《机械制图》“任务引领—问题驱动”课型的建构
2016-06-07冯健明
冯健明
摘要:笔者针对机械制图教学中存在的主要问题,应用工学结合理念和行动导向教学方法,构建并实施“任务引领—问题驱动”课型,提高了课堂教学有效性。本文对该课型的内涵、课型的特征、任务与问题的设计、课型的结构与实施进行了探讨。
关键词:机械制图;课型;任务引领;问题驱动
中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1005-1422(2016)05-0038-03
《机械制图》是中等职业学校机械类及工程技术类相关专业的一门重要的专业基础课。其任务是使学生掌握机械制图的基本知识,获得读图和绘图能力,培养学生分析问题和解决问题的能力,使其形成良好的学习习惯、职业素养,为职业生涯的发展奠定基础。反思当前《机械制图》教学主要存在三个方面的问题,一是教学观念传统,以教师和教材为中心,忽视了课型实践性的特点和学生学习主体性的发挥;二是教学内容滞后,教学缺乏载体,现行教材仍然保持着传统的学科体系,没有把当前先进的计算机技术反映在教材中;三是课程教学脱离岗位工作能力要求,为专业服务性不强。据此,笔者根据工学结合理念和行动导向教学方法,从中职学生的学习实际和课程的特点出发,整合《机械制图》与《AutoCAD》课程内容,构建了机械制图“任务引领—问题驱动”课型,提高了课堂教学有效性。
一、课型的内涵
课型构建的理论依据是工学结合的理念和行动导向教学法。工学结合是现代职业教育的先进理念和方法,工学结合课程提出“学习的内容是工作,通过工作实现学习”,解构了传统意义上学科体系,创建以行动为导向、以工作任务为载体的教学体系。行动导向教学是针对典型的职业教学目标,学生在教师引导下,通过“独立获取信息、制定计划、实施计划、评估计划”这一完整的行动方式构建知识,掌握专业技能,最终形成职业素养的教学方法。
《机械制图》是一门理论性和实践性都很强的课程,但《机械制图》教材大多基于学科的体系,强调知识结构,缺乏教学载体,不符合学生的认知规律。《AutoCAD》课程是利用计算机辅助设计软件培养机械类专业绘图人员的一门专业技能课程,学生比较感兴趣,但当前该课程的教学侧重于对机械图形的描绘,而忽略图样知识实用性学习,赋予专业知识较少,容易变成单纯软件的操作教学。基于两门课程的特点以及各自单独教学存在的问题,笔者通过选取源于生产实践的工作任务,以“实用、够用”为原则,将两门课程内容进行整合,构建“任务引领—问题驱动”课型。
二、课型的特征
机械制图“任务引领—问题驱动”课型是从学生职业生涯的发展出发,遵循行动导向原则,以工作任务来组织教学内容,以问题来驱动学生学习和探究,以机械CAD软件为教学工具,培养学生制图能力和职业素养的一种专业课教学课型。
(一)任务引领性
课型以任务引领机械制图知识、AutoCAD绘图技能和职业态度,改变把知识、技能与工作任务相剥离的传统格局,让学生在完成工作任务的过程中学习相关知识和技能,发展综合职业能力。
(二)问题探究性
课型以问题来突出学习的重点和难点,以问题探究的形式来激活课堂,通过教师设计相关问题或学生学习中发现的问题,引导学生独立思考、合作探究,培养学生的问题意识和解决实际问题的能力。
(三)操作程序性
