學習樹：中職機械識圖課零部件測繪能力培育路徑探析

方水琴

學習樹是用樹的結構方式表達知識點的內在聯系，用樹根、樹干、樹葉等元素，依據其關系構建成一棵“學習樹”。“學習樹”本質上就是一個分層的知識地圖，是一個知識的框架，在所有相關的知識點之間實現一定目標檢測，用“學習樹”來梳理知識的結構體系是一種很有效的學習方法。在職業技能綜合人才培養被強化的背景下，大部分中職生專業學習仍然是硬套知識點刷題，遇到綜合性案例問題時常是無從下手，其原因主要有知識學習獨立，理論實踐無通路；知識點狀分布，思維斷片缺成形；知識無序排列，追根溯源無途徑。為此，針對這些問題從“學習樹”的視角出發，以學生為主體，基于案例分析和指導學生在掌握機械知識點的基礎上，分析出理論知識點之間的關系并將其進行融合運用到機械零部件測繪實際操作中，從而實現學生自主建構知識體系，提高機械零部件測繪的專業能力，有效地解決實際問題。研究認為，“學習樹”的有效運用，能讓學生更好地適應理論知識與實踐操作相結合的學習體系，實現理論課本知識到學生操作技能的遷移，培養自主學習能力。

機械零部件測繪是中職數控專業一門新型的綜合性的實訓課程，主要涉及機械識圖、CAD繪圖、零件測量與質量控制技術、機械基礎等。所謂的機械零部件繪制主要是將成型的零件通過簡單分析之后，再大致估測出實物和圖形間的比例，根據上述內容再畫出大致的零件草圖并通過相關的測量后標注出相應的尺寸數據及技術要求，最終完成零件圖制作。零部件測繪不僅是中職機械識圖課程制圖教學的重要內容，也是學生全面綜合運用所學知識解決實際問題的過程，更是提高中職生制圖教學質量的重要措施與路徑。其主要作用包括5個方面：一是有利于促進學生運用所學知識對實際問題解決的能力掌握與提高；二是有利于學生所學知識的鞏固、深化與擴展；三是有利于激發學生參與學習的興趣和積極性；四是有利于任課教師了解學生知識的掌握水平；五是有利于實現承前啟后驅動課程教學優化。為了構建知識的完整性和系統性，“學習樹”本質上就是一個分層的知識地圖，是一個知識的框架，在所有相關的知識點之間實現一定目標檢測，用“學習樹”來梳理知識的結構體系是一種很有效的學習方法。“學習樹”在使用上具有三個特征：一是綜合性。教學內容更加貼近學生的學習任務、對接崗位的需求，加強與工作崗位之間的聯系，運用“學習樹”來解決機械零部件測繪的案例問題。二是漸進性。由淺入深，分層推進，不要死記硬背。在“學習樹”繪制學習過程中，應該注意起點低，速度慢；教學要有步驟，練習要有目標，實操訓練要有層次遞進。三是應用性。加強實踐應用，將理論知識和實踐性較強的工程案例相聯系，“學習樹”的繪制不僅可以激發學生的學習熱情，同時在講解機械裝置原理時，大大降低了它的難度，增加了趣味性。本文以零部件測繪內容為例，探析“學習樹”的具體運用，旨在交流與共勉。

1 中職機械識圖課零部件測繪教學現狀與歸因

近年來，隨著浙江省開展從“面向人人”技能大賽和職業能力大賽開賽以來，筆者所在學校注重職業技能綜合人才的培養。但大部分中職生學習專業課硬套知識點做題，遇到綜合性案例問題就無從下手，究其原因主要有如下幾種情況。

1.1 知識學習獨立，理論實踐無通路——無根

專業課教學基本上是知識點教學，課堂中容易形成固定概念、熟記規律和反復習題的教學模式，學生對知識純粹機械式記憶，沒有思維加工這一重要環節。但是機械零部件測繪存在較多的理論知識靈活運用和機械案例應用的解析，是追求知識的系統性和科學性。這一情況和中職數控專業學生現有的專業基礎水平以及實操能力相違背。

1.2 知識點狀分布，思維斷片缺成形——無莖

在日常的專業課教學中，通常各門課程單獨開設，各科老師的教學各司其職，但專業課在內容上是相互關聯、相互滲透的。在操作課鉗工、普車和數車加工檢測零件需要用到零件測量課程的相關知識，在CAD繪圖時需要涉及機械識圖的國家標準與繪圖技能的基礎知識，機械基礎的學習會碰到很多機械加工的常識內容等。由于課程銜接、學生的自主學習能力和知識遷移水平的欠缺等一系列的問題，在平時教學活動中會出現知識點以單個點狀形式分布，無法形成線性或者網狀結構。

