中职《AutoCAD机械制图》教学问题及教学策略
2018-08-25范继红
范继红
《AutoCAD机械制图》是中等职业学校机械类及工程技术类专业的一门专业核心课程。《AutoCAD机械制图》的教学任务在于使学生掌握AutoCAD机械制图的基本知识,获得读图和绘图能力。广州市教育研究院把《AutoCAD机械制图》确定为机械工程技术类专业的学科检测课程,也足见其重要性。《AutoCAD机械制图》课程理论性和实操性都比较强,对于中职学生来讲,学习难度是比较大的。从参加广州市学科检测和机械绘图员中级等级考证来看,还存在一些问题,值得我们运用职业教育理论,以广州市学科检测要求为标准,研究教学存在的问题,采取切实可行的教学策略,提高课堂教学的有效性。
一、《AutoCAD机械制图》教学问题及归因
分析《AutoCAD机械制图》课堂教学状况,研究其问题及归因,可以从两个方面进行观察、统计、分析,一个是走进课堂,看课堂教学状态,教师是怎么教的,学生又是怎么学的,是否形成了课堂教学生态;一个是统计和分析广州市学科检测成绩或考证通过率,获得结论。
走进课堂,我们常常见到的是:教师或运用多媒体或使用尺规认真讲解,滔滔不绝,不厌其烦。多数学生学习并不投入,甚至不听讲,有的在书上戳戳点点,有的随口应答。教师要求学生学习,主要是强调要考试。师生很少互动,没有形成良好的教学生态。
从学科检测和考证成绩来看,《AutoCAD机械制图》学科检测分两个部分进行考核,一部分是理论笔试部分,另一部分是上机绘图部分。理论笔试部分主要考查制图的基本知识、三视图的投影、机件表达方法、常用件、识读零件图、识读装配图等,这部分学生问题比较多,比如补缺线丢分较多,对投影关系、空间想象不够全面;常用件螺纹的区分、内外螺纹的表示方法不清,断面的剖面线表示不全等。上机绘图部分主要是绘图系统基本操作,抄画几何图形,多数学生都能掌握,少数同学抄画零件图形失分较多。分析这些教学问题的原因,笔者认为主要来自如下三个方面。
(一)学生基础差是客观原因
中职学生文化课基础比较差,特别是数学成绩更差。他们对理论知识学习往往是望而生畏,没有学习兴趣,逻辑思维能力、计算能力和空间想象能力没有得到应有的发展,给《AutoCAD机械制图》的学习带来了比较大的困难。《AutoCAD机械制图》几乎每一个项目、每一个知识点都是以数学为依托的。
(二)学习内容难是主要原因
首先,《AutoCAD机械制图》一般都是把传统的AutoCAD机械制图和现在的计算机辅助制图两个学科融合到一起,既需要制图基础知识,也需要计算机软件制图的技能,增加了学习的难度。其次,学习《AutoCAD机械制图》离不开基本的数学知识,需要学生具备简单的尺规作图能力和基本的计算能力。比如,学习几何体投影需要掌握立体几何知识的点、线、面的位置关系,能够画与已知直线或平面的平行或垂直直线。再次,由于初中数学只是学习了平面几何,中职数学也删减了立体几何部分。而AutoCAD机械制图是离不开立体几何的,需要学生具备初步的空间想象能力,如学习剖视图、截面图,特别是比较复杂的组合体都依赖学生的空间想象力。
(三)教学方法旧是根本原因
多数教师采用传统的讲授法,很容易造成教师满堂灌,教学形式单调、枯燥,并且教学反馈慢,课堂上学生绘图少,影响知识和技能的理解与迁移,无法形成工作能力。尽管很多学校使用了人民教育出版社出版的柳洁老师主编的《AutoCAD机械制图》教材,但不注意研究教材教法,仍然按传统教法授课,影响了教学效果。柳洁老师主编的教材打破了传统的学科体系,代之以行动导向的工作过程,应该使用项目教学法或其他行动导向教学法才会取得最佳的教学效果。
二、《AutoCAD机械制图》教学的基本标准
(一)课程标准要求
学习正投影的基本原理、图示方法和国家制图标准,使学生具有一定的空间想象和思维能力,能够正确阅读中等复杂程度的零件图和装配图,能够绘制简单的零件图;具有使用常用绘制工具绘制草图的基本技能;了解计算机绘图的基本知识;掌握一些绘制机械图的常用技巧;掌握机械样板图的建立与调用。
(二)学科检测命题原则
