工程制图课程创新性教学探索

2011-01-16鲁改欣

天津职业院校联合学报 2011年5期

鲁改欣

(天津石油职业技术学院,天津市 301607)

高等职业教育培养高素质高技能人才,理应重视学生创新能力的培养,教师都应结合所承担的教育教学活动,有意识培养学生的创新精神。《工程制图》课程,是各工科专业的重要技术基础课,基础性、技术性和实践性很强,最突出的特点是以“图”作为课堂教学的基本语汇,在对图的表达、分析、推理过程中,培养学生的空间想象力、绘图能力及读图能力,既有系统的理论,又有丰富的空间想象和思维内容,在这样一门课程的教学过程中,挖掘教材中的创新性因素,把创新性教育有机融入教学过程,加强学生创新精神和创新能力培养,取得了较好的效果。

一、认真进行教学设计,是培养学生创新素质的关键

教案是教师传授知识的重要依据,认真设计教案,精心进行教学设计,是把创新素质培养有机融入教学过程,实现创新、创造性教学的必备条件。要设计好教案,要求教师深谙教学之道,专业知识渊博,熟悉《画法几何》、《机械零件》、《机械零件设计》、《零件测绘》、《公差与技术测量》、《工程材料》等相关知识,掌握新国标,并能实际画图,能讲、能做;要不断吸取本专业前沿的新知识、新技术、新要求、新工艺。在此基础上,还应认真领会教学计划、教学大纲的要求,认真钻研教材内容,挖掘教材中适合进行创新素质训练的内容,精心进行教学设计,系统、完整地设计好教案,把培养学生创新素质有机地贯穿在整个教学过程中,从而把创新性教学落到实处。

二、树立学生的主体意识,是培养学生创新素质的前提

要培养学生的创新精神及创新能力,首先要增强学生在学习过程中的主体性,发挥学生在学习上的自主性、能动性和创造性。要达到这样的目标,需要破除以教师为中心、以课堂为中心、以书本为中心的教学模式,树立“以人为本”的学生主体观意识,倡导教师在教学过程中发挥主导作用。

1.引导学生养成课前预习的习惯,自主学习,主动学习。从教学实践来看,学生没有预习就去听课,往往从一开始就处于被动接受状态。即使引用导入的材料、背景知识或进行相关知识复习,仍难进入积极主动学习的状态。所以,课程教学过程中,要始终注意引导学生课前预习,能带着问题进入课堂,有准备地进入教师设计的教学情境之中,由于处于“激发态”,他们乐于将自己的想法表达出来,更易共同参与教学活动。由于长期坚持课前预习,学生能不断提高自己的自学能力,处于积极思考、主动探索之中,自然而然地成为学习的主体。有课前预习习惯的学生,更易融入到教学活动中,更能体现学生在学习中的主体意识。

2.建立平等和谐的师生关系,营造宽松愉快的学习环境和课堂氛围。良好的学习氛围,易使学生乐于接受教师的引导。教师要在教学过程中,引导学生大胆设想、质疑,给学生提供机会,参与师生双方互动,发表自己的见解,获得成功的体验。同时,要对学生进行学习方法指导,使学生真正意识到自己的主体地位。

三、科学组织的课堂教学,是培养学生创新素质的主战场

课堂教学是实施创新教育的主渠道,因此,优化教学过程诸环节,让学生通过主动探索、发现、体验,学会对知识信息的收集、分析、判断,是创新性教学的主要形式。

在《工程制图》的课堂教学过程中,教师要创造开放的教学情境,营造积极思维和宽松愉悦的氛围,培养学生的逆向思维、发散思维、联想等多种创造性思维能力。为培养学生的学习兴趣和创新欲望,在《工程制图》课教学中,我们采用启发式、互动式、讨论式教学法,通过以旧引新、沟通引趣、揭示矛盾、设疑生趣、制造悬念、激发兴趣等方法,激发学生的好奇心,让学生带着问题来听课,启迪学生的思维,引导学生进行讨论,培养学生的求知欲和对问题主动思考的质疑态度,有效促进学生学会学习、学会创新。

1.培养学生动态思维,提高学生创新能力

空间想象力的培养始终是《工程制图》教学的一个重要课题。空间想象力不仅是以过去感知过的、现实中存在的事物形象作为记忆的原材料的再重现,同时也是对已有表象进行有目的的加工、改造、抽象、概括、间接的思维过程,直至反映出事物表象内在联系的必然性和规律,最后确定某一创新的形象。这就说明,空间想象力愈强其创新能力相应增强。

空间想象和思维大都是在必须探索其解决办法的问题情境中产生的,也是受人的需要所推动的。在制图教学中就是要通过投影图、运动联系、空间形体的转换过程体现出来。这些过程本身都是在人的大脑中显现,经综合、发展形成的。运用动态思维,精心设立问题情境,建立大胆想象心态,锻炼和掌握符合思维规律的思想方法,从而科学、正确、迅速地实现“形”与“体”的转换。