1.3 知識無序排列，追根溯源無途徑——無葉

機械零部件測繪以實物為基礎開展實訓，通過分析機械零部件的結構原理、功能類型，使學生分析、聯系、鞏固、綜合運用所學習的各門專業課知識。但是學生對于機械零部件測繪的案例不能掌握其原設計意圖，不能將理論知識用于實際的應用。缺少思維的鍛煉使其很難分析出問題的關鍵所在，不能把所學的理論知識和實際案例聯系在一起。學生單一固化的思維模式成了解決這一類案例問題最大的絆腳石。

2 中職機械識圖課零部件測繪“學習樹”教學實踐

2.1 基于任務目標的技能“學習樹”教學實踐

中職數控專業課程之間雖然有著項目之分，但其實知識點之間都存在一定的關聯性。機械零部件測繪就是知識的系統性結合，也是諸多理論知識的靈活運用。基于機械識圖課零部件測繪教學內容中的任務目標，筆者設計了“學習樹”的教師活動、學生活動以及教學組織形式，具體如圖1所示。

教師活動主要包括設計實踐活動（主要是對學習任務的合理化分解）、設計任務情境（主要是根據具體的學習任務結合學生實際設計構建情境，課堂上以任務清單為主要教學載體）、搭建支架（主要是圍繞學生即將學習的主題，依據最近發展區理論，為學生搭建學習支架，教學過程中以教師主動引導學生活動為抓手）、點評總結（主要是針對學生任務完成過程及完成結果加以評價，以激勵性評價為主要手段，進而激發課堂參與積極性）、拓展延伸（通過課堂教學觀察，依據學生任務完成情況，為學生提供知識與技能拓展的小任務）等教學環節。

學生活動對應教師活動主要包括明確活動內容（主要是根據教師所進行的學習任務分解，充分了解即將開展的學習內容，做到清晰明了）、進入任務情境并完成任務（主要是積極主動進入任務情境，根據教師所提供的任務清單，完成清單中的相關學習任務）、完成支架（主要是根據教師提示與引導完成支架，從而實現自主內化知識）、繪制“學習樹”（主要是根據前期的分析與理解，依據“學習樹”繪制要求完成繪制）、歸納整理（主要是學生根據學習過程中的感受、感悟以及困惑等進行歸納整理，并嘗試知識的遷移）等環節。

教學組織上主要包括任務驅動（通過任務設置激發學生課堂參與積極性）、布置任務情境（主要是通過微課和QQ視頻等載體完成相關任務情境創設）、頭腦風暴（利用此形式激發學生參與學習的積極性和提高教學效率，并運用小組合作提高學生學習的效率）、分享“學習樹”（通過螢石云微彈幕技術軟件開展“學習樹”繪制成果分享，讓學生感受學習行為所帶來的成就感，從而促進學習可持續性的實現）、任務拓展（此部分主要是基于課堂學習收獲及相關困惑，通過教師所提供的拓展任務及要求開展課后拓展實踐）。

2.2 基于測繪流程的技能“學習樹”教學實踐

零部件的測繪完成是有著較為嚴謹性、系統性流程，并且不同的測繪環節上也存在著不同的要求。以“齒輪泵零部件”測繪任務為例，其主要包括機構拆裝、部件測量、手繪草圖、質量檢查、二維繪圖、三維建模等。根據上述流程，筆者設計了任務清單（詳見表1齒輪泵零部件測繪任務一覽表），在教學組織上先以個人為單位按照任務清單要求開展，然后再以小組為單位開展個人學習過程分享，運用頭腦風暴（此環節秉持學生為主體原則，教師不代替、不包辦）展開討論。

基于“學習樹”繪制完成需要依賴于學生對知識關系上的正確理解與掌握，為此在學生繪制“學習樹”環節上，筆者主要通過提供“學習樹”相關典型案例供學生進行模仿，從而提高學生繪制效率。教學過程中，筆者盡量根據所觀察到的實際情況對學生進行具有啟發性的指導（啟發學生進一步梳理知識點之間的關系，為學生提供資料搜索的網址以及相關書籍），尤其是一些遇到無法繼續繪制下去的學生給予重點關注和指引。根據學生繪制“學習樹”過程所呈現出的典型問題：忽視細節，筆者為學生提供了“提示卡片”。此卡片內容主要是針對測繪流程中某一步的具體指南。當學生在“學習樹”繪制過程中，若在某一環節上遇到了問題并無法攻克時，可以在卡片箱中找到對應的卡片進行參考。實踐證明，此卡片的設計與運用對于學生完成齒輪泵零部件測繪任務具有重要促進作用，同時也對“學習樹”的繪制效率有極大的促進作用。

