中职机械制图课程核心素养探究

赵丽萍

摘 要：核心素养与课程结合成为国内外课程标准改革的重要方向。作为学科育人价值的重要体现，机械制图的学科素养主要涵盖工程思维、理性思维、国家认同与国际理解、科学探究与社会责任四个方面。为了全面提升中职机械制图人才的核心素养，可以从注重机械制图国家标准意识的树立、机械制图空间思维探究能力的培养、生产性实践情境教育的拓展、学生为主体教育教学方法的践行四个方面，进行人才培养的改革探索。

关键词：中职；机械制图；核心素养；培养路径

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1674-7747（2017）27-0009-03

机械制图是中职学校工科类重要的一门专业基础课，具有较强的实用性和广泛的适用性，被誉为“工程界无声的技术语言”，越来越多的企业用人单位和学校也高度重视机械制图人才核心素养的培养。2014年，教育部印发的《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》指出，研究制定学生发展核心素养是教育的首要环节，并提出把核心素养体系作为研究学业质量标准、修订课程方案和课程标准的依据，统领课程改革相关环节。因而，机械制图课程学生核心素养的培养要求凸显。教师的职责不仅仅是学业技能的传授，更重要的是通过知识的传授，培养学生内在的学科素养，为培育全面发展的人奠定坚实基础。

一、核心素养的基本内涵

所谓核心素养，指的是同职业上的实力与人生的成功直接相关的，涵盖了社会技能与动机、人格特征在内的统整的能力。[1]目前，核心素养已成为世界各国教育理论研究和实践变革的重大趋势。面临新世纪、新形势和新发展，学生应该具备哪些最为核心的知识、能力与情感态度，才能应对时代变化与未来发展，满足个人自我成长需要，成为学校人才培养需要思考的首要问题。

为适应全球化、信息化和多样化的时代挑战，帮助公民实现教育发展与终身学习的目标，国际经济合作与发展组织（OECD）率先于21世纪初，从社会心理学角度提出了核心素养的框架体系，并将它划分为互动地使用工具、在社会异质群体中互动和自主行动三个类别。[2]随后，世界上一些发达国家或地区，如美国、英国、芬兰、澳大利亚等，也纷纷启动了基于核心素养的教育目标研究，以期构建符合自己国家需求的核心素养指标体系，并致力于改革课程方案，全面提升人才培养质量。我国也不失时机地启动学生发展核心素养研究，并于2016年9月发布《中国学生发展核心素养》研究成果。该研究成果指出，我国学生核心素养是以培养全面发展的人为核心，分为文化基础、自主发展、社会参与三个方面，综合表现为人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当和实践创新六大素养，具体细化为人文积淀、人文情怀、审美情趣、理性思维、批判质疑和自我管理等十八个基本要点，[3]全方位体现了时代和社会对人所应具备的关键品质和能力的基本要求。

二、机械制图课程核心素养的主要内容

核心素养是学生获得成功生活和发展健全社会不可或缺的共同要求，既包括单纯的知识技能，还涵盖具体问题情境中灵活运用知识、情感、态度和价值观在内的关键能力。它的获得渗透在相关课程的教育教学中，而且是一个终身持续的教育过程。就机械制图课程而言，机械制图核心素养是机械制图课程育人价值的集中体现，是核心素养在学科课程中的具体化；体现了学生学习机械制图课程所需要形成的重要观念、知识能力和必备品格等方面的综合素质；主要涵盖工程思维、理性思维、国家认同与国际理解、科学探究与社会责任四个方面。

（一）工程思维

工程思维源于技术运用。技术运用是指理解技术与人类文明的有机联系，具有学习掌握技术的兴趣和意愿，而工程思维是能将创意和方案转化为有形物品，或对已有物品进行改进与优化的内在逻辑。在机械制图课程核心素养中，工程思维理念处于首要地位。一方面，中职学校的学生生理年龄尚且年幼、学习基础薄弱、缺少生产实践经验，对零件造型、公差配合、技术运用和装配知识等非常生疏；另一方面，机械制图课程是机电类工科学生进入专业教学必修的基础课，正确的识读机械零件图和装配图，是学生应具备的专业能力。且机械零件和装配图不仅是表达设计者设计思路的技术语言、生产加工过程中进行加工的重要依据、装配过程的重要参照，还是零件加工完成后，检验零件是否合格的衡量标准。因而，培养学生工程思维意识，增加学习工程技术的兴趣和意愿，成为机械制图课程核心素养的重要内容。在实际教学中，如何将机械制图这门工程技术界无声的语言有效地传授给学生，让学生按照国家标准（GB/推荐）规定，理解特定的符号系统、知识体系和技术内涵，并能指导生产实践，成为教师教育教学的重点。

