运用建构主义原理进行机械制图课程建设

左 钢 张力力

《机械制图》是工科类专业的主干课程,其研究对象是机械图样,其目的是培养学生的绘图、识图和空间想象能力。制图课中的空间分析和想象能力是指在接受物体的二维和三维信息后,经过联想和判断、想象和推理等思维活动,确定物体在空间的位置和几何形状的能力。该课程教学难度大,传统的教学模式主要是通过教师板书,借助模型、挂图进行课堂教学,效率低、信息量小。在计算机技术的迅速普及和推动下,从上个世纪80年代初的电化教学、计算机辅助教学到今天的多媒体教学,已经由单一的纸介质教材转化为多种介质共存,现代化教学手段具有更丰富、更先进的表达能力,并且能把音像和多种媒体所表述的内容与教材有机结合,形象生动。

一、传统机械制图教学的弊病

1.以教师为中心的行为主义教学模式

在传统填鸭式的课堂教学中,由于教师始终唱主角,学生处于被动地位,阻碍了学生的学习兴趣,抑制了学生的发展。

2.黑板作图效率低下,教学信息量较少

传统的机械制图教学模式是粉笔+黑板式的教学,教师在课堂上往往要书写大量的板书,画大量的图,工作效率低下,无法与学生进行充分交流。

3.实物模型数量较少,学生感到很抽象

机械制图是一门抽象性很强的课程,在学习过程中需要一定的空间想象能力,而青少年学生的抽象思维能力往往较差,这就使得在制图教学中存在着较多的难点。

4.分析几何形体的结构时,缺乏形象生动的教学手段

例如,在讲解组合体的读图时,各种类型的组合体视图的分析过程,以往教师都是利用徒手绘制轴测图的方法来展示视图所表达的形体的形状,这对教师的徒手绘制轴测图的能力要求较高,尤其是新教师很难掌握,影响教学效果。

二、在建构主义理论的指导下,对机械制图课程的教学进行设计

1.将认知学习理论应用于教育技术实践

以学生为主体,遵循学生的认知和学习规律,在教学中正确设计多媒体课件教学方案,积极调动学生的参与意识。为了使媒体的利用能在教学中发挥最佳效果,教学媒体设计除了要考虑教学目标、教学内容、教学对象外,还需以认知心理学为依据,得出一批有价值的结论,机械制图课程建设正是基于这种建构主义理论基础上,运用多媒体、网络技术来实现教学设计的。

2.设计学习环境和教学模式

随着学生认知学习理论的普及,人们认识到学生是信息加工的主体,是意义的主动建构者,因此,多媒体课件在设计中形成的交互性教和学的情景,能把教师和学生有机地联系起来。

3.利用多媒体课件将机械制图中的难点和重点突出表达出来,使学生把握重点,理解难点

建构主义认为,学习总是与一定 情景相联系的。思维和学习只有在特定的情景中才有意义。所有的思维、学习和认知都是处在特定的情景脉络中的。因此,通过多种媒体的设计,展现几何形体的结构特征,以此来使学生在这种特殊的情景中,将大脑中的各种简单形体的认知联系起来,形成对复杂几何形体的认知,从而正确理解利用二维图形对三维几何形体的表达。

4.引导学生开展协作学习

为了使意义建构更有效,教师应在可能的条件下组织协作学习,开展讨论与交流,并对协作学习过程进行引导使之朝有利于意义建构的方向发展。所以,多媒体课件注重教学方法的设计,对知识点的介绍是循序渐进的,提供交互方式的设计,将知识逐渐深化。

5.组织学生利用网络进行学习

在网络环境下进行学习,学习者、教师和学习伙伴的思维与智慧就可以被沟通共享,共同完成学习任务。制作网络课程,可以通过网络方便学生对课堂教学内容进行复习巩固,并可组织学生对典型的题目进行讨论,发表各自的不同看法。

6.强调多范围、多层次的学习

课程教学设计最好将学生认知和学习理解为个体层次和社会层次之间的动态互动过程。如果只关注某一个层次,并假设其他因素都是常态或者是可以预期的,就不能充分提供有效的学习情景。因此,制作包含各种层次要求的习题库和试题库,可以适合不同层次学生练习的需要,满足教学考核的需要。

三、结束语

在具体的教学实践中,我们不断尝试运用最新的现代教育技术,以建构主义教育理论为指导,对传统的机械制图课程教学进行改革,课程建设是一项系统工程,工作量很大,需要多方协作、领导支持,开发研制人员还要有奉献精神。这项工作对推进教育教学改革,提高教学水平将有深远意义。◆(作者单位:湖北省襄樊工业学校)

□责任编辑:周瑜芽