课改背景下对机械识图教学的探索

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课改背景下对《机械识图》教学的探索【摘要】本文阐述了对《机械识图》这门课程的教学过程，分析了“课前准备、课堂展示、课后总结”的重要性。课堂教学设计以学生为主体，并针对这门课程实际操作的重要性，结合自主建模等多种方法进行渗透，针对不同的教学内容和不同的教学对象采用“理实一体化”的教学手段，从而达到最佳的教学效果。【关键词】课前准备课堂展示课后总结多媒体教学理实一体化在中等职业教育中，《机械识图》是机械专业中一门理论性和实践性都较强的专业基础课，它主要是培养学生的识图能力和必要的绘图能力，而影响这两方面能力的主要因素是空间想象和形象思维能力。因此，在教学过程中要采取科学有效的方法培养学生的空间想象和形象思维能力。课程教学质量的好坏将直接影响到学生对后续专业课的学习。传统的重教轻学、重理论轻实践和应试的教学方法对于这种专业教育存在着一定的局限性，已满足不了社会发展的需要。在课改背景下，通过对《机械识图》这门课程几年的教学，加上平时的教后思索和不断的自我反思、自我评价，听教师上课以及跟学生、教师之间的交流和沟通，我对本课程有一些教学上的体会和思考。一、课前准备——备好合理教案教案是教师备课的结晶，是教师授课的指南。教案在备课和授课中的重要性是不言而喻的。对于中等职业教育来讲，专业课居于主导地位，由于专业课内容多、知识更新快，在全面推进素质教育的今天，已经不能用传统教案评价方法来评价专业课教案质量。那么，应如何备好专业课的合理性及时代性的教案呢？对于像《机械识图》这些专业课程，第一，教案内容首先要解决好“教什么”的问题，而不是书上写什么就教什么。这就要求任课教师首先要精心研究教学大纲，掌握所授课程内容的基本要求。在领会教学大纲，吃透教材的前提下，每备一份教案，先将整体内容分解成一系列的步骤和问题，然后一个一个地检查回答每个问题，直到最后没发现遗漏，得到圆满的结果。在授课时，将分解出的教案上分散的内容连贯起来，抓住共性，突出特性，内容表达上做到完整清晰、条理性强，再加之配合适当的教学方法和手段，这样才能提高教学的科学性和效率。第二，教案内容还要解决好“怎么教”的问题。在“教什么”[键入文字] 确定之后，教案内容必须要切实符合学生知识水平和兴趣特点、切合教学内容特点。因此，教师首先要对所授内容反复研读，列出逻辑关系清晰的归纳大纲，以此帮助学生整体上把握知识体系和教学重点。其次，根据所授内容决定授课方法和检测手段，如采用项目教学法、任务驱动法、反向思维法，还是小组讨论法、研究性学习法或是多媒体教学法等等。根据教案内容采用适合学生口味的授课方法，让学生在课堂上能轻松地掌握重点、攻破难点，提高学生的学习兴趣，以达到满意的教学效果。这些手段不管如何应用，都需要利用教案把各种教学内容、教学手段及教学策略有机地结合起来，才能达到预期的效果。二、课堂展示（一）适时、适当、适度地运用现代化教学手段——“多媒体直观”教学法《机械识图》是一门空间想象和形象思维能力很强的专业基础课，对于初学者来说，教师怎样培养、提高学生的空间想象和形象思维能力是至关重要的。随着信息化的进一步推进以及素质教育的深入发展，如慕课教学、多媒体课件等，冲击着传统教学。《机械识图》是一门理论与实践相结合的且动手能力强又抽象的课程，像多媒体课件，它们以其新颖、直观、形象的动态形式，越来越受到广大教师的青睐，充分发挥了教师的主导作用，增强了学生学习的自主性。但是，我觉得：教师在运用“多媒体课件”教学的时候，要做到适当、适度，掌握火候，不能盲目地运用，要做到现代化教学手段和传统教学手段相结合，这样才能提高课堂教学质量，改善课堂结构，优化制图教学。否则，现代化教学手段只能成为装饰而已，其效果不是画龙点睛，而是画蛇添足。