2.3 基于項目案例的技能“學習樹”教學實踐

在零部件測繪教學過程中，完成真實的學習情境創設以及引導學生帶著真實的項目任務進入學習狀態，我們可以充分運用項目案例這一教學策略。例如，在“盤蓋類零件的視圖選擇”課堂教學中，筆者通過多媒體向學生演示了“齒輪泵端蓋”案例，從而有效地完成了課堂導入任務。演示案例內容設計的目的主要是便于學生觀察盤蓋類零件的結構特點（盤蓋類零件主要包括齒輪、皮帶輪、法蘭盤和手輪等各種端蓋）并了解其具體的使用場合，形成相對應的知識認知，為接下去的“學習樹”繪制打下基礎。通過真實的零部件繪制案例元素完成課堂導入，并促使學生帶著項目以決策人、實施者身份進入課堂，實現了事半功倍的效果。齒輪泵端蓋零部件測繪教學片段如表2所示。

3 中職機械識圖課零部件測繪“學習樹”實踐反思

如圖2所示，通過“學習樹”的運用，學生繪制了不同樣式的“學習樹”，每一棵“學習樹”都呈現出了學生對知識點的有效梳理，對測繪流程的準確把握，實現了由“抽象化”到“直觀化”的轉變。實踐中，筆者也深刻地體會到“學習樹”的繪制關鍵點上，要有意識地抽象、概括或闡述可以普遍適用的要點、策略或步驟，而不應局限于某一特定情況。具體反思有如下幾個方面。

3.1 連點成樹，形成思維回路

教學實踐已經證明了“學習樹”提高了中職學生應用機械專業知識的能力，如機械傳動類型、結構、加工工藝等方面。我們知道中職學校的機械專業基礎課，其具有理論性強且實踐聯系緊密的特點，例如機械識圖、機械基礎、CAD繪圖以及零件測量與質量控制技術等課程中的知識點相互間具有很大的關聯性。如何通過有效的載體將各課程中的知識點加以關聯性地呈現與掌握，這非常值得我們中職專業課教師加以探究。本文中的“學習樹”就是一種非常有效的載體，其通過“連點成樹”的做法讓分散的思維形成具體的回路獲得開放性發展，在有效地運用中不僅能夠促使學生更好地學習新的知識，同時也有利于學生思維遷移能力的提高。為此，在“學習樹”的具體踐行中，我們任課教師要善于引導學生對各課程知識點的梳理，從而為“學習樹”的有效繪制做好前期儲備。

3.2 任務核心，連接理實斷層

通過機械專業科學教學實踐，筆者認為組織學生開展“學習樹”的繪制，需要從“基礎專業知識、初級實踐能力、更深入的專業知識、更強的實踐能力”等層級式課程設置入手，做到課堂與現場、理論與實踐緊密結合，并不斷引向深入，以此增強學生的技能素質及提高學生的應用能力和創新能力。其中，在任務設置上需要圍繞任務核心加以開展，教師作為學生學習的引導者要積極引導學生認識哪些是任務核心，從而讓學生的“學習樹”繪制有根有據、層級分明。

3.3 學習地圖，解決綜合問題

從“學習樹”的實踐效果來看，不僅可以激發學生的學習興趣，還可以集中學生在課堂學習過程中的注意力，更為重要的還是能夠提高學生課堂的參與熱情。究其原因，主要是此手段具有潛移默化的功效，實踐中學生通過繪制行為可以提高分析問題、解決問題的能力，這非常適合中職學校學生的學習實際。學生在圍繞“學習樹”的結構設計、枝葉完善等所完成的學習行為具有較強的理論與實踐緊密結合特性，也有利于學生對綜合問題解決的能力。

綜上所述，機械零部件測繪是中職數控專業學生必修內容之一，提高學生測繪能力的意義深遠而重大。運用“學習樹”提高學生測繪能力的做法在實踐中取得了有效性驗證，但還有很多值得深入探討的內容。