每一個(gè)教師面臨的問題。

1.3 課程評(píng)價(jià)方式和手段單一

課程的評(píng)價(jià)用于檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，科學(xué)合理的評(píng)價(jià)方式能全面地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和能動(dòng)性[2]。一般高等院校對(duì)于機(jī)械制圖課程的考核主要是平時(shí)的作業(yè)和期末考試成績，其中最主要的評(píng)價(jià)方式是考試成績。這種課程評(píng)價(jià)方式缺乏對(duì)教學(xué)過程的評(píng)價(jià)，不能全面科學(xué)地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

2? 多元化教學(xué)方式改革

鑒于目前機(jī)械制圖課程教學(xué)中存在的問題和狀況，本校機(jī)械制圖教學(xué)團(tuán)隊(duì)有針對(duì)性提出多元化教學(xué)方式改革的思路，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和手段以及評(píng)價(jià)方式等方面進(jìn)行探索和實(shí)踐。

2.1 傳統(tǒng)手繪圖與計(jì)算機(jī)繪圖相結(jié)合教學(xué)

隨著科技發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，數(shù)字化技術(shù)在制造工業(yè)中發(fā)展日新月異，傳統(tǒng)的手工繪圖早已經(jīng)由計(jì)算機(jī)繪圖代替，能夠使用AUTOCAD、UG、SOLIDWORKS等二維、三維軟件繪制零件的二維圖和三維建模是機(jī)械類學(xué)生必備的技能[3]。在實(shí)際的教學(xué)課堂中，對(duì)于初學(xué)者我們首先注重培養(yǎng)手工繪圖的能力，以便學(xué)生能夠直觀地體驗(yàn)機(jī)械制圖課程的魅力和樂趣，培養(yǎng)學(xué)生一絲不茍的學(xué)習(xí)態(tài)度。而后在學(xué)生具備一定基礎(chǔ)上，將二維、三維軟件的教學(xué)融合到機(jī)械制圖的課程教學(xué)中，這種教學(xué)方式一方面有利于學(xué)生盡快熟悉繪圖軟件操作，另一方面使用三維軟件構(gòu)建出的零件主體給學(xué)生以視覺直觀的感受和理解，有利于學(xué)生空間思維能力和空間邏輯能力的理解和培養(yǎng)，降低學(xué)習(xí)的難度，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

2.2 模塊化教學(xué)促進(jìn)不同學(xué)科內(nèi)容的相互滲透

在機(jī)械制圖課程中，內(nèi)容包括兩大模塊，分別是制圖基礎(chǔ)知識(shí)和工程圖樣表達(dá)。在制圖基礎(chǔ)知識(shí)模塊中，包含了繪制平面圖形、繪制組合體和識(shí)讀組合體兩個(gè)部分，每個(gè)部分中內(nèi)含有多個(gè)任務(wù)，學(xué)生在完成這些任務(wù)點(diǎn)的過程中了解和掌握制圖國家國際標(biāo)準(zhǔn)、掌握各種投影規(guī)律，能夠動(dòng)手繪制一定難度的零件圖，并且將繪圖的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)升華到用計(jì)算機(jī)二維軟件AUTOCAD繪制較難的零件圖，能用傳統(tǒng)的三維造型軟件SOLIDWORKS繪制簡單的立體或者組合體[4]。在工程圖樣表達(dá)模塊中，主要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)機(jī)械零件的識(shí)讀的能力，在這個(gè)模塊中通過完成軸類零件以及齒輪減速器的測(cè)繪表達(dá)以及識(shí)讀零件圖的任務(wù)，對(duì)機(jī)械制圖課程內(nèi)容的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行理解和強(qiáng)化，在項(xiàng)目實(shí)施以完成任務(wù)點(diǎn)的過程中，學(xué)生需要掌握制圖相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)，投影相關(guān)規(guī)律，還要學(xué)習(xí)機(jī)器測(cè)繪知識(shí)和技巧，公差與配合的相關(guān)知識(shí)，學(xué)會(huì)使用各種測(cè)繪工具和測(cè)量技巧，了解機(jī)械加工的原則和技巧，了解工程材料的選擇和選用標(biāo)準(zhǔn)等，從而實(shí)現(xiàn)了多門課程學(xué)科內(nèi)容之間的融會(huì)貫通，使學(xué)生所學(xué)知識(shí)成為一個(gè)聯(lián)系體，進(jìn)一步增強(qiáng)了學(xué)生在機(jī)械制圖方面的能力，符合機(jī)械類學(xué)生人才培養(yǎng)方案的宗旨。

