中职机械CAD教学中信息化技术的运用研究

2022-11-17陶程锦

农机使用与维修 2022年6期

陶程锦

(常州航空技工学校，江苏常州 213000)

0 引言

在科技愈加发达的新时代，教学理念不断地发生变化，越来越凸显出学生的地位。中职机械教学由于学科的复杂性和单调性，对于学生的吸引力逐渐减弱，因此，对于中职机械教学方法的研究，应该从实际问题出发，并结合信息化技术，提升教学效率，保证学生对学习有足够的兴趣，能自主学习，使中职机械CAD教学顺利开展。

1 中职机械CAD教学的现状

1.1 学生方面的现状

学习机械CAD既需要学生在机械制图和使用绘图软件上具备基础知识，也需要学生具有一定的实践能力。中职学生普遍存在基本专业知识掌控不全的情况，并且空间想象和形象思维能力都稍有欠缺，且中职学校在学习过程中，往往注重理论教学，缺少实践课程，导致中职学生实际动手操作能力达不到企业要求。CAD(计算机辅助设计)的学习，不但要求学生掌握机械画图和制图软件的理论知识和基本操作，对学生实际动手操作能力也有较高要求。但中职学生做不到完全熟知和运用基础理论知识，缺少关于绘图具体形状的想象和三维立体的模拟能力，并且中职学校在开展基本教育的阶段，忽略对学生在实际动手操作方面的培养。中职学生在学习积极、主动方面的内驱性较差，对于电子产品的使用基本以“游玩”为主，养成了玩游戏、看直播等不良生活习惯。在如今信息化电子设备更新换代比较频繁的时期，中职学生更容易迷失自我。怎样引导中职学生合理运用电子化产品，是中职教师的职责所在[1]。

1.2 教师和学校方面的现状

多媒体教学是现在很多学校都在应用的一种教学手段，是传播知识的重要手段，然而绝大部分中职教师却把它当成了一块“漂亮”的黑板，面对计算机屏幕侃侃而谈，成为了一个多媒体课件讲解员。长此以往，学生会出现审美疲劳，降低主动学习的兴趣，影响教师的教学效率。并且对中职学校来说，不能很好地为学生提供专业的实际演练场地，在学生上专业课时，电子信息化的手段应用相对较少，导致某些科目的教学内容没有办法通过图文并茂的方式展现出来，无法标注出机械专业课重点、难点。一般的教学方法，教师和学生之间都是通过现场互动，线下交流的方式，收取相关课程作业、进行有关作品的展览交流，通过纸质卷面评分的方式测试学生的学习成果，这一般存在分数统筹困难、效果反应不及时，对学生作品或作业的评比总结存在主观因素、片面评价的问题，不利于及时帮助学生解决学习中遇到的困难。

2 信息化技术在CAD教学中的应用

2.1 在微课方面的应用

教师不可能时刻关注学生状况，微课的运用，可以对学生进行课下教导，能大量节省课上时间，学生便拥有大量自主练习和自由支配的时间，进行动手操作和学习。在信息化教学法没有得到广泛应用的传统课堂教学模式中，是以教师为主导，学生只是在课堂上配合听讲。教师的课堂讲述占用了学生大部分甚至全部时间，学生对新的知识点无法完全掌控及熟练运用，教师通常要花费30 min左右的时间去深入讲解一个系统的知识点，但学生能够集中注意力的时间大概只有10 min，所以对于这种情况，教师必须找到新方法让学生能利用有限时间更高效的学习知识。而在新的教学模式下，特别是信息化教学法中微课的应用，可以很好地解决这一问题，转换学习模式，增加学生的学习自主性，稳步提升机械理论学习能力。例如，在正多边形知识教学过程时，画图是经常会用到的方式，但教师如果只进行画图内容的单一讲解，学生就会对课堂产生厌倦心理，这时教师可以采用其他方式教学，使用创意图形的方法，用五角星作为例子，学生通过五角星进行思维发散，能够联想到国旗等。正多边形的学习在传统教学中教师需花费较长的教学时间，教师要思考如何联系之前学过的知识进行讲解，教学未设计出具体流程，学生便不能在传统教学方式中形成主观的认识，在传统教学中，教师进行知识的讲述十分杂乱，只是将所有知识点陈列出来，教师仅仅在意是否将教学内容全部教授，而忽略学生是否真正的理解知识，学生的学习效果无法保障。而微课教学的应用凸显了学生作为学习主体的地位，这种教学方式使教学从学生的角度开展，如此一来，学生便可利用课后充足的时间，对不会的知识点进行再次学习，还能反思课上学习时出现的问题，再用节省出来的时间向教师和同学请教自己无法解决的问题，形成对所学知识的全面掌握，进而促进学习能力的提高。

