技工院校《機(jī)械制圖》課實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探索

湯立群

（肇慶市技師學(xué)院 廣東 肇慶 526020）

技工院校《機(jī)械制圖》課實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探索

湯立群

（肇慶市技師學(xué)院 廣東 肇慶 526020）

在技工院校《機(jī)械制圖》課中，應(yīng)探索有利于學(xué)生開展探究型學(xué)習(xí)和基于問題學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，探索能促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知過程發(fā)展的教學(xué)模式。在教學(xué)中滲透素質(zhì)教育，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中大膽想象，發(fā)揮主觀能動(dòng)性，提高發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。

技工院校；機(jī)械制圖；實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式；探究型學(xué)習(xí)；基于問題的學(xué)習(xí)

技工院校 《機(jī)械制圖》課是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課。由于多方面的原因，本課程過去的教學(xué)是以教師講課為主，輔以板書、掛圖和部分實(shí)物教具，再加上練習(xí)冊的作業(yè)評(píng)講，而很少開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，缺乏對(duì)學(xué)生空間想象力和動(dòng)手能力的訓(xùn)練，學(xué)生很難理解空間（物體）與平面（圖形）的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，逆向思維訓(xùn)練更是一片空白。脫離了實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐的純理論學(xué)習(xí)是枯燥的。要改變這種現(xiàn)狀，實(shí)驗(yàn)是不錯(cuò)的選擇。考慮到技工學(xué)校學(xué)生的知識(shí)特點(diǎn)和年齡特點(diǎn)，在教學(xué)過程中應(yīng)特別注意由感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)，從簡單到復(fù)雜，逐步掌握投影理論知識(shí)，建立空間概念，完成由物畫圖到由圖想物的兩次轉(zhuǎn)化，達(dá)到熟練運(yùn)用“形體分析法”和“面形分析法”識(shí)讀機(jī)械圖樣的教學(xué)目的。

根據(jù)技工學(xué)校的培養(yǎng)目標(biāo)，本課程在教學(xué)中必須注重以識(shí)圖為主，識(shí)圖與繪圖相結(jié)合，以繪圖促識(shí)圖的原則。在教學(xué)過程中，必須充分注意講與練結(jié)合，將制圖教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)習(xí)相結(jié)合，盡量利用專業(yè)相關(guān)零件圖或?qū)嵨锝M織教學(xué)。筆者在教學(xué)實(shí)踐中專為機(jī)械類學(xué)生設(shè)計(jì)、開發(fā)了適于探究型學(xué)習(xí)和基于問題學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，形成了有效的《機(jī)械制圖》課實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。

理論基礎(chǔ)

從教育心理學(xué)看，探究型學(xué)習(xí)和基于問題的學(xué)習(xí)是建構(gòu)主義思想在教學(xué)中的應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的主動(dòng)性、建構(gòu)性，學(xué)生不是知識(shí)的被動(dòng)接受者，而是主動(dòng)建構(gòu)者。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀主張學(xué)生在真實(shí)情境下學(xué)習(xí)，從真實(shí)情境出發(fā)，分析和解決真實(shí)的問題，促進(jìn)知識(shí)的獲取和建構(gòu)，并強(qiáng)調(diào)只有合作學(xué)習(xí)才能實(shí)現(xiàn)真正意義上的學(xué)習(xí)。

探究型學(xué)習(xí)以“培養(yǎng)學(xué)生具有永不滿足、追求卓越的態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、從而解決問題的能力”為基本目標(biāo)；以學(xué)生從學(xué)習(xí)生活和社會(huì)生活中獲得的各種課題或項(xiàng)目設(shè)計(jì)、作品設(shè)計(jì)與制作等為基本學(xué)習(xí)載體；以學(xué)生在提出問題和解決問題的全過程中學(xué)習(xí)到科學(xué)研究方法、獲得豐富且多方面的體驗(yàn)和獲得科學(xué)文化知識(shí)為基本內(nèi)容；以在教師指導(dǎo)下，學(xué)生自主采用探究性學(xué)習(xí)方式學(xué)習(xí)為基本教學(xué)形式。

《機(jī)械制圖》實(shí)驗(yàn)的開發(fā)