2.培养学生的求异思维,提高学生创新能力

求异思维是创新思维的重要组成部分。求异思维是可以同时从广度和深度上进行的多维度的思维活动,具有流畅、变通、独特的性质,是比较灵活的思维活动。一题多解、一题多变等形式是制图课中培养求异思维的主要手段。如构形设计中,使学生的奇思妙想体现在新颖、独特的造型中。造型的结果其实是学生大量思维储备材料的演绎与升华,求异中反映学生敢于标新立异,展现思维的扩展与灵活。

例如:在教学生看图的基本要领时,可先画出物体的一个视图(如图1)。

图1

接着提出问题:根据物体的一个视图,同学们能想象出多少种物体?让学生互相讨论研究,交流心得体会,教师巡视并听取学生遇到的疑难问题,讨论之后,由代表发言,说出答案,然后,由教师归纳出可能的答案,如(图2)所示,并提示学生,答案还有许多种,课下可自行思考。

图2

紧接着,教师再画出物体的两个视图(如图3),用同样的问题和方法让学生讨论、学习和思考,由教师归纳答案,如(图4)所示。最后,教师给出结论:一般一个投影不能完全确定物体的空间形状,有时两个投影也不能完全确定物体的空间形状,看图时,应把各投影视图联系起来一起看,才能确定物体的实际形状。

图3

图4

通过这类题目的反复训练,有利于促使学生举一反三,触类旁通,逐步掌握正确的思维方式,对千变万化的问题,能理出正确的解决思路,逐步建立起充满个性的创新思维体系,对开发和发展学生创新素质很有好处。

3.培养学生的发散思维,提高学生创新能力

通过机件表达方案、构形设计等内容训练思维灵活性、扩展性。以训练发散——聚合思维方式为目标的思考,更利于创新思维的培养。在讲授“视图表达方案”的教学中,教师可先训练发散思维,鼓励多种方案设想,后聚合思维,多种方案比较、整理归纳。将优化方案的建立过程运用逻辑思维认真总结,使学生的读图、画图能力全面提高。要建立合理的创新思维体系,必须是多思维方式的优化组合,教学中思维方式的培养应注意循序渐进,内容与目标相辅相成,各有侧重,最后构成整体,取得实效。

4.学生参加实践训练,提高学生创新能力

由于制图是一门实践性很强的课程,在教学中要十分重视实践教学,这样不但能提高学生的动手能力,培养空间想象力,激发学生学习的兴趣,调动学生学习的积极性,而且能培养学生的创新能力。教学过程中,教师既要重视理论教学,让学生掌握该课程的基本原理、作图和读图方法以及有关机械零件的基本结构及装配的基本知识等,形成扎实的基本理论知识体系,同时还必须与生产实践紧密结合起来。创新型人才应当通过长期有效的实践训练,才能不断将所学到的科学知识转化为实际的操作技能、发明创造技能,从而不断提高动手能力、创造发明能力。在学零件图和装配图时,可以让学生观察实物,动手装拆机器,还可以让学生进行测绘练习,在测绘中锻炼动手能力和表达能力,同时要鼓励学生进行小改进,使学生得到创新的成功体验。另外,还可以利用课外时间让学生到工厂或实训车间参观认识零件,了解生产知识,帮助学生了解掌握工厂中的实际图纸,明确“学了制图是用来干什么的”,使理论知识与生产实践紧密结合起来,提高学生的综合素质,为就业打下良好的基础。

四、现代化技术的应用,是培养学生创新素质的催化剂

现代科学技术的发展,为创新教育提供了更加广博的知识基础和宽松的环境。多媒体课件运用于教学中也是加强学生创新能力的有效方法之一。多媒体技术可以使工程制图的教学更易被学生接受和掌握,视觉化的画面及可视形象的表达方式,可以生动地表述抽象概念,激发学生的学习兴趣,以学生为中心并不断引导学生思考问题和分析问题。尤其是课件中动画的引入,更是吸引了学生的眼球,能进一步激发学生的创新欲望。同时,在工程制图精品课网站中,配备了大量符合教学需要的电子习题集、电子考题库、三维模型视频展示库等学习素材和资料,学生课后可以通过学习和训练,多画、多看、多读图,即丰富了自己的理论知识,又发展和提高了自己的空间想象力,工程制图的各项能力得以全面提高。如果学校还开设了AutoCAD基础教程、CA XA三维实体设计等计算机辅助图形设计课程,让学生掌握计算机绘图的基本技能和基本技巧,更能扩展学生的知识面,提高的综合素质,有效地提高了学生的创新能力。