以解决实践性问题为目标的工程制图课程教学设计

陈彩萍，武昭晖

(太原大学机电系，山西 太原 030032)

0 引言

工程制图是机电专业学生进入高校后首先接触到的一门具有较强工程意识的技术基础课，它在各专业领域有着广泛的应用，为后继专业课学习和工作提供必备的知识和技能基础。如何在有限的时间内，把被动的学习转化为主动学习，提高学习效率，使学生具有较强的职业能力和社会适应能力，是摆在工程制图教学改革中的一项重要任务[1]。教师的教学设计起关键作用，因为教学设计导引着教学模式，教学模式规范着教学行为，教学行为决定着教学效果[2]。我们通过实践性问题解决来构建教学模式，设计教学行为，激发学生的学习兴趣。

1 实践性问题解决的教学设计

实践性问题是指问题情境与现实生活紧密相关，而问题提出与问题解决等方面具有不确定性的问题。实践性问题解决则是指充分将个体已有的知识经验、生命感受与外显知识进行整合，生成新的知识规则以使实践性问题得以有效解决的过程[3]。为使实践性问题有效解决，需要从教学活动的目标、教学内容、教学过程和教学评价几方面来进行教学设计。

1.1 实践性问题解决的教学目标

对于高等职业院校来说，实践性问题解决的目标是职业或就业导向的，其学习结果能胜任工作角色，能反映职业技能的掌握情况。工程制图课程是为工程技术工作服务的，不论什么工程行业都需要工程技术人员有熟练的绘图和读图能力。在确定教学目标时，我们根据课程特点和学生实际制定教学目标，将学生发现和提出实践性问题的能力、有效搜集资料、分析资料、整合资料的能力、构建不同解决方案的能力和得出符合现实生活中真实情境的结论的能力作为教学目标。

在实际教学中，教师采用来源于工程实际，与学生的日常活动或未来工作实践密切相关的，能激发学生的求知欲和探究欲的问题，使学生在解决问题中学习工程制图的相关知识和技能，最终实现绘图和读图能力的提高。例如齿轮泵零件图绘制，要求根据已有损坏的零件进行测绘，画出其零件图。为了完成任务学生就会提出齿轮泵的作用、工作原理是什么?齿轮在泵中如何运转等问题，解决了这些问题后，学生要对零件进行分析，并且充分利用已有知识，根据零件的结构特征，选择正确的图样画法和适当的视图数量，画出零件的二维图形。

1.2 实践性问题解决的内容组织

实践性问题解决的核心是训练实践性思维，就是教师引导学生学会解决实践性问题的过程。必须按照典型工作过程来组织教学内容，对工作任务进行分析、归纳，来确定任务中每个项目所需要的职业能力，学生通过完成工作过程学习相关知识，实现实践技能与理论知识的整合。根据对学生就业岗位的分析，工程制图课程在工作任务中处于核心地位，在构建学习内容时以工作任务为载体，以职业技能为主线，依据专业能力目标、方法能力目标和社会能力目标，将真实性的工作任务归纳为典型工作任务。

工程制图课程的专业能力目标是:具有较强的形象思维能力和空间思维能力;能够用正投影原理绘制和阅读常见工程图样;能够运用形体分析法、线面分析法，进行物体构形和结构创新，并正确进行表达;能够熟练使用常用绘图软件绘制工程图样;学会使用和查阅相关国家标准、手册等;能够正确使用测绘工具和绘图仪器，完成零部件的测绘[4]。按照专业能力目标的要求来设计实践性学习课程内容，如表1所示为其中一个学习情境的教学内容。

表1 工作任务分析表

1.3 实践性问题解决的情境创设

情境学习理论主张创设实习场或实践共同体来促使学生在真实的情境中进行学习。在教学中，创设运用知识解决现实问题的真实情境，让学生在真实问题及其问题解决情境中积极主动地参与教学过程，从而实现知识意义的建构和实践能力的提升。

以工作过程为导向设置学习情境，充分利用校内的工程制图实训中心、金工车间、工程拆装实训室、多媒体课件等，设计实践性问题解决情境，提出功能要求，由学生以小组为单位自行构思、造型、选择表达方法，进行独立思考、团队协作、综合应用，让学生对寻找问题的解决方法承担责任，真正成为学习活动的主人。在这一过程中，既突出了空间想象力的培养，又锻炼了学生的绘图与读图能力。例如拼画装配图，学生通过在工程拆装实训室进行部件的拆装(模拟现场生产过程)，了解部件的工作原理，对零件进行分类，分析零件的结构特点，画出零件图，最后根据零件图画出装配图。此外，实践性问题解决应当与其他实践教学(金工实习、生产实习)结合起来，特别是与企业工作现场相结合，从工程实际出发，让学生参与到企业的产品开发，图纸绘制等，增强学生的工程意识，培养创新能力。同时引导学生参加课外兴趣小组的技术活动，将课外活动中反映出的创新能力所需的理论知识、专业技能反馈到教和学的各个环节，激发学生为解决实际问题而主动去学习。