标准化原则。测试所依据的标准和教材以绘图任务为教学单元。学习目标是量化可测的,知识点、技能点清晰明确。这就为试题的标准化提供了保障。
标准参照测验。标准参照测验可测量教学目标的达成度,对学生学业达成有解释意义,能解释学生掌握了多少机械CAD制图课程规定的知识和技能。
强调AutoCAD机械制图学科的特性。检测突出学科的基础性和实用性,保证基础知识和技能为专业课服务的功能,突出学科自身完整的实践功能。
强调AutoCAD机械制图是学习目标,AutoCAD是工具。以AutoCAD作为工具,采取做中学、做中教,学习的主体目标是AutoCAD机械制图的基础知识和技能。教学既要充分利用软件载体,以行动导向教学实现学习目标,又要避免将重点放在绘制图形上。
这些要求和原则就是我们《AutoCAD机械制图》课堂教学的基本标准。评价课堂教学效果是否有效关键在于是否达到了这个标准。
三、研究教学策略的理论依据
(一)生本教育理论
生本教育是华南师范大学郭思乐教授提出的教育理论。他强调教学必须从主要依靠教师的教转向主要依靠学生的学。学生学的动力是教学的原動力。教学要坚持全面依靠学生,以先做后学、先学后教、合作讨论的生本教育方法,让学生整体地感受和领悟知识,使学生获得学习的快乐和体验学习的成功。学生一发动起来,课堂就会涌动生命的活力,表现生命的神奇。教育就会变得简洁、美好和高效。如学习了棱柱的三视图及尺寸标注后,再学习圆柱的三视图及尺寸标注,可以这样设计一个学习任务:首先画一个底面为正方形,高是底边长的2倍的正棱柱的三视图,并进行尺寸标注,然后对比探究圆柱的三视图及尺寸标注。这个任务比较容易,学生会自己上网查资料,也可以看书学习,还会一起讨论研究,经过类比探究,基本完成了任务,课堂上大家在交流展示,会生成圆锥、球等旋转体的三视图知识。
(二)行动导向教学
行动导向教学法是以工作任务为核心来训练操作技能并建构理论知识的教学法,包括案例教学法、角色扮演法、项目教学法、引导文教学法、模拟教学法。这些方法,比较适合中职学生的认知规律和思维习惯,适合职业教育的教学实际,学生比较喜欢,教学效果比较显著。行动导向教学法是借助于某一个媒介,比如案例、项目、情境或引导文等,让学生在“行动”中获得技能,学习知识的方法。它的最大优势是,避开了学科体系的知识建构,代之以“做中学”,符合中职学生的认识规律。在《AutoCAD机械制图》教学中,我们可以用项目教学法组织“绘制轴承座”的教学,可以用引导文教学法指导学生学习创建A4绘图文件。
四、《AutoCAD机械制图》课程的教学策略
教学策略是教师在教学过程中,为达到一定教学目标而采取的一系列相对系统的行为,是关于有效地解决教学问题的方法、操作原则和教学结构的知识。《AutoCAD机械制图》的教学策略就是围绕上述教学问题,借鉴生本教育理论和行动导向教学法,处理教学环境、教学内容、教学方法等方面的问题,更加充分地调动学生学习的积极性,提高教学效率。
(一)情景教学,突出感受
郭思乐教授认为知识只有成为整体状态的时候,特别是对儿童个体有整体意义的时候,它才呈现出其“生命”特征。人教版《AutoCAD机械制图》的教材是按项目编写的,每个项目都具有整体性,易于学生整体感受知识,形成感悟,发现知识。在教学过程中,教师也要注意科学地、巧妙地创设学习情境,让学生得到充分的感受和体验,从而形成生动的感性认识。比如识图,可以拿一张地图和一张教学图样引导学生比较,地图比机械图样更复杂,但是学生比较熟悉。教师引导学生观察地图的河流、山川、沙漠、城市、铁路表现为具体的符号、颜色。国家、省、市的界限转化为不同的线条,地图上的长度与实际的长度有一定的比例,学生都能明白。再看机械零件图,学生就比较容易理解图纸的幅面、格式、比例、字体、图线、尺寸标注了。再如画图,让学生画六角螺母的俯视图,教师可以先不解释这个概念,凭着学生对俯视这个词的理解和画正六边形的基础,他们是能够画出六角螺母的俯视图的,这样可以让学生体验“读图”与“绘图”。
(二)优化课程,整合内容
