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摘要: 本文基于行为导向教学,对《机械制图与CAD》项目课程开发的必要性、结构框架、特点与教学中的具体实施等进行了一番探究。
关键词:行为导向教学;机械制图与CAD;项目课程
在机械类专业课程中,《机械制图》和《机械CAD》是两门必修的专业基础课。近年来,在课程改革的热潮中,不少职业学校都将《机械制图》和《机械CAD》整合成一门课程教学,有效地提高了课程教学质量。据调查,目前大多数学校《机械制图与CAD》整合改革主要还停留在教学方法与教学手段上,课程知识的逻辑主线还是三视图→组合体→零件图→装配图,没有脱离学科体系。在课程改革中,课程内容的重构与教学方法的改革是关键,只有重构的课程内容符合现代职业教学的要求,才能促使教学方式真正转变。因此,开发以工作任务为参照,以项目为逻辑主线的《机械制图与CAD》项目课程,具有突出的现实意义。
一、项目课程开发的必要性
首先,《机械制图》和《机械CAD》课程目标均是围绕机械工程图样展开的,教学上具有目标的一致性、内容的关联性和相互渗透性。其次,中职生的整体素质不高,学习能力不强,要求采用现代职业教育新模式进行授课。第三,在机械行业中,CAD技术普及后,手工绘图已在工作岗位上很少采用,岗位工作要求CAD软件操作能力和识读机械图样的能力密不可分。第四,借助CAD软件形象直观的特点,开展以项目任务为引领,将理论知识贯穿于实践教学中,实施教、学、做合一的行为导向教学,打破课程内容的学科体系,构建以工作过程为导向的项目课程体系,是改变目前《机械制图》课程难教、难学的关键,使学生的学习过程对接生产过程,具有必要性,也具有可行性。
二、项目课程的结构框架
1.课程开发思路。
课程开发思路是遴选一个典型的、与企业岗位任务对接的、难度适中的直齿圆柱齿轮减速器,以“绘制直齿圆柱齿轮减速器工程图”作为教学项目,将《机械制图》与《机械CAD》的课程内容整合于绘制直齿圆柱齿轮减速器各部件的零件图和装配图中。教学项目任务具体如图1所示。
选择直齿圆柱齿轮减速器作为教学载体的理由,一是减速器的零件有代表性,包括轴类、盘盖类、箱体类等典型零件类型,可涵盖机械制图的全部基本知识;二是将减速器各零部件分类,由简到繁,以绘制各零部件零件图为学习任务,符合教学的原理与学习的规律;三是绘制减速器工程图的教学内容既对接职业岗位能力,又紧密结合CAD绘图员中级考证的职业标准;四是以具体的绘制零件图和装配图为任务展开学习,便于实施行为导向教学模式。
将《机械制图》课程中有关图样表达方法、制图标准等全部学科知识打散,融入到具体的项目学习任务中。每一个具体的学习任务的实施,均以CAD软件的操作为平台,融合机械制图的概念和原理等知识,学生边学习机械CAD软件的运用,边学习机械制图相关知识,实现“做中学,学中做”。各项目学习任务对应的知识与技能点如表1所示。
三、项目课程的特点
1.课程的各项目任务系统性强。
从教学论的角度来看,“系统性”既是“学科课程”也是“行动体系课程”所要求的,因为“系统性”所体现的联想思维无论是对知识的构建,还是经验的积淀都具有根本的作用。《机械制图与CAD》项目课程各项目任务既相对独立又相互联系,在直齿圆柱齿轮减速器整体框架下,各项目任务是按由简单到复杂、由外到内原则编排的,逻辑性强,系统性强。
2.课程的项目任务对接职业岗位工作任务。
课程是以绘制直齿圆柱齿轮减速器工作图作为课程内容的载体,而齿轮减速器是工程中最常见的机构,具有典型代表性的,紧密贴合职业工作岗位。并且,减速器中的销、螺钉、轴、轴承、齿轮、箱体等零部件,都是日常机械生产企业最常用的零部件,它们的零件图、装配图是机械行业中最经常遇到的,课程内容与生产“零距离”对接。
3.课程内容的序化符合职业能力成长的规律。
从教育学的观点来看,课程内容的选择与内容的序化都很重要,只有两者都符合职业教育的要求时,课程改革才能成功。每个具体的项目任务在实施中,都融合制图知识、原理、标准和CAD操作技能,序化的课程内容能满足学生的认识规律,符合建构主义的学习原理,符合职业能力成长的规律。需要特别强调的是,课程内容序化以后,课程的性质也发生了变化,关注的不再是显性理论知识的复制与重现,而是将隐性的技能知识整合在学生的动态学习过程中。