1.4 实践性问题解决的过程构建

实践性问题解决过程是学生获取知识和技能的一个重要过程，学生的学习积极性和参与程度至关重要。为了充分发挥学生学习的自主性，学生以小组为学习团队，以绘制工程中常用机构图样的工作任务为主线，将工作过程设置为不同的学习情境，每个情境又分成若干任务(项目)，从对机构的拆装、测绘等真实任务入手，将基本知识点贯穿于整个工作过程。在绘图过程中，学生不断提取已有的知识、技能信息等，分析拆卸下来的零件结构，确定自己的绘图方案，用正确的视图表达方法将其合理、清晰地表达出来。我们在具体的教学过程中，将徒手绘图和计算机绘图结合起来，学生把自己确定的表达方案手工绘制在图纸上，教师给予指导、点拨，然后进行修改完善，最后学生完成计算机绘制零件图和装配图。在实践性问题解决过程中，由于知识是与工作任务紧密联系的，因而学生能够理解它的价值，并能有效地结合情境发现问题和解决问题。由学生自主查找资料，分析有关信息，建立原有知识与新知识之间的联系，并对这种联系作认真的思考，在解决问题的过程中，形成工程意识。

教师在实践性问题解决中扮演管理者、引导者和评价者的角色。根据工作过程提出明确而又适度的学习任务，采用“教、学、做”一体化的教学模式，对于每一个工作任务(或项目)都采用边教、边学、边做的教学法，以加深学生对基本知识的理解，能够将理论与实践、课堂教学与职业岗位实际结合起来。教师通过分解、点拨实践操作，进行归纳、总结、评价，引导学生从感知到认知再到内化，整个训练围绕职业技能的掌握进行设计和实施。

2 实践性问题解决的教学评价

2.1 实践性问题解决评价内容

为了综合评价学生的学习效果，我们注重以下几个方面:将工程制图与职业资格鉴定结合起来;学生的自主学习能力与协作学习中的表现结合起来;结果与工作过程结合起来;考试成绩与能力评估结合起来[5]。

2.2 实践性问题解决的评价方法

评价内容决定了必须对实践性问题解决进行全程考核，对每一个学习情境我们都注意分阶段、分项目给学生以综合的评价，对于能力标准中每一能力要素都有足够的证据来表明学习者是否达到相应的操作标准。制图技能和CAD绘图技能考核采取以证代考的方式，与国家制图员证、CAD技能证相结合，实践证明有85%以上的学生可以顺利获得相应的证书。情境教学是以小组为单位进行的，我们强调组员的团队协作精神和个人的自主学习能力，以任务完成情况和完成质量进行考核。在评价中既有知识和技能的成绩单，又有工作质量、个人素质和合作能力的评价表，综合起来为学生的最终成绩。

2.3 实践性问题解决中的自我评价

在学生进行实践性问题解决的过程中，学习效果是教学评价的重要内容，它不仅能够检测学生的学习情况与发展水平，而且还能反映教师的教学质量与教学效果。积极引导学生对自己的学习效果做出准确评价，从而纠正学习过程中的偏差。我们参照国家制图员职业资格认证标准和CAD技能等级鉴定标准，制定了学生自我评价标准。

3 结束语

工程制图是实践性非常强的一门课程，把工作实践过程设计成实践问题解决过程，并在真实的情境中，学生通过实践问题的解决进行学习，能很好地体现高等职业教育工学结合的理念。通过开展面向工程项目的工程制图实践问题解决的学习，加强了实践教学环节，使学生既掌握工程制图的各种基本知识和技能，又能对产品开发有一个全面系统的了解，从而培养学生主动探索知识和终身学习的能力。

[1]杨文通，李杨，皇甫平，等.以实践创新为主线的图学全程教学体系初探[J].工程图学学报，2006(5).

[2]陈亮.体验式教学设计研究[D].西南大学，2008.

[3]孙永芳.高等职业教育实践学习探究[D].华东师范大学，2007:27－42.

[4]马英，叶安英，马璇，等.工作过程导向的高职机械制图教学探索[J].工程图学学报，2008(4).

[5]曹咏梅，熊放明，张麦秋.高职“化工制图”课程项目化教学改革探索[J].工程图学学报，2008(6).