2.3 線上教學(xué)與線下課堂相融合

我院機(jī)械制圖教學(xué)組2020年建設(shè)了線上機(jī)械制圖課程教學(xué)體系。課程的建立結(jié)合機(jī)械類人才培養(yǎng)方案中的內(nèi)容和要求，針對(duì)機(jī)械類工作崗位要求，將整體課程分為12章節(jié)，每個(gè)章節(jié)下包含一定數(shù)量的小節(jié)，每個(gè)小節(jié)下針對(duì)知識(shí)點(diǎn)錄制了10分鐘左右的教學(xué)視頻或者視頻動(dòng)畫演示，包括了課程標(biāo)準(zhǔn)、電子課件、線上作業(yè)、模擬試題等較為齊全的教學(xué)素材內(nèi)容。學(xué)生通過在線學(xué)習(xí)課程能夠掌握學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)，按照教師的指示，完成特定的知識(shí)點(diǎn)，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)效果進(jìn)行監(jiān)督和檢測(cè)，同時(shí)，可以針對(duì)學(xué)習(xí)進(jìn)度安排線上作業(yè)，對(duì)線上作業(yè)的上交完成情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，也可以對(duì)機(jī)械制圖這門課程進(jìn)行整體的模擬考試，測(cè)試的內(nèi)容包含選擇題、判斷題、填空題和繪圖題目，其中以繪圖題目為主，以客觀題為輔，全方位檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和水平。

2.4 積極推進(jìn)課前預(yù)習(xí)、課中學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)等一體化學(xué)習(xí)手段

每個(gè)學(xué)生通過開拓課堂教學(xué)時(shí)間量、科學(xué)合理利用信息技術(shù)增加直觀性和引導(dǎo)性，保證學(xué)習(xí)效果和質(zhì)量，能夠成功完成各種教學(xué)目標(biāo)。將機(jī)械制圖每次教學(xué)任務(wù)的整個(gè)教學(xué)過程分為課前預(yù)習(xí)、課中講解學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)拓展等三個(gè)步驟，每個(gè)步驟通過精心的設(shè)計(jì)和引導(dǎo)，三個(gè)步驟相輔相成，具體的教學(xué)過程如下：

2.4.1 課前預(yù)習(xí)引導(dǎo)

課前成功的預(yù)習(xí)引導(dǎo)能喚起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和熱忱，在實(shí)際的教學(xué)過程中，教師會(huì)將下次課的學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)以任務(wù)通知書的形式發(fā)給學(xué)生，學(xué)生收到任務(wù)通知書，可以在線上課程處完成課程的導(dǎo)入任務(wù)等知識(shí)點(diǎn)，以完成規(guī)定任務(wù)點(diǎn)的形式驅(qū)動(dòng)學(xué)生的課前預(yù)習(xí)，完成預(yù)習(xí)作業(yè)。教師在課前可以通過線上課程檢測(cè)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況和學(xué)習(xí)進(jìn)度，根據(jù)預(yù)習(xí)作業(yè)的結(jié)果了解學(xué)生的知識(shí)情況，并在線上平臺(tái)對(duì)課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和反饋，教師可以不斷調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的知識(shí)點(diǎn)，有針對(duì)性解決學(xué)生的疑難問題。

2.4.2 課中講解學(xué)習(xí)