柳洁老师主编的《AutoCAD机械制图》教材是按项目进行设计的。教材以AutoCAD为基础,把机械制图和计算机辅助绘图整合在一起,运用项目教学的方法,项目内容源于实际,难度逐步加深,思路清晰,适合学生的学习实际,优化了课程。可以说,教材从宏观上完成了机械制图和计算机辅助绘图的整合。但是,在教学中由于专业的不同、课时多少的不同、学生学习情况的不同,还需要进行教学内容整合,即对知识技能进行编排、重组、更新和应用。笔者所进行的《AutoCAD机械制图》教学内容整合主要有三个思路。
首先,基于行动导向的教学内容整合。行动导向教学是跨章节、跨学科的综合课程模式,它不在意知识的学科系统性,而关注任务的完成或实际问题的解决。教师创设与实际工作环境相似的一体化教室,引导学生以完成任务为线索进行学习,可谓产教融合,教学一体。教学以一个任务为载体整合相关的知识内容,如绘制挂轮架这项任务就承载了制图的基本规定、平面图形的画法、AutoCAD常用操作命令等知识。
其次,基于知识体系的教学内容整合。《AutoCAD机械制图》是行动导向教材,采取的是“项目—任务”式的结构。它有利于学生学习操作技能,提高实践能力,但明显地忽视了知识的系统性。为此,可以完成一个项目以后进行一次以学科体系为线索的整合,帮助学生建立知识结构。
再次,基于学生认知的教学内容整合。如果说前两者是从工作任务、知识技能等角度进行考虑,那么基于学生认知的教学内容整合就是从学生学的角度考虑,关注的是学习如何更有趣、更容易、更有效。这就要研究中职学生的认识、情感、意志、兴趣、动机等心理因素,进行教学内容整合。如,项目二 绘制轴承座,在绘制圆筒中要学习基本几何体三视图,根据学生认知特点我们有两种整合方法,一种是按多媒体和旋转体整合,共同研究最简单的棱柱三视图,自主探究棱锥、棱台的三视图,共同研究圆柱三视图,自主探究圆锥、圆台的三视图;另一种是按柱、锥、台整合,进行教学。
(三)行动导向,任务引领
《AutoCAD机械制图》要以行动为导向,以任务引领教学。任务引领教学是教师以任务为主线,以自主学习或合作学习的形式引领学生完成任务,让学生在完成任务的过程中获得知识、技能的方法。《AutoCAD机械制图》这门课的实操性很强,有利于采用行动导向、任务引领的方法组织教学。其教学步骤如下。
首先,设置项目,明确任务。教师要根据学生心理发展规律和教材要求,对教材进行整合处理,设置问题情景,以任务的形式呈现给学生。如,学习组合体时,可以布置“画轴承座的三视图并标注尺寸”的学习任务,让学生以小组为单位完成准备工作,准备绘图纸和工具、轴承座的实物模型。
其次,小组合作,完成任务。学习小组进行内部分工,分别承担测量尺寸、记录尺寸、画草图、画正视图纸等具体任务。在工作过程中,一定会遇到如何测量轴承座的数据,如何布置三个视图,如何标注尺寸等问题。教师要指导小组长组织小组讨论,查看资料,研究教材,上网学习,自主寻求答案。然后小组讨论,每人都发表自己的意见,评论别人的观点,形成小组意见。然后以小组为单位,将小组画好的图纸通过实物投影仪在屏幕上向全班展示,小组上台讲解图纸并回答其他组的提问。这时就会出现任务结果、方法有所不同,比如每个小组尺寸标注的情况都不一样。教师认真倾听,但不作评论,而是把问题抛给学生研讨,将问题引向深入。
最后,分析过程,总结知识。学生经历了“画轴承座的三视图并标注尺寸”的操作过程,研讨了机械制图的操作方法,獲得了比较好的学习成果。这时,教师要注意引导学生从工作过程中总结知识和技能。知识包括绘图框、标题栏、轴承座、主视图、三个视图、截交线、相贯线、尺寸基准等概念。技能包括测量轴承座的尺寸,选择主视图,布置三视图,用形体分析法分析轴承座,画截交线,画相贯线,选择尺寸基准,布置及标注尺寸。
此外,还可以运用多媒体教学、微课、慕课、翻转课堂、教学评价等教学策略,来提高学生学习的积极性和课堂教学的有效性。
总之,《AutoCAD机械制图》的教学必须针对出现的问题,运用现代职业教育理念和方法,采取有效教学策略,以达到优化课堂教学结构,发挥学生主体作用,提高课堂教学质量的目的。
责任编辑陈春阳