如：教师在讲授“三视图的投影规律”时，因学生刚接触这门课程，他们的空间想象能力还尚未建立。在授课时，教师首先可利用教室的某一个墙角作为“三投影面体系”：把黑板作为正面（V面），把地面作为水平面（H面），把学生方位的右墙作为侧面（W面），如图1所示：图1三投影面体系再利用身边和周围的实物作模型，比方：教师可以将简易的木模托在手上，通过适当、适时地引导、提问，启发学生思考，综合分析木模相对于三个投影面的位置关系、大小关系、方位关系等等；然后假设将其展开摊平，进而进一步进行研究其投影特性。此时，为了能让[键入文字] 学生更直观、更深刻地掌握从空间到平面，再由平面到空间的演变过程，要求每位学生都充分利用自己周边的工具，每人手上拿一个简易的模型，如笔（作线）、三角板（作面）、橡皮泥（作体）、书（作三投影面体系）等等，进行认真仔细地观察比较，让学生积累丰富的感性材料。此时，在此基础上再运用多媒体课件，用三维动画的形式，形象地放出三投影面体系，进行模拟演示，在刚刚掌握知识的基础上，让学生更加形象、直观地进一步加深对知识点的掌握。接着，由物体、视图总结归纳出三面投影的规律，这种由感性到理性的教学方法，不仅能让学生容易接受，也更能让学生把知识掌握牢、而且印象深。再者，学生的主体作用也能够得到充分地发挥。如果一开始上课就运用多媒体的三维动画课件，直接分析得出结果，强迫学生生吞活剥地接受理论，学生也许会由于动画的闪烁，引起大脑皮层的一时兴奋，但知识掌握不牢固，从而直接影响教学质量，达不到教学的预期效果。再如：在讲授“组合体视图”画法的时候，教师可以采用图像型与实物型相结合的方式。教师在讲授、分析组合体视图时，可先让每位学生都充分利用儿时玩的橡皮泥按照三视图自制简易模型，再师生共同进行分析组合部分的相对位置及组合方式。但是，对于相对复杂的或是模型未能表达清楚的组合部分，教师则可运用多媒体课件，以形象、直观的三维动画来攻破难点，如图2所示：图2组合体三维动画截屏先将三视图在计算机上创建相应的三维立体模型，再通过三维立体模型启发、引导学生的思维，以便学生观察、讨论模型上的任何一个部位，彻底弄清楚哪儿有线，哪儿无线。从而进一步开拓学生的思维，拓展学生的三维思维空间，增强、提高学生的空间想象能力。如果教师在利用多媒体课件上课时，忽视师生之间的交流与沟通，淡化直观教学，不注重培养学生的空间想象和形象思维能力，那么，教师只是多媒体课件的[键入文字] 制作者和操纵者。因此，在运用现代化教学手段时，必须要“适当”地与传统教学方法相互渗透，以人为主，以机为辅，扬长避短，相辅相成，这样才能使《机械识图》教学达到理想的境界。又如：教师在讲授“螺纹紧固件”连接的画法时，由于学生对于常见的三种螺纹紧固件的工艺过程不太了解，如果教师在上课时只利用模型进行讲课，那教学效果肯定不怎么理想。因为，模型很难生动、形象、直观地表达其工艺过程和内部结构，教师未能适应注重对学生知识技能的培养。但反过来，教师充分运用多媒体课件，通过多媒体演示各种连接形式的实物画面及钻孔、攻丝的工艺过程。为了使学生能够较好地掌握工艺过程，教师对立体图进行透视、旋转、剖切，观察其内部结构，并同步讲解其工艺过程和画法中的注意事项，整个课堂上几乎全部采用多媒体授课，没有任何板书。教师完全依赖多媒体，对着课件指指点点，学生可望而不可及。这种现代化教学手段虽然激发了学生的学习兴趣，调动了学生的学习积极性，但是学生的掌握情况也不理想，大多数的学生不能正确画出连接图。由此可见，整个课堂仍然没有坚持以学生为主体，教师过度运用多媒体，未能注重学生绘制技能和能力的培养。那么，怎样才能让学生做到真正地掌握呢？我觉得：教师必须围绕教学目的正确引导学生，不失时机地培养学生的动手能力，开发思维潜力。