筆者以機(jī)械零部件造型與測繪為載體，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的開發(fā)，形成了把工作對(duì)象（機(jī)械零部件）、工具（測繪工具量具、CAD/ CAM軟件）、工作方法（零件三維造型、零部件測繪方法）、工作要求（遵循工作規(guī)范與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)）等工作過程要素融于一體的《機(jī)械制圖》實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。

實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容是：（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：培養(yǎng)學(xué)生探究精神，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)、進(jìn)取的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生克服困難的意志品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的探究、質(zhì)疑能力，培養(yǎng)學(xué)生合作創(chuàng)新的能力，培養(yǎng)學(xué)生分析、評(píng)價(jià)的能力，讓學(xué)生在探究實(shí)驗(yàn)中獲得快樂學(xué)習(xí)的體驗(yàn)。（2）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：根據(jù)山東大學(xué)出版社出版的《機(jī)械制圖實(shí)驗(yàn)教程》和其他參考資料，精選10個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)研究。（3）實(shí)驗(yàn)主體：學(xué)生7人1組，教師在實(shí)驗(yàn)前、實(shí)驗(yàn)中、實(shí)驗(yàn)后做到以學(xué)生為主體，分層幫助與指導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。（4）實(shí)驗(yàn)過程（見實(shí)驗(yàn)舉例）。（5）開設(shè)實(shí)驗(yàn)：共10個(gè)，分別為“模型制作與立體認(rèn)知”，“平面立體的切割”，“按形體或投影共同特征將模型 （立體圖）分類”，“曲面立體的切割”，“按立體或截面特征和投影圖共性分類”，“立體相貫”，“組合體”，“直齒圓柱齒輪的測繪”，“軸套類零件的測繪”，“盤蓋類零件的測繪”。

實(shí)驗(yàn)舉例

現(xiàn)以實(shí)驗(yàn)2“平面立體的切割”（棱柱與棱錐切割）為例來說明。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^制作基本體模型和對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)那懈睿M(jìn)一步熟悉和認(rèn)知常見平面立體截交線的形狀特征，根據(jù)截切位置的不同，分析平面立體切割后的截面形狀，并作出各種空間切割體三面投影圖，以達(dá)到提高看圖能力、空間想象力和創(chuàng)造性思維能力的目的。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：制作平面基本立體（棱柱、棱錐），并對(duì)其進(jìn)行不同位置截切，得到各種截交線形狀。

實(shí)驗(yàn)要求：分6組進(jìn)行，用紙殼、泡沫材料或黏土、油泥、橡皮泥等可塑性材料或蘿卜（用少許食鹽先脫水）或在計(jì)算機(jī)上按圖示方法制作出切割體，并填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

例題1：首先利用油泥或者橡皮泥制作出5個(gè)四棱錐，然后用切割刀截切四棱錐，仔細(xì)觀察截切后的斷面形狀和截面多邊形的邊數(shù)。解答：通過一個(gè)截平面截切四棱錐后得知，共能切出3種截交線形狀，即三邊形、四邊形、五邊形（圖略）。

例題2：利用一個(gè)截平面截切六棱柱，仔細(xì)觀察截切后的斷面形狀和多邊形的邊數(shù)。解答：通過一個(gè)截平面截切六棱柱后得知，共能切出6種截交線形狀，即三邊形、四邊形、五邊形、六邊形、七邊形和八邊形（圖略）。

例題3：用一個(gè)截平面截切四棱柱，仔細(xì)觀察截切后的斷面形狀和截面多邊形的邊數(shù)。解答：通過一個(gè)截平面截切四棱柱后得知，共能切出4種截交線形狀，即三邊形、四邊形、五邊形和六邊形（圖略）。

教學(xué)效果與質(zhì)量分析

對(duì)比研究，對(duì)兩個(gè)班采用不同的教學(xué)方法，試驗(yàn)班用探究型學(xué)習(xí)和基于問題學(xué)習(xí)的教學(xué)方法，對(duì)照班用常規(guī)課堂教學(xué)方法，兩班在實(shí)驗(yàn)前后進(jìn)行以下三方面評(píng)價(jià)。附表1～5為數(shù)據(jù)分析。