课型以绘图操作步骤为线索进行设计,在绘图实践中学习理论知识,符合学生的认知逻辑,具有操作程序性的特征。如,要完成“绘制轴承座三视图”这个任务需要七个步骤:第一,画作图基准线;第二,画底板;第三,画圆筒和圆凸台;第四,画支撑板和加强肋板;第五,画底板上圆角、圆孔和通槽;第六,检查、修改;第七,标注尺寸,完成全图。
(四) 理实同一性
课型通过选取源于企业并与专业相关的典型工作任务,让学生在反复的读图和绘图实践中,逐步培养空间想象和形象思维能力,提高读图和绘图技能,形成良好的职业素养,达到中等机械技术人才必备的读图和绘图能力要求。
三、任务与问题的设计
任务设计与问题设计是本课型的关键,整个课堂都是围绕着完成任务和分析、解决问题进行的。
(一) 任务的设计
《机械制图》“任务引领—问题驱动”课型的建构
本课型是以任务为中心进行设计和实施的,好的学习任务能起到事半功倍的作用。因此对任务的选择和设计就显得尤为重要,任务的确定至少应满足以下要求。
1.在专业上具有一定的典型性,而且具有一定的教育和教学价值;
2.能够反映真实的工作情境,与企业的实际生产有直接的联系;
3.完成任务需经历完整的工作过程,该工作过程可用于学习特定的教学内容,并促进综合职业能力的发展;
4.能将某一教学问题的理论与实践结合在一起并具有一定的难度,不仅是对已有知识、技能的应用,而且要求学生进行整体化的思考和实践,运用已有的知识,在一定范围内学习新的知识技能,解决过去从未遇到过的实际问题。如,设计“绘制螺杆”(如图1所示)任务主要考虑以下几点。第一,螺杆是机用虎钳中的一个很重要的零件,具有轴类零件的典型特征,而机用虎钳是一种典型的装夹工具,在机床中应用广泛,选取该零件作为任务可以很好的呈现学习情景,容易激发学生的兴趣。第二,螺杆可以有效的承载“移出断面图、局部放大图、尺寸公差”这部分教学内容,可安排在学生学习完“三视图、组合体和剖视图、螺纹”内容之后进行。第三,螺杆这个任务包含的尺寸公差知识及其标注方法可使理论与实践有效结合。
(二)问题的设计
“学起于思,思起于疑”,学生的思维往往从问题开始。本课型通过问题的探究,令学生知其然,更要知其所以然,设计问题一般应从以下几个方面考虑。
1.问题要有针对性。即问题要针对教学目标,针对教学重点、难点,针对学生实际,围绕学习任务而设。
2.问题的难度要适中。问题的难易程度直接影响学生学习的兴趣和动机:过于简单的问题,学生会感到索然无味;过深过难的问题,使学生茫然或理不出思路。因此,设计问题一定要从学生的实际出发,既要考虑学生的现有知识水平,又要考虑学生的思维特点和心理状况,使学生经过一定的努力能够解决。
3.问题要有层次性。问题要有难有易,排列有序,适合不同层次的学生思考分析。学生对问题的认识总是从已有的知识和经验出发,问题的安排顺序要与思维发展的顺序相一致,涉及的知识要从学生已有的知识出发逐步延伸到新知识,问题设计要突出新、旧知识的联系,必须是逐步上升,由浅入深,由易到难,由收敛到发散,由定向到开放。如,针对螺杆这个任务,笔者设计以下问题驱动学生学习、思考和讨论。
(1)机械图样的基本表示法有哪些?我们曾经学过哪些?
(2)该图采用了哪些表达方法?分别表达什么部位?
(3)你能对应螺杆说出移出断面图、局部放大图的作用和画法吗?
(4)什么叫尺寸公差?跟尺寸有什么关系?你能在该图中找出并说明吗?
(5)你觉得这个图应该怎么画?说说你的绘图思路?
(6)你能想象出螺杆的形状吗?螺杆的结构特点是怎样的?