情境演练是微课教学特有的特点之一[2]。通过微课培养学生对于应用计算机辅助技术练习长方体建模的过程中，教师可利用多媒体平台为学生播放建立模型的正确示范和错误示范，以及容易出现错误和重点、难点的展示片段，在这期间，教师可以关注到每位学生对绘图过程的专注情况。播放完毕后，教师可以请学生在大屏幕进行示范演练，并对其不正确之处作出纠正，提醒全班学生注意。根据学生示范演练的情况，再决定下一步的教学方向。播放绘图过程，这与传统教学教师拿着教具对学生示范相比，可以使学生更加直观、生动地了解建模的正确方式。为了加深学生的记忆，教师可以在微课平台上设计小游戏，以帮助学生理解记忆建模的正确方式。例如，可以设计竞赛类游戏，使学生以一对一或组对组的方式对建模相关问题进行回答并积分，最后分数最高的学生或小组可以获得教师精心准备的礼物。这样，既增加了课堂的趣味性，提高学生在课堂上的专注力，又能使学生在游戏的过程中记住建模的正确方式，并使动手锻炼的时长得到增加。

随着新式教育的普及，教学方式也应该不断地适应变化。在新的教学理念和教学方法指导下，教师应该提倡学生自主学习，面对全新而又陌生的机械知识，完美结合新的教学设备和教学手段，充分引导学生进行研习探讨，达到教学质量的高要求。

2.2 在翻转课堂方面的应用

在学生课前预习的过程中，教师可以利用特定软件的后台管理功能，及时查看学生的学习时长，要求学生学习后，出示相关课堂学习笔记并提出遇到的问题，以此达到监督的作用。翻转课堂能否成功，起决定性作用的是课堂活动的设计，有利于培养学生课上活动的探究能力。在学生课前学习的基础上，以问题为导向，引导学生由易到难将机械知识逐渐消化。上课时，学生需要针对遇到的问题，向教师一一求教，在此过程中，教师可以设立探究小组，让学生自由互动，探讨不同的知识，确保得到良好的效果。在翻转课堂教学模式的指导下，根据教育目标和人才培养模式，针对不同的班级团体，录制符合班级的学习视频，帮助中下等成绩的学生，建立信心。例如，对角度辅助命令课程的学习，教师可以通过制作课前视频，吸引学生的关注。让学生首先认识具体符号的作用，然后让学生进行绘画演示，对每位学生的作品进行纠正指导，并给予评判，总分最高的学生可以得到奖励。

