摘?要:針對高職院校機電設備技術專業“機械制圖”課程的傳統教法存在的問題,從搭建網絡課程平臺、開展差異化教學、拓寬課程思政的融入途徑、引入機械創新產品案例和制定多元化的評價體系五個方面,對“機械制圖”課程教學進行了改革和實踐。改革實踐結果表明:課程教學效果有了顯著的改善,激發學生自主學習的興趣,學生更積極踴躍地參加各類相關比賽,同時也能夠保證線上課程的正常教學,進一步推進課程教學團隊的建設和發展。
關鍵詞:機電設備技術;機械制圖;教學改革
中圖分類號:G64
在教育信息化的背景下,對本校機電設備技術專業“機械制圖”課程傳統的教學進行改革,將信息技術與教學活動進行有機融合,通過網絡課程平臺的大數據感知學生學習情境,根據學生個性化特征和學習能力,提供與之匹配的多元化學習工具及教學資源,全方位地融入課程思政元素,取得了較好的效果。
1?“機械制圖”課程的特點
機電設備技術專業的“機械制圖”課程,是一門理論知識和實際操作相結合的專業基礎課程,研究機械工程圖樣的識讀和繪制方法。該課程培養學生的三維空間想象能力和圖形的表達能力,并且要求學生能將所學投影理論知識,聯系實際應用在各類機械工程圖樣(比如裝配圖、零件圖等)的繪制和分析[1]。
圖樣是根據投影原理、國家標準以及有關規定表示工程對象,并有必要的技術說明的圖,是工程界通用的技術語言。識圖和繪圖是工程技術人員表達設計思想、進行工程技術交流、指導生產等必備的技能。“機械制圖”課程的主要任務是培養空間思維和形體構型能力、識讀和繪制機械圖樣的能力,為機械基礎、機械產品的虛擬設計等后續課程的學習及發展自身的職業能力打下必要的基礎。
2?傳統“機械制圖”教學中存在的問題
2.1?難以做到因材施教
傳統的“機械制圖”教學中,仍舊以教師為中心,以理論知識的傳授為主要目的,教學手段枯燥單一,教學進度對所有學生一致,沒有根據不同學生個體安排個性化的、靈活的教學方法[2]。例如,在投影這一章節中,傳統的教學思路是先分析和學習點的投影規律,而后到線、面直至立體的投影規律。循序漸進的教學方法對于基礎薄弱的學生固然是好事,但是對于立體感較強、接受能力較好或是來自中專已有專業基礎的學生而言,學習點到線到面再到立體的知識就顯得簡單枯燥了。傳統的教學無法讓不同層次的學生根據自己的能力去進行個性化的學習,只能夠追隨全班同學的學習進度,容易導致學生對該門課程產生消極心理。
2.2?思政教育不足
傳統的“機械制圖”課程中,更多的是注重專業知識的講解和傳授、技能的實踐和運用,但與思政元素相結合的部分較少,已經很難滿足“大思政”育人格局的要求。“機械制圖”課程知識在生產實際中應用廣泛,與企業崗位工作緊密結合,需要學生在學習過程中掌握嚴謹的專業知識并具備實際應用的能力。因此,在“機械制圖”課程教學過程中更要注重強調思想上的引領,培養學生良好的職業道德感和強烈的社會責任感[3]。
2.3?缺乏創新性機械產品的學習
隨著社會發展的不斷進步,科技水平和新型技術的不斷創新發展,越來越多創新性技術的機械產品涌現出來,其中也不乏大學生設計出來的優秀案例作品。傳統的“機械制圖”課程的圖樣學習中,采用的案例大多為基本的軸類零件、盤蓋類零件、叉架類零件和箱體類零件,機械圖樣的案例較為單一,沒有太多創新機械產品的展示或學習。這樣的教學內容容易讓學生故步自封,如同井底之蛙,也無法激發學生的創新創造的精神動力。
2.4?教學評價系統單一
傳統的“機械制圖”課程評價方式和參與評價的人員單一,對期末考核的重視程度過高。期末考試形式采用整齊劃一的閉卷式紙筆考試,某些程度上禁錮了學生的思維,難以考查學生運用理論知識分析并解決實際問題的高端能力[4],忽視了對學生專業實踐能力達成的評價,不利于對學生專業能力的培養。
3?“機械制圖”課程的教學改革
教育信息化快速發展的時代,線上線下混合教學逐步常態化,傳統的“機械制圖”課程的教學方法和方式已經遠遠不能滿足當前的形勢要求。在此背景下,對“機械制圖”課程的教學做了以下幾點改革。
3.1?搭建網絡課程平臺
傳統的粉筆+黑板的教學模式已經遠遠不能適應新時代的需求,在新信息技術高速發展背景下,課程團隊對比了市面上較好的幾個線上教學平臺,本著穩定、便捷、安全三大原則,最終選擇了班級管理模式更人性化、課堂呈現效果最好的超星學習平臺作為網絡課程建設平臺。網絡課程平臺中有課程團隊成員精心制作的各個單元項目的課件、微課視頻、動畫等大量的學習資源,任課老師可以直接使用網絡課程平臺的學習資源進行授課,無論線下或是線上。“機械制圖”網絡課程平臺的建立,不僅能夠方便教師實現課程資源實時共享,而且便于學生隨時隨地進行學習,促進師生、生生互動,讓“機械制圖”的課程學習能夠打破時空限制,無論線上線下都能保障課程學習不受時間和空間的影響,極大地方便了學生。