四、课型的结构与实施
课型结构是指课型所涉及的教学环节,是实现教学目标的基本策略。机械制图“任务引领—问题驱动”课型的主要结构是“前置任务,引导自学——小组合作,探究问题——演示讲解,完成任务——展示成果,评价总结”。下面仍以“绘制螺杆”为例,阐述课型的实施。
(一)前置任务,引导自学
教师在课前给学生布置好精心设计的学习任务和引导问题,可拓展教学的时间和空间。如教师在课前给学生分发“绘制螺杆”任务书(包含零件图及前面所设问题),引导学生收集、查找资料,对所涉及的知识进行学习,对问题进行思考。
(二)小组合作,探究问题
在充分的,有效的自主学习的基础上,教师在引导学生开展小组合作学习,一起分析任务,探究问题,集中小组的智慧,促进问题的解决和知识的生成。对于“绘制螺杆”任务,大部分同学经过第一个环节的学习和思考,都可以理解图样的基本表示法,螺杆所采用的表达方式等简单问题,但对于比较难的问题,如移出断面图、局部放大图、尺寸公差这些新的知识可能只有少部分人能理解。课堂中教师要组织学生开展小组讨论,让组员相互交换意见,对不同的地方进行讨论,形成小组共识。小组讨论完之后,还要开展全班研讨,让小组代表发言,其他小组倾听并发表不同的见解,进行深入的探讨。遇到难点和瓶颈问题,教师可借助实物、模型和多媒体课件帮助学生探究。
(三)演示讲解,完成任务
经过前面自主学习、小组合作学习环节,大部分学生已经能看懂图,绘图也有了基本的思路,进入绘图环节。在该环节,教师要巡视、观察,及时了解学生绘图的情况,挖掘好的绘图方法,对于绘图过程中产生的新问题或难点,除了引导学生自主学习、小组合作探究外,还可通过学生代表或教师进行演示操作、重点讲解,分析并呈现问题的解决办法,帮助学生攻克难点,引导学生顺利完成任务,并实现知识、技能的增长。对于“绘制螺杆”任务,经过教师的引导和学生的讨论,归纳出五个步骤。第一,绘制螺杆的基准线和定位线;第二,绘制螺杆主要轮廓;第三,绘制螺杆移出断面图;第四,绘制局部放大图;第五,标注尺寸和尺寸公差。教师要重点引导学生对“移出断面图、局部放大图、尺寸公差”的画法的探究。
(四)展示成果,评价总结
学生完成了任务,都会感受到成功的喜悦,都迫不及待想跟同学分享。通过成果的展示,有效促进学生之间的学习、交流,锻炼学生的沟通、表达能力,增强学生学习的自信心;通过同学、老师的点评,可以肯定学生的优点,指出学生存在的问题,激励学生进步;通过师生的总结,可帮助学生提高专业技能,建构知识体系。
这个环节首先让各组代表汇报小组学习情况,讲解绘图思路,分享在任务完成过程中遇到的问题和解决的办法。然后进行评价,评价采取自评、互评和师评的方式进行。评价的内容包含两部分,一部分是对学生的专业能力进行评价,其一是识图能力(回答所设问题的能力);其二是绘图能力,依据计算机中级机械绘图员考核标准对学生绘图的完成度和准确度进行评价。另一部分是对学生的职业素养进行评价,如学习的态度、团队的精神、创新的意识等进行评价。在这个环节中,教师可根据学生对知识掌握情况,再次补充、讲解,修正学生在讲述中或操作中出现的失误,也可对绘图重点、难点进行示范操作,同时引导学生总结看图、绘图的方法,帮助学生构建知识体系。
综上所述,“任务引领—问题驱动”课型是以两条线索来开展教学的,如图2所示,一条是明线(任务引领),即布置任务→分析任务→完成任务;另一条是暗线(问题驱动),即提出问题→分析问题→解决问题,该线针对教学目标和重、难点,围绕任务而设计,把问题贯穿于教学过程的始终,使教学过程成为学生自主学习、小组合作探究、全班研讨的再发现、再创造的过程,培养学生的问题意识、思维能力和创新素质。
总之, “任务引领—问题驱动”课型遵循了学生的认知规律,构建了以行动为导向、以工作任务为载体的教学结构,促进了学生的知识建构、能力提高和职业素养的形成。实施“任务引领—问题驱动”课型,可以充分发挥学生学习的主体作用,提高课堂教学效果,使学生不仅可以较深入地达到对机械制图理论知识的理解和操作能力的掌握,更有利于学生分析、解决实际问题能力和职业素养的培养。
在实际应用过程中,要注意做好实物、模型、课件等资源的准备,给学生提供学习资料、工具书等,有条件的还可以开放网络资源,引导学生根据学习的需要,主动获取;教学场所的布局应作根本性调整,由以教室为主、实操室为辅,转变为以实操室为主、教室为辅,最好是配有多媒体教学的机房,实现“教、学、做”一体化教学。
参考文献:
[1]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[M].北京:清华大学出版社,2009.
[2]严中华.职业教育课程开发与实施——基于工作过程系统化的职教课程开发与实施[M].北京:清华大学出版社,2009.
责任编辑朱守锂