在課堂中，學(xué)生在教師創(chuàng)設(shè)的情景條件下采用探究型學(xué)習(xí)方法，通過問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考和總結(jié)，主張“以學(xué)生為主體，教師為引導(dǎo)”的教學(xué)理念，教師對(duì)學(xué)生以引導(dǎo)學(xué)習(xí)、啟發(fā)學(xué)習(xí)為主，對(duì)于課程的重點(diǎn)問題和難點(diǎn)問題進(jìn)行剖析講解，逐條分析，抽絲剝繭，引導(dǎo)學(xué)生獲得正確的理解。課堂教學(xué)從以教師為主體向以學(xué)生為主體進(jìn)行轉(zhuǎn)變，授課的中心也從教師轉(zhuǎn)換為學(xué)生，強(qiáng)調(diào)課堂中的師生交流和生生交流，鼓勵(lì)課堂從“填鴨式”教學(xué)向討論學(xué)習(xí)、主動(dòng)學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變。

2.4.3 課后復(fù)習(xí)拓展

課堂學(xué)習(xí)的時(shí)間畢竟是有限的，要進(jìn)一步提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和綜合水平，必須對(duì)課后的學(xué)習(xí)進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)置和計(jì)劃，強(qiáng)調(diào)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，使得學(xué)生在課堂所學(xué)的基本知識(shí)的基礎(chǔ)上獲得升華。在班級(jí)設(shè)立創(chuàng)新實(shí)踐小組，為學(xué)有余力的同學(xué)提供比賽題目和設(shè)計(jì)思路，利用所學(xué)知識(shí)解決身邊的實(shí)際問題，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)的持續(xù)性和前進(jìn)性。對(duì)學(xué)習(xí)存在短板的同學(xué)可以進(jìn)行幫助計(jì)劃，通過參與綜合設(shè)計(jì)的過程，進(jìn)一步夯實(shí)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，為學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件。

2.4.4 多種教學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)合

對(duì)學(xué)生教學(xué)水平成果的評(píng)價(jià)，重結(jié)果更要重過程。教學(xué)評(píng)價(jià)的指標(biāo)應(yīng)該是多方面的，除了關(guān)注學(xué)生的智力發(fā)展水平外，更要關(guān)注學(xué)生在思想品德方面的表現(xiàn)，教學(xué)評(píng)價(jià)過程應(yīng)該包括教師評(píng)價(jià)、小組內(nèi)部評(píng)價(jià)、學(xué)生個(gè)人評(píng)價(jià)等多方面多角度的評(píng)價(jià)系統(tǒng)，力求全面展示學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和動(dòng)態(tài)過程。教師一方面要關(guān)注學(xué)生在某個(gè)特定知識(shí)點(diǎn)處的學(xué)習(xí)狀況，另一方面對(duì)學(xué)生縱向的學(xué)習(xí)成果要進(jìn)行追蹤和了解，注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)差異性的考核，通過科學(xué)合理的綜合教學(xué)評(píng)價(jià)體系，一方面可以正態(tài)促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)，另一方面可以使得教師能科學(xué)客觀地了解自身的教學(xué)效果，通過多元的教學(xué)方法改革，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提升。

3? 展望

機(jī)械制圖多元化教學(xué)方式改革已經(jīng)在本校機(jī)械類專業(yè)中實(shí)施，經(jīng)過2年時(shí)間的構(gòu)建、探索和改進(jìn)，教學(xué)方式改革日益趨于完善，教學(xué)質(zhì)量有明顯提升，通過對(duì)學(xué)生進(jìn)行訪談、線上問卷調(diào)查等方式反饋，學(xué)生對(duì)于多元化教學(xué)方式改革普遍表示滿意，課程的考核成績相對(duì)于傳統(tǒng)單一的教學(xué)評(píng)價(jià)方式有明顯提高。機(jī)械制圖線上課程兩期開課的學(xué)生學(xué)習(xí)人數(shù)達(dá)到1000人，學(xué)生在全國機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新大賽以及全國三維數(shù)字化建模比賽中屢獲佳績。機(jī)械制圖多元化教學(xué)方式改革是一件任重而長遠(yuǎn)的事情，多元化教學(xué)方式的改革要結(jié)合課程的特點(diǎn)和要求進(jìn)行不斷探索和進(jìn)步，以培養(yǎng)符合社會(huì)需求的創(chuàng)新型、實(shí)踐型高素質(zhì)綜合型人才。

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