授课时，先通过录像给出各种连接形式的实物画面及钻孔、攻丝的工艺过程，让学生从录像中了解工艺过程；再由挂图给出规定画法，并让学生从中了解视图的画法细节，形成连接图；然后，采取“讨论法”重点讲授螺栓连接的规定画法，得出规定画法的注意点，并利用活动挂图让学生到讲台在黑板上改错，使学生在理解的基础上真正掌握规定画法（如图3所示）。因双头螺柱连接、螺钉连接的内部结构相类似，所以，教师在讲解规定画法时，可采用“对比学习法”直接利用活动挂图对其连接图进行改错。为巩固学生所掌握的知识，教师还可布置课后作业作为检测手段检查学生，让每位学生在课后把“螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接”这三种“螺纹紧固件”的连接，再正确、规范、认真地画一遍。最后，归纳小结时，参照模型，师生共同总结其工艺过程，利用课件让学生重点比较三者规定画法的异同，力求使学生较好地掌握螺栓、螺柱、螺钉三种规定画法。显而易见，最后一种方法着眼于从教育对象的可接受性出发，适度运用现代化教学手段，是提高课堂教学效果的有效途径。[键入文字] 图3螺栓连接画法课堂板书举例（二）教师上课讲解力求层次清楚、条理分明、简明准确、便于学生记忆1.精心组织教学内容——力求讲授层次清楚、条理分明讲课是提出问题、分析问题和做出结论的过程。提出问题应尽量做到自然明确，联系实际和富有启发性；分析问题要做到层次清楚、条理分明；做出结论要简明准确、便于记忆。而且，教师在上课时，要脱离教案，保证讲授连贯流畅，从容自如。因为讲课是讲解，不是读讲稿，更不是背教案。要有讲有解，既讲又解，才能引导学生集中思想、身临其境地获取知识。如：在进行重点内容“看组合体视图”这部分内容教学时，根据“使学生掌握看图方法”这一教学目的，抓住“看图方法”这一主线，按“看图时应注意的问题、看图方法及看图方法的具体运用”的顺序组织教学内容。讲清方法（形体分析法和线面分析法）、指出难点（分析图框）、点明关键（不同组合形式的视图特点），再举例详细讲解看图方法的具体运用。教师在教学的过程中，层次清楚、条理分明地讲授教学内容，不仅反映了教师的施教能力，同时也是吸引学生注意，使学生掌握所学知识，并加深理解的首要条件。2.提炼讲课内容，归纳绘图方法——力求简明准确，便于学生记忆《机械识图》是研究绘制机械图样的一门学科。主要目的是培养学生看图、绘图、读图的能力。机械零件的形状是多种多样的，为了教得其法，学得轻松，教师在组织教学的过程中，应充分运用分析、归纳、总结等逻辑艺术，提炼讲授内容，注意归纳各种绘图方法及视图特点。比如：（1）在讲授怎样求“截交线”的时候：首先从截切平面具有积聚性的投影上定出点的一个投影，再利用立体表面取点的方法即可求出该点的其余两投影，然后找一些特殊位置和一般位置的点，如此反复即可求出截交线（如图4所示）：[键入文字] 图4截交线求作方法动画演示截屏举例（2）在已知两视图，求第三视图（或是已知三视图，补画缺线）的情况下：教师可利用“抓主、分块，对投影、想形状”的形体分析和线面分析的读图方法；（3）在讲授“齿轮的规定画法”的时候：根据已知齿轮的主要参数（齿数z和模数m），先利用有关公式计算出齿轮各部分的尺寸，然后再按照规定画法画出齿轮轮齿部分的投影；（4）在讲授“组合体的组合形式”的时候：告诉学生切割类的组合体的三视图则具有“由切割而成的图框包含在一个大图框之内”的视图特点。对这些方法和特点进行归纳，为学生记忆创造条件。同时在答疑、辅导学生作业的过程中，应时刻启发、引导学生熟练掌握并正确运用这些方法，解决遇到的实际问题，以养成独立思考、解决问题的好习惯。三、课后总结——注重培养、提高学生的空间想象和形象思维能力及绘图能力（一）提高空间想象和形象思维能力的方法1.增强学生的感性认识，有利于空间想象力的提高学生以前从没接触过这门课，在初学阶段，教师不仅要在上课多联系学生已有的感性认识，如立体几何中学过的形体及见过的实物模型等等，而且还要利用课余时间拿各种各样的模型多给学生看看，以增加他们的感性认识。