3.2?開展差異化教學
充分利用網絡課程平臺的大數據、云計算和新一代移動通信等技術,根據學生的學習情況,進行數據的分析統計,生成學生個性化的學習特征和學習能力。
在網絡課程平臺上針對學習能力不同的學生,設置了低中高三個難度級別的學習內容及作業,學習內容以通關模式展現。低級難度的學習內容為最基礎的知識點,要求全部同學必須學習及掌握。低級難度通關以后可以根據自己的實際水平和能力,決定是否繼續進行中級難度和高級難度的學習。在高級難度的學習內容中加入創新設計和三維建模的學習內容,讓能力較強的同學開始初步的學習,這也為后續組隊參加全國大學生先進成圖技術與產品信息建模創新大賽挑選好苗子做準備。每個單元學習項目中,低中高級別的分數占比分別為60%、30%、10%。
同時,任課老師可以通過后臺數據統計情況,針對性地進行在線指導。比如遲遲沒有通過低級難度學習的同學,通過查看其在線學習時間及學習進度,根據實際情況進行督促和輔導。而對進入高級難度學習的同學,則可以對其學習思維進行引導,培養自主思考和自主解決問題的能力,也以后參加各類比賽打下基礎。
3.3?拓寬課程思政的融入途徑
課程思政是新時代背景下黨中央加強高校思想政治工作的新要求,是對課程德育的政治提升。在教學內容、教學過程中,“潤物細無聲”地全方位融入課程思政元素,有助于幫助學生建立正確的大學“學習觀”、人生價值觀和世界觀。我們課程團隊把機械制圖的知識點,結合歷史和當下形式,將工匠精神、科學精神、愛國主義、改革創新等思政元素自然地融入該課程的教學過程當中。
例如,在三視圖知識點的教學內容設計中,通過引入古代盲人摸象的故事,引出三視圖的目的和重要性,讓學生明白機械零件的多樣性和復雜性,對機械零件結構及形狀的分析不能只看局部,應該從整體、全面進行解析。引入古代經典故事,不僅是對中國傳統文化的傳承,也能使學生明確工程技術研究要有科學嚴謹的態度,從而培養學生實事求是的精神。
除了課中教學融入思政元素,同時借助網絡課程平臺,把思政分別融入課前和課后環節,拓寬思政元素的育人途徑。課前通過網絡課程平臺推送學習資源和預習作業,學生登錄網絡課程平臺,完成預習和作業并上傳,為上課做好準備。在課前的自學環節中,能夠培養學生自主學習的良好習慣,培養學生主人翁精神。課后學生通過網絡課程平臺完成課后作業及學習拓展知識,培養學生克服困難、迎難而上的堅強意志。
3.4?引入機械創新產品案例
為促進前沿創新技術和傳統機械制圖的融合教學,在課程教學內容的最后一個章節安排了2課時,引入幾個機械創新產品案例。在課堂教學環節中,不僅展示了貼合生活的創新機構設計的圖樣,也展示出中國時代前沿的創新機械產品。該部分教學內容的設計的目的有以下三種:第一,讓學生能夠多看實際的圖紙,結合制圖的基礎知識,分析看懂圖樣中各部分結構之間的關系;第二,給學生接觸創新的技術和思維,培養創新思維能力,提高學生綜合素質能力;第三,也能為打算參加各類創新大賽項目的學生提供一些有用的方向和思路。
同時,課后給學生布置一個開放性的制圖作業,對一些設備結構、小物件,甚至可以是機電設備整體,根據自己的想法進行改進。改進的方案可以文字描述,也可以繪簡單圖形說明。通過這個開放性的作業,挑選出優秀的創新方案來做創新項目的培育,以及選拔出有創新思維能力的同學,由他們參加各類創新比賽,獲獎的幾率會大大增加。
3.5?制定多元化的評價體系
課程的評價考核不再僅限于期末考核任課老師的評價,不但有企業行業專家與課程團隊老師共同開發考核評價表,融合教師評價、行業企業專家評價、學生互評等多種評價方式,還根據學生參加各類與本課程相關比賽的情況加入附加分。
依據校企合作的項目,增加企業行家專家評價機制,讓企業和行業協會參與到課程教學評價[5]。比如裝配圖這一單元項目中,我們以具有電力行業背景的水電站水輪機圖樣作為一個案例任務,要求學生學習完本章知識后,錄制視頻對水輪機圖樣進行識讀,分析各零件的作用、相互位置、裝配連接關系以及拆裝順序等,把視頻上傳到網絡課程平臺,邀請水電站專家和課程老師一起進行評價考核,并且由專家填寫改進建議。由企業一線專家給學生的評價及建議,學生感覺更有信服力,也能夠更進一步感受到專業課程在今后崗位上是用得上的,從而激發學習的興趣和動力。
