技工院校《机械制图》课实验教学模式探索

汤立群

（肇庆市技师学院 广东 肇庆 526020）

技工院校《机械制图》课实验教学模式探索

汤立群

（肇庆市技师学院 广东 肇庆 526020）

在技工院校《机械制图》课中，应探索有利于学生开展探究型学习和基于问题学习的实验教学模式，探索能促进学生认知过程发展的教学模式。在教学中渗透素质教育，让学生在实验中大胆想象，发挥主观能动性，提高发现问题和解决问题的能力。

技工院校；机械制图；实验教学模式；探究型学习；基于问题的学习

技工院校 《机械制图》课是一门实践性很强的技术基础课。由于多方面的原因，本课程过去的教学是以教师讲课为主，辅以板书、挂图和部分实物教具，再加上练习册的作业评讲，而很少开展实验教学，缺乏对学生空间想象力和动手能力的训练，学生很难理解空间（物体）与平面（图形）的相互转化关系，逆向思维训练更是一片空白。脱离了实验和实践的纯理论学习是枯燥的。要改变这种现状，实验是不错的选择。考虑到技工学校学生的知识特点和年龄特点，在教学过程中应特别注意由感性认识到理性认识，从简单到复杂，逐步掌握投影理论知识，建立空间概念，完成由物画图到由图想物的两次转化，达到熟练运用“形体分析法”和“面形分析法”识读机械图样的教学目的。

根据技工学校的培养目标，本课程在教学中必须注重以识图为主，识图与绘图相结合，以绘图促识图的原则。在教学过程中，必须充分注意讲与练结合，将制图教学与生产实习相结合，尽量利用专业相关零件图或实物组织教学。笔者在教学实践中专为机械类学生设计、开发了适于探究型学习和基于问题学习的实验教学内容，形成了有效的《机械制图》课实验教学模式。

理论基础

从教育心理学看，探究型学习和基于问题的学习是建构主义思想在教学中的应用，强调学习者的主动性、建构性，学生不是知识的被动接受者，而是主动建构者。建构主义学习观主张学生在真实情境下学习，从真实情境出发，分析和解决真实的问题，促进知识的获取和建构，并强调只有合作学习才能实现真正意义上的学习。

探究型学习以“培养学生具有永不满足、追求卓越的态度，培养学生发现问题、提出问题、从而解决问题的能力”为基本目标；以学生从学习生活和社会生活中获得的各种课题或项目设计、作品设计与制作等为基本学习载体；以学生在提出问题和解决问题的全过程中学习到科学研究方法、获得丰富且多方面的体验和获得科学文化知识为基本内容；以在教师指导下，学生自主采用探究性学习方式学习为基本教学形式。

《机械制图》实验的开发

笔者以机械零部件造型与测绘为载体，进行实验的开发，形成了把工作对象（机械零部件）、工具（测绘工具量具、CAD/ CAM软件）、工作方法（零件三维造型、零部件测绘方法）、工作要求（遵循工作规范与技术标准）等工作过程要素融于一体的《机械制图》实验教学模式。

实验相关内容是：（1）实验目标：培养学生探究精神，培养学生实事求是、严谨、进取的科学素养，培养学生克服困难的意志品质，培养学生的探究、质疑能力，培养学生合作创新的能力，培养学生分析、评价的能力，让学生在探究实验中获得快乐学习的体验。（2）实验内容：根据山东大学出版社出版的《机械制图实验教程》和其他参考资料，精选10个实验进行教学研究。（3）实验主体：学生7人1组，教师在实验前、实验中、实验后做到以学生为主体，分层帮助与指导，强调学生的团队协作精神。（4）实验过程（见实验举例）。（5）开设实验：共10个，分别为“模型制作与立体认知”，“平面立体的切割”，“按形体或投影共同特征将模型 （立体图）分类”，“曲面立体的切割”，“按立体或截面特征和投影图共性分类”，“立体相贯”，“组合体”，“直齿圆柱齿轮的测绘”，“轴套类零件的测绘”，“盘盖类零件的测绘”。