2.空间想象与投影分析有机结合在读图中，丰富的空间想象力是建立在熟练的投影分析和正确的物、图对应基础上，只有将两者有机结合，相互促进，最后才能达到“想的清楚，画的正确”的要求。因此，这门课的基础部分必须要让学生熟练掌握。3.加强实践性环节的训练[键入文字] 作业是最重要的实践环节，也是检查学生掌握情况好坏的有效检测手段。作业的内容、要求和形式，对学生的学习积极性和效果都会产生直接的影响。想让学生具有较强的空间想象能力和一定的表达能力，则必须通过一定课时进行绘图、读图、切制模型和绘制轴测图等实践活动。所以教师在进行教学时，除保证足够的课外作业外，还应安排一定比例的课内练习。课内练习的习题必须精心挑选，尽量与讲课的内容、要求和学生的实际情况相结合。题目要有针对性，使之有利于帮助学生归纳和掌握教材的要点，有利于讨论解题思路和分析常见的错误等。题目还要有思考性，使之有利于训练学生的思维方法和培养学生的空间想象能力。那些一看就懂、思考性差、作图量大的习题则不宜选用；在训练空间想象力方面，如“实物测绘”（包括已知立体图画三视图或是已知三视图画立体图）、“知二求三”（补画第三视图）、“补缺线”等作业都是比较好的方法。例如在讲解圆柱截交线时，就可采用以下习题作为课内同步练习（如图5所示）：图5课内同步练习举例4.作业要及时讲评、定期考核教师必须及时掌握学生的学习掌握情况，师生之间最好的沟通方式就是通过作业的形式进行交流。所以，教师必须及时认真批改作业，在作业中发现学生的问题所在，然后归纳总结，利用课余的辅导课时间进行深入了解学生的疑难和问题，加强辅导，对于所存在的共性问题，利用上课的时间再进行详细讲解；对于重点内容应作定期的检查和测验，给学生适当施加压力，以此督促学生认真专心学习、总结。[键入文字] （二）提高绘图能力的重要环节知识是能力的基础，掌握了知识并不等于有能力，能力只有在不断实践中才能锻炼和提高。因此，在教学过程中，教师就必须要把画图的实践环节作为课堂教学的一项重要内容。平时要有目的、有计划地让学生面对实物进行实际画图。画图是《机械识图》特有的实践教学。通过画图不仅可以检查学生所学理论知识，更是学生将知识转化为技能、技巧的应用过程。学生只有经常不断地画图，在画图中发现问题，提出问题，最后解决问题，这样才能巩固知识，促进知识的获取，提高绘图能力、独立思考能力、空间想象能力、分析能力和应用能力；同时还能培养严肃认真、严谨细致的工作作风和勤于思考的学习态度。在教学中，教师不仅要严教，而且要身教。着重要抓好以下几个环节：1.首先对初学者应安排作图基本规格的单项训练，教师明确要求，让每位学生都引起足够的重视；2.教师制定基本技能过关要求，科学评分，给分绝不能松，否则，学生练不出好的工作作风，也养不成端正的学习态度和良好的作图习惯。一开始就要严格要求，哪怕是一条线或一个箭头都不能轻易放过，不合格的图必须要求重新绘制；3.教师做好示教环节。学生对作图规定和技能要求，一般容易忽视，在辅导中，教师不仅要反复强调，而且还要规范做出示范；4.教师应严格要求学生掌握绘图技能，首先要有教好的信念，指导上要耐心，对学生要严格要求；5.做好辅导环节。教师首先在辅导中要有计划，做到心中有数；还要因人而异，因材施教。《机械识图》这门课程是理论和实践并重的一门课程，因此在对这门课程的教学手法上不能只拘泥于某种或某几种教学方法，更应该采用多元化的教学形式进行教学。凡是有利于学生接受的方法都可以考虑应用，凡是对教学效果有益的也都可以考虑采用。“一手抓理论，一手抓实践，两手抓两手都要硬”的基本指导思想作为教学的基础思想。而“课前准备、课堂展示、课后总结”这三个环节必须进行有机的相互结合和渗透，这三个环节结合的好坏将是影响教学效果的重要因素。【参考文献】崔陵娄海滨.机械识图第二版.北京：高等教育出版社，2015.4.[键入文字]