同時加大對學生實踐能力的評價,鼓勵學生參加“互聯網+”創新創業大賽、“挑戰杯”比賽,參加全國大學生先進成圖技術與產品信息建模創新大賽省級選拔賽等各類與課程密切相關的賽事,提升學生的創新能力,能夠將課堂中所學習到的理論知識和實踐活動相結合。對于參賽學生,根據比賽的等級及賽果對課程總評成績進行一定分數的附加。
多元化的評價體系能夠更真實、具體、全面地展現學生各項能力,促進學生多元化的發展。
4?“機械制圖”教學改革的效果
4.1?教學效果有明顯改善
將改革前的教學班級和改革后的教學班級的學習成績數據進行比對,課程改革后教學班級不及格率大大降低,同時優秀率有了大幅度的提升,從中直接反映了改革后課程教學的效果有了明顯的改善。
4.2?激發學生自主學習興趣
課程改革后,根據不同的學生個體因材施教,安排作業,授課資料的觀看和復習也不僅局限于線下課堂,課程考核也不再以一張試卷定天下。學生可以在課程多元化的評價體系中根據自己的優勢在對應的考核項目中獲得好成績,增強了他們學習的自信心,從而極大地激發了他們自主學習的興趣。
4.3?學生積極踴躍參加各類比賽
課程學習內容中融入創新設計,多元化評價中鼓勵參加比賽,學生報名參加比賽的積極性大大增加。從前傳統制圖課程教出來的學生覺得沒有思路、沒有項目、沒有方法,從而不愿主動去報名參加各類比賽,每每到比賽報名總是被動參賽,參賽效果非常不理想。課程教學改革實施后,學生學習完課程不僅有分析和繪制圖樣的能力,還接觸到了創新設計的思維和方法,并從創新機械案例中拓展了自己的視野,激發了創新項目的創作熱情。從無人主動報名到報名人數過多需要進行選拔,報名的項目質量也大有提高,期待新一屆的比賽能取得理想的成績。
4.4?同步保障線上的正常教學
“機械制圖”課程改革后,無論線上線下均能夠進行正常的課程授課安排。若有學生因特殊原因無法返校,也能夠通過課程網絡平臺進行課程的學習、作業的提交以及參與考核,并不會延期完成課程內容的學習。
4.5?推進課程教學團隊的建設和發展
對于“機械制圖”的課程改革,課程教學團隊進行了不斷的探索和嘗試,在課程教學團隊各成員的共同努力下,取得了明顯的成效。在課程在線平臺的搭建、評價體系多元化設計等課程改革建設的過程中,教學團隊成員深入企業一線,與企業工程師進行反復溝通,針對各個章節制定好一系列與企業崗位工作密切相關的案例任務及評分標準。校企的深度融合提高了團隊教師的專業技術知識和技能水平,也進一步推進了教學團隊的建設和發展。
結語
在教育信息化的大背景下,“機械制圖”課程的改革不僅要突破傳統教學的束縛,將不足加以改進,還要能夠依據當前的大數據,人工智能,云信息等技術手段,突破學生的時間與空間的限制。信息化高速發展時代帶來了新的發展機遇,同時也帶來了新的挑戰。通過對“機械制圖”課程進行系統更新改革,以提高學生的專業認知與學習興趣,增強學生自主創新能力,培養復合型機電設備技術方面的人才。
參考文獻:
[1]沙沙,張平,張靜.“互聯網+”時代,基于SPOC的混合式教學模式的探索與研究[J].高教學刊,2021(21):115117+121.
[2]梁海龍,楊平平,于景華,等.工程制圖類課程線上線下混合式教學模式的研究與實踐[J].南方農機,2020(05):140143.
[3]董薇,王紅英.工程制圖與識圖課程思政建設探索與實踐[J].現代職業教育,2020(41):160161.
[4]韓美榮.高校專業課程評價的思考與實踐[J].教育教學論壇,2018(19):132133.
[5]張龍.基于企業主體的高職院校專業課程課堂教學評價機制研究[J].職業與教育,2021(03):5356.
基金項目:2019年廣西電力職業技術學院校級教育教學改革項目立項課題“基于職業技能大賽的《機械制圖及CAD》課程改革探索與實踐”(2019JGY15);2022年廣西職業教育教學改革研究項目“課程思政與崗課賽證協同育人模式研究與實踐——以垃圾焚燒發電運維高技術技能人才培養為例”(項目編號GXGZJG2022B026);廣西教育科學“十四五”規劃2022年度1+X證書制度試點建設研究專項課題“基于1+X證書制度的‘課證融合綜合實訓教材開發研究——以光伏電站運維為例”(2022ZJY2281)
作者簡介:周思思(1984—?),女,廣西容縣人,碩士,中級講師,研究方向:機電設備技術。