信息技術與機械制圖教學的整合

摘 要: 《機械制圖》的教學要適應時代的發展，就要充分利用信息技術和機械制圖的教學進行內容整合、活動整合，如此才能培養學生的自主學習能力、創新能力，提高教學質量。

關鍵詞: 信息技術 《機械制圖》 課程整合

一、問題的提出

“課程整合”的教學模式是我國面向21世紀基礎教育教學改革的新視點，它的研究與實施為學生主體性、創造性的發揮創設了良好的基礎，使學校教育朝著自主的、有特色的課程教學方向發展。

信息化是當今世界經濟和社會發展的大趨勢，信息技術的不斷發展，正在越來越明顯地改變著我們的生活方式、生產方式、工作方式和學習方式。為了適應這個發展趨勢，我國教育部已決定:加強信息技術與其他課程的“整合”。這個決定對于實施素質教育，培養創新人才具有重要意義，將極大地提高教學質量。

在這種大環境下，教師必須從學科的角度來研究，把信息技術有機地融入到學科教學中。為此，我們教研室申報了“信息技術環境下《機械制圖》教學模式和教學方法的創新研究”課題，進行了探索和嘗試。

《機械制圖》是機械專業基礎課，是一門培養學生閱讀和繪制機械圖樣，發展學生空間想象力的學科，它將直接影響后續專業課的學習，與生產實際有著十分密切的聯系。近幾年，隨著職業學校招生門檻降低，中、高職進校生的總體素質嚴重下滑，學生第一學期就學習這門課程，無實際經驗，無空間立體幾何知識，教師僅靠黑板、教具、模型很難表達清楚，學生感到很困難，不少學生由此產生厭學、懼學情緒。如何根據教材的特點和學生的實際情況，教會學生閱讀和繪制機械圖樣?教師應在《機械制圖》教學過程中充分運用信息技術，開展多媒體教學，采用計算機輔助教學，開發各種CAI課件，利用音像制品等啟發學生的思維，培養學生的自主學習能力、創新能力，大大提高教學質量。

二、對“信息技術與機械制圖教學研究整合”的理解

何克抗教授認為:所謂信息技術與學科課程的整合，就是通過將信息技術有效融合于各學科的教學過程來營造一種新型教學環境，實現一種既能發揮教師主導作用又能充分體現學生主體地位的以“自主、探究、合作”為特征的教與學方式，從而把學生的主動性、積極性、創造性教充分地發揮出來，使傳統的以教師為中心的課堂教學結構發生根本性變革，從而使學生的創造精神與實踐能力的培養真正落到實處。整合有三個基本屬性:營造新型教學環境、實現新的教與學方式、變革傳統教學結構。

我認為二者的整合是把信息技術有效地和機械制圖學科融合，合理使用先進的信息技術服務于機械制圖教學，解決教學重點、突出教學難點，激發學生的學習興趣，使老師的教與學生的學變得更容易。

三、對“信息技術與機械制圖教學研究整合”的初步探索

(一)信息技術與機械制圖教學內容的整合

二者內容整合主要體現在《機械制圖》與《AutoCAD》的整合。機械制圖隨著時代變化發展，從剛開始的手工繪制，到現在利用計算機軟件進行精確繪制。這要求我們在具備了繪圖基本知識的基礎上，要深入學習使用一些計算機繪圖軟件，例如最常用的機械制圖軟件AutoCAD(計算機輔助設計繪圖軟件)。我們可將《機械制圖》與《AutoCAD》這兩門獨立課程進行整合，使學生把《AutoCAD》作為幫助《機械制圖》學習的認知工具，同時利用《AutoCAD》激發學生的學習機械制圖的興趣，把信息技術作為促進學生自主學習的認知和情感激勵工具。

我發現《AutoCAD》對《機械制圖》教學具有很大的促進作用，同時對《機械制圖》知識的依賴也很強，如果《機械制圖》與《AutoCAD》分離，計算機專業老師來教授《AutoCAD》，沒有機械制圖的基礎知識，只會純粹地畫圖，易使學生誤認為《AutoCAD》只是畫圖，與機械制圖無關。而在《AutoCAD》教學中，需要《機械制圖》中的圖樣幅面、圖線、文字標注、尺寸標注等知識，以及讀圖能力作為基礎，計算機專業的教師缺乏這方面的知識，從而造成繪制的圖，不符合制圖規范，影響學生的制圖能力。因此需要把《機械制圖》和《AutoCAD》兩門課內容整合。在機械制圖講授中，穿插AutoCAD教學，利用AutoCAD強大的二維與三維繪圖功能，繪制許多基本體、組合體、剖視圖及零件圖等二維與三維圖形，對培養學生的空間想象和表達能力可起到一定的促進作用，對規范AutoCAD繪圖也會有所幫助，對突破培養學生空間想象能力這一制圖教學難點一定有很大幫助。鑒于這樣的認識，在新編的教材《機械制圖與AutoCAD》出版之前，我們教研室就開發校本教材，把傳統的機械制圖與現代的AutoCAD進行內容的整合。