（二）理性思维

理性思维是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，综合运用归纳和演绎等科学的思维方法认识事物、探求规律、解决问题的思维方式。机械制图课程要求学生具有空间思维、批判思维和创新思维，能够基于工程本身的需要，理解机械传动原理构造、建立合理的运动假设、科学规范的图样表达，实现从二维制图至三维空间视图的延伸，从画法几何作图到机械图样表达、工程制图的深入。以机械制图课程投影法的基本理论为例，中职学校的学生在初中阶段通过平面几何、立体几何的学习，具备一定的空间思维能力，能够通过启发性的教学，掌握、理解和运用投影法的基本理论，表达简单的空间物体，如棱柱体、圆柱体。在讲授三视图及其对应关系时，同学们也基本能够掌握长方体模型在教室黑板面、地面、门面所形成的的三面投影，并能准确地表达在黑板上，而且结合画图过程，同学们都能理解三视图之间的关系，并很快总结出长对正、高平齐、宽相等的内在规律。但是，随着课程内容难度和空间结构复杂程度的提升，如讲到相贯线、截交线、组合体等内容时，大多数同学都会因理性思维能力不足而陷入学习的瓶颈期。这也從反面说明了理性思维在机械制图课程学习中的重要性，也是机械制图课程理应掌握的重要思维方式。

（三）国家认同与国际理解

机械制图既需要继承优秀的历史传统，同时，又必须与国际接轨，其所培养的人才应当兼具国家认同与国际理解，这是机械制图课程核心素养的历史担当。即，在培养机械制图人才时，既要尊重我国悠久的图学文化，更要拥有国际视野，认同先进文化，促进技术交流。所谓国家认同素养，是指了解我国图学悠久的历史，对祖先留下的先进图学引以为豪，并积极传播弘扬中华优秀图学传统文化。据史料记载，我国秦汉时期就已经能够根据图样建筑宫室。到了宋朝，图学资料已经相当丰富。李诫所著《营造法式》就是一部文明世界的建筑图样巨著，它涵盖了平面图、轴测图、透视图等，并掌握了运用投影法表达建筑内部复杂结构的技术。

而国际理解素养是指工程机械技术人员应具有全球意识和开放合作的心态，从国家文化背景、内涵、底蕴和前景等角度思考，尊重世界工业文化的多样性和差异性，并积极参与和促进跨文化交流。机械制图是跨国际的无声语言，每个国家都有自己的工程图纸。从制图知识本身来分析，如投影部分，世界各国都采用“正投影法”绘制机械图样，ISO国际标准规定，在表达机件结构时，第一角和第三角画法等效使用。但不同的国家有不同的标准，如美国、日本、韩国等国家都使用第三角投影，德国、俄罗斯则采用第一角画法，我国GB/T14962-93规定，应按第一角画法布置六个基本视图，必要时（如合同规定等）才允许使用第三角画法。[4]可见，如果没有图学的国际思维，那么在进行国际交流的过程中必然会遇到多重困难。在这方面，厦门工商旅游学校做了重要尝试，学校考虑到厦门金龙汽车打造客户定制服务的特殊性，其产品远销世界40多个国家和地区，需要大量国际化的维修及售后服务技术人员。因而，学校在开展校企合作中，尤为重视学生国际化视野的培养，而且每一年外语优势、技术突出、努力上进的同学均有出国进修和工作的机会。

（四）科学探究与社会责任

技术进步是科学探究和社会责任的显性成果。从其内涵来看，科学探究素养是遵循学生身心发展规律与教育规律，重视理论支撑和实证依据，将科学的理念和方法贯穿研究工作的全过程。一方面，它保护学生的好奇心和求知欲；另一方面，鼓励学生不畏困难，坚持不懈地大胆尝试，积极寻求有效的问题解决方法。社会责任素质是指基于对机械工程的认知，在工作学习中主动参与讨论研究，具有解决机械生产、设备零件制造问题的责任担当和处理能力。回顾全球工业革命的进程可知，工业1.0是以蒸汽机为代表的机械化时代；工业2.0以电气化为代表的普通机床；工业3.0以数控机床为代表的数字化时代；工业4.0以智能机床为代表的智能化时代。而机械制图作为基本的技术语言，在工程发展中发挥了技术革新传递的重要推动作用。因而，我们在机械制图人才培养过程中，应当尤为重视学生科学探究与社会责任意识的素养培育，使其深刻认识到学习制图的重要价值，从而增加学习的自主性、积极性和使命感。此外，机械制图代表着严谨、认真、准确和精密，图中每一种图线、每一个尺寸、表面处理方式都具有不同含义，表达不同的机械设备的区域、大小、运动，必须潜心研究，确保精准安全，不容丝毫马虎。因而，无论是制图人，还是复核人，都应具有匠人精益求精的职业追求和一丝不苟的责任担当。