实验举例

现以实验2“平面立体的切割”（棱柱与棱锥切割）为例来说明。

实验目的：通过制作基本体模型和对其进行适当的切割，进一步熟悉和认知常见平面立体截交线的形状特征，根据截切位置的不同，分析平面立体切割后的截面形状，并作出各种空间切割体三面投影图，以达到提高看图能力、空间想象力和创造性思维能力的目的。

实验内容：制作平面基本立体（棱柱、棱锥），并对其进行不同位置截切，得到各种截交线形状。

实验要求：分6组进行，用纸壳、泡沫材料或黏土、油泥、橡皮泥等可塑性材料或萝卜（用少许食盐先脱水）或在计算机上按图示方法制作出切割体，并填写实验报告。

例题1：首先利用油泥或者橡皮泥制作出5个四棱锥，然后用切割刀截切四棱锥，仔细观察截切后的断面形状和截面多边形的边数。解答：通过一个截平面截切四棱锥后得知，共能切出3种截交线形状，即三边形、四边形、五边形（图略）。

例题2：利用一个截平面截切六棱柱，仔细观察截切后的断面形状和多边形的边数。解答：通过一个截平面截切六棱柱后得知，共能切出6种截交线形状，即三边形、四边形、五边形、六边形、七边形和八边形（图略）。

例题3：用一个截平面截切四棱柱，仔细观察截切后的断面形状和截面多边形的边数。解答：通过一个截平面截切四棱柱后得知，共能切出4种截交线形状，即三边形、四边形、五边形和六边形（图略）。

教学效果与质量分析

对比研究，对两个班采用不同的教学方法，试验班用探究型学习和基于问题学习的教学方法，对照班用常规课堂教学方法，两班在实验前后进行以下三方面评价。附表1～5为数据分析。

（一）总评成绩χ2检验

根据df=k-1=4-1=3，查χ2表对比得：χ2=5.26＜χ2（3）0.05=7.81，故两班试验前成绩无明显差异。

根据df=k-1=4-1=3，查χ2表对比得：χ2=10.22＞χ2（3）0.05=7.81，故两班试验后成绩差异显著。

（二）总评成绩Z检验

按独立大样本平均数差异的显著性检验方法进行检验，由于没有资料说明两班谁优谁劣，故采用双侧检验。均数差=70.31-71.27=-0.96，两个相应总体标准差为2.61，检验统计量= 0.37＜1.96=Z0.05，故两班试验前成绩无明显差异。

表1 试验前两班考试成绩的χ2检验数据表

表2 试验后两班考试成绩的χ2检验数据表

表3 试验前两班考试成绩的Z检验数据表

表4 试验后两班考试成绩的Z检验数据表

均数差为5.47，两个相应总体标准差为2.3，检验统计量Z= 2.38＞1.96=Z0.05，故两班试验后成绩差异显著。

（三）综合素质测评

根据实验素质指标对两班学生进行评价，并用问卷形式测试其成就快乐感，数据如表5所示。

表5 试验后两班综合素质评价表

由表5可知，试验班的综合素质高于对照班，特别是协作能力和成就快乐感。

结论

经过四个学期的实践对比研究，发现在技工院校 《机械制图》课的教学中，改革教学模式，鼓励学生开展探究型学习和基于问题的学习，对培养学生的探究精神、质疑精神、科学素养有明显成效。基于探究型学习的教学方法对人才的发展，特别是现代社会所需的技能型人才的发展极为有利，能让学生学会创造、学会合作、学会表达、学会自我教育，提高其社会适应能力和就业竞争力，逐渐成长为一个有现代意识、有创新精神的人，最终达到职业教育的目标：学生成才、家长放心、社会满意。

[1]钱可强.机械制图（第5版）[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2008.

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G712

A

1672-5727（2012）07-0093-02

汤立群（1968—），女，广东新会人，肇庆市技师学院高级讲师，主要从事技工院校机械专业教学与教研。