（一）總評(píng)成績?chǔ)?檢驗(yàn)

根據(jù)df=k-1=4-1=3，查χ2表對(duì)比得：χ2=5.26＜χ2（3）0.05=7.81，故兩班試驗(yàn)前成績無明顯差異。

根據(jù)df=k-1=4-1=3，查χ2表對(duì)比得：χ2=10.22＞χ2（3）0.05=7.81，故兩班試驗(yàn)后成績差異顯著。

（二）總評(píng)成績Z檢驗(yàn)

按獨(dú)立大樣本平均數(shù)差異的顯著性檢驗(yàn)方法進(jìn)行檢驗(yàn)，由于沒有資料說明兩班誰優(yōu)誰劣，故采用雙側(cè)檢驗(yàn)。均數(shù)差=70.31-71.27=-0.96，兩個(gè)相應(yīng)總體標(biāo)準(zhǔn)差為2.61，檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量= 0.37＜1.96=Z0.05，故兩班試驗(yàn)前成績無明顯差異。

表1 試驗(yàn)前兩班考試成績的χ2檢驗(yàn)數(shù)據(jù)表

表2 試驗(yàn)后兩班考試成績的χ2檢驗(yàn)數(shù)據(jù)表

表3 試驗(yàn)前兩班考試成績的Z檢驗(yàn)數(shù)據(jù)表

表4 試驗(yàn)后兩班考試成績的Z檢驗(yàn)數(shù)據(jù)表

均數(shù)差為5.47，兩個(gè)相應(yīng)總體標(biāo)準(zhǔn)差為2.3，檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量Z= 2.38＞1.96=Z0.05，故兩班試驗(yàn)后成績差異顯著。

（三）綜合素質(zhì)測評(píng)

根據(jù)實(shí)驗(yàn)素質(zhì)指標(biāo)對(duì)兩班學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，并用問卷形式測試其成就快樂感，數(shù)據(jù)如表5所示。

表5 試驗(yàn)后兩班綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)表

由表5可知，試驗(yàn)班的綜合素質(zhì)高于對(duì)照班，特別是協(xié)作能力和成就快樂感。

結(jié)論

經(jīng)過四個(gè)學(xué)期的實(shí)踐對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)在技工院校 《機(jī)械制圖》課的教學(xué)中，改革教學(xué)模式，鼓勵(lì)學(xué)生開展探究型學(xué)習(xí)和基于問題的學(xué)習(xí)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的探究精神、質(zhì)疑精神、科學(xué)素養(yǎng)有明顯成效。基于探究型學(xué)習(xí)的教學(xué)方法對(duì)人才的發(fā)展，特別是現(xiàn)代社會(huì)所需的技能型人才的發(fā)展極為有利，能讓學(xué)生學(xué)會(huì)創(chuàng)造、學(xué)會(huì)合作、學(xué)會(huì)表達(dá)、學(xué)會(huì)自我教育，提高其社會(huì)適應(yīng)能力和就業(yè)競爭力，逐漸成長為一個(gè)有現(xiàn)代意識(shí)、有創(chuàng)新精神的人，最終達(dá)到職業(yè)教育的目標(biāo)：學(xué)生成才、家長放心、社會(huì)滿意。

[1]錢可強(qiáng).機(jī)械制圖（第5版）[M].北京：中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2008.

[2]王蘭美，孫玉峰.機(jī)械制圖實(shí)驗(yàn)教程[M].濟(jì)南：山東大學(xué)出版社，2005.

[3]楊寧寧，李乃文，等.AutoCAD機(jī)械制圖基礎(chǔ)教程與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2009.

[4]曾明華，梁萍.機(jī)械工程制圖實(shí)驗(yàn)教程[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2006.

[5]王孝玲.教育統(tǒng)計(jì)學(xué)[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2007.

[6]胡誼.教育心理學(xué)——理論與實(shí)踐的整合觀[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2009.

G712

A

1672-5727（2012）07-0093-02

湯立群（1968—），女，廣東新會(huì)人，肇慶市技師學(xué)院高級(jí)講師，主要從事技工院校機(jī)械專業(yè)教學(xué)與教研。