三、机械制图课程核心素养的培养路径

课程是作为必要的、明晰的要素而使学习者汲取知识，赋予世界以意义所必要的一种捷径。[5]核心素养与课程结合已成为国内外课程标准改革的重要方向。鉴于此，机械制图课程应紧紧围绕学科所要求的核心素养，注重标准意识、培养空间思维、增设实践教学内容、改革教学方法，全面提升中职机械制图人才培养的质量。

（一）注重机械制图国家标准意识培养

机械制图是用由图形、符号、文字和数字等组成的图样，表示机械的结构形状、尺寸大小、工作原理和技术要求的学科，是表达设计意图和制造要求，以及交流经验的技术文件。因而，在培养学生机械制图课程核心素养方面，作为一名制图课教师，必须让学生充分认识到国家标准的重要性，并在制图课教学中始终坚持标准意识培养。此外，随着行业的进步，标准也在发展，与以往的国家标准相比，2015年，新版的制图标准就做了局部调整。因而，教师必须时刻洞察行业最新动态，积极推广最新国家标准，强化学生统一性、通用性、通则性和国际性的标准意识，同时，增进国家认同与国际理解。

（二）培养机械制图空间思维探究能力

空间思维是机械制图学科核心素养的重要方面，在一定程度上决定机械制图能力的高低。在机械制图课程教学中，空间思维能力分为两部分，一是由物到图，即由空间实体到平面图形的转换，主要是运用投影原理和投影规律绘制平面三视图。二是由图到物，即由平面图形到空间实体的转换，主要是运用形体分析法和线面分析法把实体从图中抽象出来，确定空间实体形状。[6]根据机械制图教学大纲要求，学生应具备一定机械图样的识读能力和绘制能力，因而教师必须将空间思维能力培养作为教育教学的重点和难点，并花费大量的课时讲解教学内容。一方面，在平面、立体几何的基础上，熟悉正投影规律，利用典型形体的读图训练提高学生空间构思能力，实现由平面图形感知转向三维实体的空间想象；另一方面在掌握机械制图基础知识与国家标准后，加强学生实物练习频次，提升图示平面表达能力。

（三）增设生产性实践的情境教学内容

核心素养不是教师直接教育的结果，而是在生产性实践情境中，借助问题解决的实践培育起来的。机械制图本身是一门实践性和应用性很强的学科，学习的目的不是对画法几何、投影作图知识的堆砌，而是担负着生产实践、机械加工、技术传递和应用服务重要的社会功能。但现在中职学校学生的年龄大多处于16-17 岁这个阶段，缺乏工厂实践经验，也对机械运动构造知之甚少，这无疑增加了教师教学的难度，也迫切要求教师改变传统教学方式。为让学生对所学的课程内容有充分感知和想象空间，教师应开展情境教学法，适当增加生产性实践课程比例，主动带领学生走进车间、亲临机床加工过程、体会钳工制造工艺，切实感知图样在指导生产实践中的重要性，这对于学生动手实践及创新意识的培养大有裨益。此外，教学中还应充分发挥新媒体技术，尽量多运用模拟生产工作场景的教学仿真课件，既有利于学生增加图样在大脑中的图形表象储备，又于无形中培养了他们的工程思维意识。

（四）践行学生为主体的教育教学方法

机械制图是研究形体表述的学科，形体的种类、结构繁多，变化无穷，学生不可能都亲自看过、接触过，必须凭借空间想象力在头脑中构造新形象。那么，如何引导学生开发智力、打开思路，帮助学生进行创新性的空间建构呢？最佳途径便是践行以学生为主体的教育教学方法。（1）精讲细讲。讲究启发引導是以学生为主体教学方法最为重要的特征，它不是平铺直叙地讲解教材内容，而是结合教学重难点深入浅出地阐释内在原理和方法。（2）多思勤练。通过精心设计系列问题，循序渐进地引导学生自主想象或观察模型，然后思考规律，动手画图，得出结论。毋庸置疑，发展学生的核心素养，需要教与学方式的深刻转变。这种以学生为主体，以能力为重点，强调自主学习的教学方式，能最大程度激发和培育学生科学探究的精神。

参考文献：

[1] 钟启泉.基于核心素养的课程发展：挑战与课题[J].全球教育展望，2016（1）：3-25.

[2] 师曼.21世纪核心素养的框架及要素研究[J].华东师范大学学报（教育科学版），2016（3）：29-37.

[3] 教育部.中国学生发展核心素养报告[EB/OL].[2017-03-09].http：//edu.people.com.cn/n1/2016/0914/c1053-28714231.html.

[4] 孙忠敏.高职院校制图教学如何兼顾企业实际应用——比较第一角投影法和第三角投影法[J].科技信息，2010（12）：494-495.

[5] 磯田文雄.站在十字路口的日本学校课程行政：基于关键能力的教育[Z].沈晓敏，译.华东师范大学课程与教学研究所第13届上海国际课程论坛论文，2015.

[6] 徐燕君.画法几何传统与现代化的教学手段之比较[J].科技资讯，2010（11）：252-253.