四、项目课程的教学实施
教学实施采取行为导向的教学方法,项目任务实施是先绘制零部件三维实体模型,再绘制二维图形,最后利用CAD软件平台,通过实体的投影来理解二维图形的构成,以虚拟现实的方式实现做中学,颠覆了由二维到三维的学习制图的传统习惯。教学的组织、实施、评价,均以学生为中心,让学生的自主探究,实现学生在学习行动中提升专业行动能力的目标。
1.学习组织形式。
课程的学习,须在计算机房进行,须有CAD软件平台。学习以任务引领展开,采取小组学习形式,一般3至5人为一个小组,分组注重“异组同质,同组异质” 的理念,把学习水平、性格、气质和兴趣等方面不同的学生组合在一起,形成“优势互补”效果,同时又保证小组间综合能力相当,以利于小组间展开公平竞争。
2.学习评价。
学习评价采取过程评价与终结性评价相结合。教学过程中,根据项目任务的考核评价标准,对学生课堂表现、项目任务完成情况、工作态度等进行过程性评价。注重学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力的评价,特别是对在学习和应用上有创新的学生应特别给予鼓励。学习结束后,还应根据学生整体项目任务的完成情况进行综合考核,以全面综合评价学生的学习能力。
五、项目课程实施后的效果
项目课程实施后,真正做到了理论融于实践,动手、动脑相互融合渗透,以“做”促“学”,以“体验”促“思维”。每个项目任务的完成都会给学生带来喜悦和成就感,较好地激发了学生的学习兴趣,激发了学生的技能智慧。其主要表现在以下两个方面:一是学生学习兴趣明显提高。借助 CAD绘图软件强大的功能,变“抽象”为“形象”,化难为易。采取“教、学、做”的教学模式,按项目任务逐个完成,一步一个台阶,学生在完成任务中学习,学生的学习兴趣明显提高。二是学生机械制图知识掌握更扎实、CAD软件应用能力大大提高。通过13个项目任务的学习,学生在反复训练中,提高了观察、想象和分析的能力。并且通过对减速器具体部件的分析,使学生的机件的表达、图样分析、尺寸标注、公差标注、制图标准的使用等制图基本知识掌握得更扎实。同时,也促进了CAD软件的操作能力提升。
(作者单位:广州市番禺区职业技术学校)
参考文献:
[1]应建勇.基于工作过程的中职数控机械制图与CAD教学方案探索[J].中国科教创新导刊,2010,(7).
[2]邵娟琴.《机械制图》项目化课程改革的思路与策略[J].常州工程职业技术学院学报,2008,(4).
[3]鄢春艳.《机械制图与CAD》课程教学改革的探索与实践[J].职业教育研究,2008,(2).
[4]张植桂.《机械制图》与CAD整合教学探讨[J].职业教育研究,2006,(12).
责任编辑:赖俊辰
关键词:行为导向教学;机械制图与CAD;项目课程
在机械类专业课程中,《机械制图》和《机械CAD》是两门必修的专业基础课。近年来,在课程改革的热潮中,不少职业学校都将《机械制图》和《机械CAD》整合成一门课程教学,有效地提高了课程教学质量。据调查,目前大多数学校《机械制图与CAD》整合改革主要还停留在教学方法与教学手段上,课程知识的逻辑主线还是三视图→组合体→零件图→装配图,没有脱离学科体系。在课程改革中,课程内容的重构与教学方法的改革是关键,只有重构的课程内容符合现代职业教学的要求,才能促使教学方式真正转变。因此,开发以工作任务为参照,以项目为逻辑主线的《机械制图与CAD》项目课程,具有突出的现实意义。
一、项目课程开发的必要性
首先,《机械制图》和《机械CAD》课程目标均是围绕机械工程图样展开的,教学上具有目标的一致性、内容的关联性和相互渗透性。其次,中职生的整体素质不高,学习能力不强,要求采用现代职业教育新模式进行授课。第三,在机械行业中,CAD技术普及后,手工绘图已在工作岗位上很少采用,岗位工作要求CAD软件操作能力和识读机械图样的能力密不可分。第四,借助CAD软件形象直观的特点,开展以项目任务为引领,将理论知识贯穿于实践教学中,实施教、学、做合一的行为导向教学,打破课程内容的学科体系,构建以工作过程为导向的项目课程体系,是改变目前《机械制图》课程难教、难学的关键,使学生的学习过程对接生产过程,具有必要性,也具有可行性。