(二)信息技術與機械制圖教學活動的整合

利用信息技術所提供的自主探索、多重交互、合作學習、資源共享等學習環境，把學生的主動性、積極性充分調動起來，使學生的創新思維與實踐能力在整合過程中得到有效的鍛煉，這正是創新人才培養所需要的。

例如:在講授《機械制圖》的第一章緒論及制圖的基本規定后，我就帶學生進機房，充分利用現代教學媒體——信息技術開展一系列的教學活動。我引導學生上網搜索AutoCAD軟件，指導學生下載、安裝，通過這些看似與機械制圖學習無關的活動，為剛入學的有些沒有上過網的農村學生提供接觸信息、利用信息、處理信息的機會，為經常上網的學生提供展示他們能力的機會，讓他們感覺到學習該門課的樂趣——顯示實力(能熟練利用網絡獲取信息、處理信息)，有成就感(這種成就感對經歷中考升學失敗打擊的學生極為珍貴);通過AutoCAD這項具體軟件為媒介，引導學生自己探索軟件的特點，掌握與未知環境打交道的能力，實現培養信息素養的真正目的。因為信息技術雖然發展很快，但是各種軟件環境中有許多共同的因素和特征，許多應用軟件之間有不少概念和操作是相似的;通過信息技術把機械制圖學習由課內延伸到課外，不僅能開闊學生的知識視野，豐富課余知識，而且能培養學生自主探求知識的能力，提高學生搜集和處理信息的能力。

再如:在講授《機械制圖》投影知識時，我利用多媒體課件輔助教學來創設教學情境。在講授投影和三視圖時，播放課件:某機械零件的實物(或是加工過程短視頻)，通過該課件導入，使一年級的學生感受到機械專業的專業氣氛，了解本專業將要涉及的問題。我提出問題:現在如果你已經走上工作崗位了，企業接到訂單要用數控車床加工，但是訂單上的元素就是系列圖，你能否勝任的關鍵之一是什么?很多同學異口同聲地回答:能否看得懂圖紙。就這樣讓學生自己感覺到本門課的重要性，激發了學生主動學習的熱情。我趁機在把剛才課件中展示的零件的三視圖呈現出來，講解投影概念、投影規律、三視圖原理等，這樣直觀明了地勾起了學生學習制圖的好奇心——興趣，為以后的學習作了良好的鋪墊。

關于機械制圖的基本知識與技能這部分內容，教師可在多媒體教室或計算機房利用教學光盤、CAI課件輔助教學講解，然后在計算機房利用AutoCAD軟件進行基礎知識與二維圖形的繪制，鞏固所學制圖知識，同時掌握計算機繪圖技能，為后續教學打基礎。

正投影作圖基礎、立體表面交線的投影作圖、組合體、軸測圖、零件圖和裝配圖等內容都可以采用下面這樣的教學安排:利用多媒體課件、教學光盤等手段講解機械制圖中的知識點;利用AutoCAD軟件，通過任務驅動型教學法，培訓學生的空間想象能力、視圖表達能力和計算機繪圖能力。對于讀圖，如補視圖、補缺線、識讀零件圖、識讀裝配圖，應該是先畫二維、后畫三維;對于補視圖、補缺線中的難題，可以邊畫二維、邊畫三維，邊分析、邊比較、邊修改，直到正確為止。

例如:在基本體、組合體投影、剖視圖的教學中，如果用教學模型在教室中教學，模型數量少，學生參與率低，而采用AutoCAD教學可以方便地對基本體等進行建模，由三維轉換成二維，并可通過多個視圖角度觀察模型(此處模型指由CAD創建的三維模型)，增強學生的形象儲備，學生全員參與，教學效果好。又如:在零件圖繪制和識讀的教學中，我們可利用AutoCAD強大的二維、三維繪圖功能，方便得到零件的實體模型，并提出多種表達方案進行比較，最終得到符合國家標準的優化方案，突破傳統教學中學生難以直觀掌握教學內容的這一缺點，培養學生的機械制圖素養及綜合素質。

教學情境的創設可以有多種方式，恰當地采用信息技術可以輔助實現創設情境，而教師的語言渲染、列舉生活實例也可以創設情境。信息技術的使用正是為了豐富教學內容，調動學生學習的積極性、主動性，解決傳統教學不能解決的問題。我們在教學過程中切忌生搬硬套使用信息技術，為使用而使用，流于形式，用鼠標代替粉筆、教具、掛圖，等等。比如在教授繪圖工具時，用PPT展示三角板、直尺、圖板、丁字尺，就沒有實物展示更簡單直接。

總之，我們應合理利用信息技術內容豐富、傳播及時、讀取方便、交互強等特性，將傳統的課堂教學模式引向電腦多媒體網絡信息領域，建立無時空限制的教學大課堂，促進教育制度的革新，豐富教學形式，提高教育質量。為此，我們會積極倡導和探索信息技術和課程整合的教學，力求在最短的時間里找出最佳途徑。

參考文獻:

[1]何克抗主編.教育技術學.北京師范大學出版社.

[2]劉美鳳.電化教育研究《對教師與學生關系的再認識》，2005，(12).

[3]梁修安.信息技術與課程整合的冷思考.互聯網.