《機械制圖》仿真課件的設計與開發

摘 要：《機械制圖》是中等職業學校數控技術、模具和機電技術應用等專業的主干課程，采用傳統教學模式和教學方法開展教學，難以激發學生的學習興趣，難以突破重點問題、解決難點問題，難以提高教學效果。本文指出，在建構主義學習理論、教育技術理論指導下，設計與開發《機械制圖》仿真課件，可以有效解決上述問題，這對促進教學改革具有現實的意義。

關鍵詞：機械制圖；仿真課件；設計與開發

教育部《關于進一步深化中等職業教育教學改革的若干意見》指出，為進一步改革教學內容、教學方法，增強學生就業和創業能力，必須深化課程改革，努力形成就業導向的課程體系。推動中等職業學校教學從學科本位向能力本位轉變，以培養學生的職業能力為導向，調整課程結構，合理確定各類課程的學時比例，規范教學。積極推進多種模式的課程改革，促進課程內容綜合化、模塊化，提高現代信息技術在教育教學中的應用水平。

一、現狀分析

中等職業技術學校機械類專業的培養目標是生產一線的實用技能型技術員，機械繪圖與識圖成為學生今后進入機械相關行業工作必須掌握的一項專業技能。《機械制圖》教學承擔了這一重要使命。

《機械制圖》課程相對抽象、偏難。在傳統的教學中，盡管教《機械制圖》課程的教師應用多種的教學手段（教材、黑板、圓規、掛圖、實物模型）進行教學活動，還引入了投影儀幻燈機和錄像機等教學輔助媒體。但教學中的難點如“假想的”“旋轉”和“展開”等動態抽象概念，傳統的實物模型無法實現，教學效率和教學效果難以提高。

《機械制圖》傳統教學存在弊端。課堂教學普遍存在著“滿堂灌”“填鴨式”的教學模式，學生學習興趣不高；教學方法陳舊、單調，沿用模型加掛圖的方式，容易使學生產生厭學情緒；突出課本理論知識的教學，與生產實際結合較少；黑板制圖，效率低下，耗費時間多，而教學信息量較少。

二、設計開發仿真課件的意義

《機械制圖》是中等職業學校數控技術、模具和機電技術應用等專業的主干課程，是一門研究繪制、閱讀機械圖樣和解決零件空間幾何問題的技術基礎課程，主要是以正投影法為基礎，研究三維立體模型（零件）與平面二維視圖之間的投影規律，內容非常抽象。

仿真課件具有模擬仿真的功能，具有強烈的感染力和震撼力，其效果是傳統的實物模型及單純的語言講授所無法比擬的。利用計算機交互動畫設計開發《機械制圖》仿真課件，運用仿真課件優化課堂教學結構，提高課堂教學效率，既有利于教師的教，又有利于學生的學。因此，仿真課件的設計、開發與應用對促進教學改革具有現實的意義。

三、設計開發仿真課件的理論依據

建構主義認為，學習者的知識是在一定的情境下，借助他人的幫助，通過意義的建構而獲得。理想的學習環境應當包括情境、協作、交流和意義建構四個部分。學習環境中的情境必須有利于學習者對所學內容的意義建構。教育技術理論認為，在教學設計中創設有利于學習者建構意義的情境是最重要的環節或方面；學生與學生之間的協作應該貫穿于整個學習活動過程中；協作學習的過程就是交流的過程，在這個過程中每個學習者的想法都為整個學習群體所共享。交流對于推進每個學習者的學習進程，是至關重要的手段；意義的建構是教學活動的最終目標，一切都要圍繞這種最終目標來進行。因此，建構主義學習理論、教育技術理論為《機械制圖》仿真課件的設計與開發提供理論依據。

四、設計開發仿真課件需解決的關鍵問題

在建構主義學習理論、教育技術理論指導下，設計開發《機械制圖》仿真課件，需解決以下幾個關鍵問題：改變傳統的“滿堂灌”“填鴨式”的課堂教學模式，提高學生學習興趣； 改變模型+掛圖的陳舊、單調教學方式，探索新的教學方法；結合《機械制圖》教材進行教學設計，突出知識、技能的重點和難點；研究解決運用Authorware、AutoCAD、3Dmax和Flash等軟件設計開發《機械制圖》仿真課件的技術難題。

五、仿真課件的設計開發思路

首先，研究《機械制圖》教材，分析教學中的重點難點，選定課件設計制作的內容。其次，分析機械制圖課的教學問題，確定課件的使用目標；分析教學內容，選定開發的專題；進行典型案例教學設計，編寫制作腳本；選擇開發平臺，統一制作風格；進行試驗教學，總結教學規律；根據反饋的信息，改進課件內容。最后，研究多媒體制作軟件Authorware和素材庫制作軟件AutoCAD、3Dmax、Flash等，合理運用制作軟件進行仿真課件設計與開發。

六、仿真課件的設計開發成果

據調查，多數中等職業學校的工科專業選用中等職業教育國家規劃教材（王幼龍主編，高等教育出版社出版的《機械制圖》（機械類）第三版教材），推廣范圍、應用范圍和受益面較大。依托本教材，按照需求分析、腳本設計、準備素材、動畫制作、課件調試及作品組裝六個階段進行機械制圖仿真課件的設計開發。設計開發的機械制圖仿真課件經教學使用檢驗，學生反映效果良好。部分仿真課件截圖如下：

綜上所述，在建構主義學習理論、教育技術理論指導下，設計與開發《機械制圖》仿真課件，并應用于教學，可以有效激發學生的學習興趣，可以有效突破教學重點、解決教學難點，提高教學效果，并為《機械制圖》課程開展教學改革發揮積極的作用。

（作者單位：廣東省工業貿易專業技術學校）

參考文獻：

[1]教育部.關于進一步深化中等職業教育教學改革的若干意見.教職成〔2008〕8號文件.

[2]余勝泉，楊小娟.基于建構主義的教學設計模式[J].電化教育研究，2000，（12）.

[3]張維嘉，王竹檀，吳錦源.《機械制圖》信息整合研究. 全國教育科學“十五”規劃國家重點課題《信息化進程中的教育技術發展研究》項目的子課題《中專機制專業主干課程與信息技術整合課題》，2005.

責任編輯 朱守鋰