在信息化教学方法中运用翻转课堂，能让学生在较短的时间内更加积极主动地投入到课堂中。注意某些理论知识不必在上课时间内教导，可以让学生在课下时间展开小组学习，以小组为单位，进行搜索、阅读、整理有关资料文献，并且让学生进行自我总结。学生在课后还可以借助视频讲座和电子书等方式自己学习，教师可以节省更多时间用于学生一对一辅导，根据不同学生的不同特点设计相应的学习内容，规划出当前阶段的学习任务，由此每个学生都能实现学习上个性化的需求，促进学生长期的自主学习。借助这些办法，增加学生对知识的了解，拓展学生的知识范围，提升学习能力。可以参考三角形木板的教学过程，教师要在复制命令和多段线等内容的学习基础上进行联系，课后让学生运用多种方法使用CAD技术掌握基本制图能力。如零件图中CAD的应用，零件图的识别是学生掌握的基础能力，也是学生职业发展的必备能力，学生可以利用CAD完成三维立体视图模型的建构，利用CAD工具栏工具设置零件的尺寸。在整个机械制图与CAD技术结合应用中，不仅增强了授课的趣味性，也提高了学习的效率，锻炼了学生从实物到图形、从图形到实物的双向思维转换与空间思维能力。同时解决了在传统教学模式中学生难以抓住教师讲解的重点、对抽象化图形知识缺乏正确的认识和理解、空间想象能力薄弱等学习问题。

2.3 在实践导向方面的应用

中职教育的目标是培养在劳动或者工作方面可以高效率实践运用的综合型人才。所以教师在教导学生时，要对电子信息化教学进行充分地实践运用，让学生可以在实践操作中学习。指导教师可以通过多媒体课件的使用，让学生清楚地了解在实践期间出现的问题和有效的解决办法。在CAD(计算机辅助设计)的学习实践中，结合教学内容进行课件设计，按照学生知识的掌握能力安排教学进度。在实践过程中，学生可以直观了解理论知识的运用效果，并且在今后学习期间对机械类计算机辅助技术绘图软件的使用方式进行调整，从而促进学生对理论知识的掌握，拓宽学生的思考能力，改善思考方式，提升实践能力。电子信息化技术在计算机辅助技术教学中的有效运用，打破了传统教学的局限范围，增加了课上教学的材料，教师在具体的教学案例设计中可以在第一时间把图片、音频进行完美结合，集中学生注意力，增加学生学习兴趣，充分调动积极性，并在轻松授课的同时使学生深刻理解知识的概念，学生拥有更加放松的心态，能更好的学习知识并进行理论知识的运用和实际操作。以信息技术教学，还能够拉近教师与学生之间的距离，沉闷的气氛转变成欢乐并充满生机的课堂氛围，学生在听课时便会带着积极的情绪[3]。在日常的学习生活中，教师要关注并了解每一位学生，深入了解学生的认知特点、学习基础、学习水平等，结合学生情况和兴趣，改善教学方式。教师可适当为学生布置有难度的任务，促进学生相互合作，共同参与，完成任务目标，学生可以通过教师布置的任务展开自由讨论，主动探索、分析任务过程中遇到的问题，分享学习内容，进而学会CAD的使用，实现共同进步。

例如，在学习机械零件画图时，如果教师直接将理论和原理告诉学生，课堂无疑是枯燥、乏味的，故教师可以拿具体施工项目的纸质文件举例子，让学生充分了解在计算机辅助技术绘制图纸过程中的重点和难点，或者讲解常用的绘制方法并介绍使用频率高的零件，准备出部分零件提供给学生观察，随后进行绘制，教师可通过电脑监控观察学生的制图过程，判断学生对知识的掌握情况。学生在绘制过程中如果遇到困难，可以通过屏幕上的举手键向教师寻求帮助，教师应及时对学生进行指导，消除学生疑惑。在学生绘制完成后，教师系统讲解学生出错较多的地方，随后按照学生的能力进行小组划分，每个小组都要分配到一组零件的绘制任务，目的是让不同层次的学生都能获得进步，同时提升学生的合作能力并学会CAD的实际运用。联系教学中的重点知识，进行有针对性地训练和绘图，让学生把绘制图纸当做今后的职业来进行学习，尽可能地营造出现场施工的氛围，这样不仅可以引起学生主动学习的乐趣，凸显专业技术知识，还能增加教师对学生实践导向方面的引领，提高学生的实践能力水平。