長久以來,機械制圖一直是機械、機電等專業的首選專業基礎課,有著極為成熟和豐富的教材體系和教學風格。各地區對該課程的教研活動非常重視,可以說是目前中等職業教育體系中最為成熟的專業基礎課程之一。
一、 《機械制圖》成問題學科之現狀分析
不知從何時起,《機械制圖》已經成了一門“問題”學科,除去少數領悟能力較強的學生外,很多學生都對這門學科望而生畏,這當然不能將板子打到學生身上。筆者認為,歸納起來,主要是下述原因所導致:
1. 教材體系與現代機械工程技術的不相適應
機械制造已經由十九世紀傳統的手工作坊方式發展到現在的計算機集成制造,然而《機械制圖》的課程體系仍受傳統教育思想、傳統教學方法的影響,仍受計劃經濟的影響,專業口徑過窄,學科劃分過細。據不完全統計,95%的教材大多毫無例外地沿襲著相同的課程體系:點、線、面→基本體→組合體→表達方法→零件圖→裝配圖。雖然部分教材對章節的編排有一些變化,但根本的內容和實質并未發生改變,似曾相識的形形色色的各類教材,手工繪圖和計算機制圖的分離,機械零件中以材料力學導出的強度設計思路與現代設計方法之間的脫節,傳統的車、鉗、刨、銑工藝與先進的CAD、CAM、CIMS之間的反差,諸如此類,無不反映出現代科技新內容與陳舊落后的教材體系之間的矛盾。
2. 對新教學大綱執行不力
2000年8月,教育部頒布了中等職業學校《機械制圖》等16門課程的新教學大綱。這些新大綱是規范中等職業學校文化基礎課程教學和技術基礎課程教學的指導性文件,是學校組織教學活動、評價教學質量的依據,也是高等職業院校對口招收中等職業學校畢業生進行文化基礎和相關的技術基礎課程考試的依據。由于各地區在發展中等職業教育方面存在一定的區域差異,教育行政部門和業務部門對新大綱的理解不同,再加上教師能力方面的原因,由此造成新教學大綱的執行不力。最突出的一個表現就是對補圖補線內容的過分重視,配套習題集中這方面的習題占了相當大的比例,某些地區甚至將“培養學生的讀圖能力”理解為“培養學生補圖補線的能力”,各種各類制圖競賽層出不窮,而競賽時使用的題型幾乎全部是補圖補線題,與課程培養目標大相徑庭。
3. 教學思想和教學手段缺乏革新
在機械制圖的教學中,目前基本上還沒有跳出教師講、學生聽、講后練、練后講的傳統教學模式,對學生的填鴨式灌輸多,啟發式引導少;制圖理論講授深,實際繪圖能力介紹淺;對解題的正確率要求高,符合標準的要求低,凡此種種,都是教學中經常暴露出來的問題,但由于種種原因,卻很難得到糾正。另一方面,先進的多媒體教學手段很少在機械制圖的課堂上得到應用,絕大多數教師仍然停留在傳統的三角板、粉筆、掛圖、模型的小打小鬧,對Flash、PowerPoint、AutoCAD等軟件的使用和課件的制作很不重視。究其原因,一是怕麻煩,畢竟并非所有學校都能保證每個教室擁有投影機、多媒體計算機等硬件設備,老師使用時必須預先登記并自行安裝相關軟件;二是心有余力不足,畢竟使用軟件和制作課件對教師的能力要求很高,這并非由學校花一些費用購買相應的多媒體教學光盤就能夠做到的。
二、 對改革《機械制圖》課程教學的一些建議
美國著名心理學家S·布魯姆和本·杰明提出的“掌握學習”理論認為:教育是一種有目的的雙邊活動,必須力圖使學生學會必須掌握的知識,讓學生為掌握而學習。這一理論以控制論和心理學等前沿學科知識為基礎,核心是“反饋與矯正”,對學生學習的潛力懷有充分的信心,樹立并保持所有學生都能夠學好的觀點。據此,筆者對改革《機械制圖》課程的教學有如下一些建議:
1. 以MES方式為主線,實施模塊化教學
MES的相關結構大致是:職業領域→工作范圍→工作→技能模塊組合(MES)→模塊(MU)→學習單元(LE)。
2. 淡化投影理論,著重能力培養
針對上面提到的五大模塊,我們應該在教學實踐中淡化投影理論,著重能力培養,具體來說主要培養這些方面的能力:(1)觀察能力。觀察能力主要是指將物體的空間形象抽象成若干個基本幾何體的能力,以及將基本形體抽象成點、線、面的能力,如果不具備這種能力,就很難有豐富的理論概括和創造性思維。(2)讀圖能力。我們不應該將讀圖能力僅僅理解為補圖補線的能力,而應該更多地關注讀三視圖、讀零件圖、讀裝配圖等方面。(3)思維能力。職校學生學習《機械制圖》固然有生源方面的客觀困難,但這門課程受第三方課程的影響幾乎是零,因此不存在“先天不足”的問題,每位同學的起跑點都是一致的。關鍵是要根據學生的身心發展規律,運用先進的教育理念,多方面培養學生的能力,這其中尤以思維能力為重。(4)操作能力。操作能力包括兩個方面:手工制圖、計算機繪圖。雖然現在絕大部分職校仍以手工制圖為主要授課內容,但計算機繪圖能力無疑是今后發展的必然趨勢(近期出臺的繪圖員考核模塊中就包括了計算機制圖的有關內容)。這一趨勢對各地來說雖然有先有后,但時間段不會太長。
要在有限的課時內完成繁重的教學任務,勢必要借助計算機這一現代化教學媒體,將傳統的手工制圖和計算機制圖有機結合起來。通過AutoCAD、電子圖板等繪圖軟件的教學培養學生的計算機制圖能力,這也是教學改革的一個方向。
三、 考試方式的改革
就目前職業學校《機械制圖》的課程考試現狀來看,普遍存在著考試目標定位不明、考試內容以偏概全、考試題型單一陳舊、考試手段傳統老套等不足。筆者認為可以由教育行政部門通過改革課程考試的手段來指導教學改革,將從培養學生的制圖能力為重轉到培養讀圖能力為重的方向上來。具體來說,《機械制圖》課程考試的改革可以分為如下幾個方面:
1. 考試要緊扣大綱,正確定位
教學大綱中早就明確提出“識圖為主,識圖和繪圖相結合”這一理念,這里的“識圖”不能單一理解為“識組合體的三視圖”,而必須包涵識三視圖、識零件圖、識裝配圖、識計算機圖紙等;第二就是要重視技術制圖國家標準的貫徹,強調國家標準的嚴肅性和法規性,作為教育主管部門更要身體力行。
2. 考試要重實踐能力,降低理論難度
一定要扭轉過去單純以補出第三視圖或補缺線作為衡量學生《機械制圖》水平高下的唯一標準,對于不要求參加對口招生考試的班級學生,筆者認為可以將讀懂零件圖(裝配圖)、測繪一個部件或零件、在計算機上完成中等水平的零件圖作為考試或考查的主要內容,大幅降低理論部分的比例。
3. 考試內容要多元化、綜合化
考試內容可以根據上面提到的五大教學模塊進行,同時可以結合各專業的培養方向進行一些變通,扭轉過去單純以作圖為主的考試模式,逐步加大標準化試題的比例,如填空、選擇、判斷等。
總的來說,《機械制圖》教學實踐中學生的能力培養始終是教學改革的一個關鍵,而教學改革必須有相配套的考試改革。必須將國家標準和計算機制圖的內容滲透到傳統的教育中去,以培養讀圖能力和空間想象能力為教學重點,這應當是教育者無可推辭的責任。