二、项目课程的结构框架
1.课程开发思路。
课程开发思路是遴选一个典型的、与企业岗位任务对接的、难度适中的直齿圆柱齿轮减速器,以“绘制直齿圆柱齿轮减速器工程图”作为教学项目,将《机械制图》与《机械CAD》的课程内容整合于绘制直齿圆柱齿轮减速器各部件的零件图和装配图中。教学项目任务具体如图1所示。
选择直齿圆柱齿轮减速器作为教学载体的理由,一是减速器的零件有代表性,包括轴类、盘盖类、箱体类等典型零件类型,可涵盖机械制图的全部基本知识;二是将减速器各零部件分类,由简到繁,以绘制各零部件零件图为学习任务,符合教学的原理与学习的规律;三是绘制减速器工程图的教学内容既对接职业岗位能力,又紧密结合CAD绘图员中级考证的职业标准;四是以具体的绘制零件图和装配图为任务展开学习,便于实施行为导向教学模式。
将《机械制图》课程中有关图样表达方法、制图标准等全部学科知识打散,融入到具体的项目学习任务中。每一个具体的学习任务的实施,均以CAD软件的操作为平台,融合机械制图的概念和原理等知识,学生边学习机械CAD软件的运用,边学习机械制图相关知识,实现“做中学,学中做”。各项目学习任务对应的知识与技能点如表1所示。
三、项目课程的特点
1.课程的各项目任务系统性强。
从教学论的角度来看,“系统性”既是“学科课程”也是“行动体系课程”所要求的,因为“系统性”所体现的联想思维无论是对知识的构建,还是经验的积淀都具有根本的作用。《机械制图与CAD》项目课程各项目任务既相对独立又相互联系,在直齿圆柱齿轮减速器整体框架下,各项目任务是按由简单到复杂、由外到内原则编排的,逻辑性强,系统性强。
2.课程的项目任务对接职业岗位工作任务。
课程是以绘制直齿圆柱齿轮减速器工作图作为课程内容的载体,而齿轮减速器是工程中最常见的机构,具有典型代表性的,紧密贴合职业工作岗位。并且,减速器中的销、螺钉、轴、轴承、齿轮、箱体等零部件,都是日常机械生产企业最常用的零部件,它们的零件图、装配图是机械行业中最经常遇到的,课程内容与生产“零距离”对接。
3.课程内容的序化符合职业能力成长的规律。
从教育学的观点来看,课程内容的选择与内容的序化都很重要,只有两者都符合职业教育的要求时,课程改革才能成功。每个具体的项目任务在实施中,都融合制图知识、原理、标准和CAD操作技能,序化的课程内容能满足学生的认识规律,符合建构主义的学习原理,符合职业能力成长的规律。需要特别强调的是,课程内容序化以后,课程的性质也发生了变化,关注的不再是显性理论知识的复制与重现,而是将隐性的技能知识整合在学生的动态学习过程中。
四、项目课程的教学实施
教学实施采取行为导向的教学方法,项目任务实施是先绘制零部件三维实体模型,再绘制二维图形,最后利用CAD软件平台,通过实体的投影来理解二维图形的构成,以虚拟现实的方式实现做中学,颠覆了由二维到三维的学习制图的传统习惯。教学的组织、实施、评价,均以学生为中心,让学生的自主探究,实现学生在学习行动中提升专业行动能力的目标。
1.学习组织形式。
课程的学习,须在计算机房进行,须有CAD软件平台。学习以任务引领展开,采取小组学习形式,一般3至5人为一个小组,分组注重“异组同质,同组异质” 的理念,把学习水平、性格、气质和兴趣等方面不同的学生组合在一起,形成“优势互补”效果,同时又保证小组间综合能力相当,以利于小组间展开公平竞争。
2.学习评价。
学习评价采取过程评价与终结性评价相结合。教学过程中,根据项目任务的考核评价标准,对学生课堂表现、项目任务完成情况、工作态度等进行过程性评价。注重学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力的评价,特别是对在学习和应用上有创新的学生应特别给予鼓励。学习结束后,还应根据学生整体项目任务的完成情况进行综合考核,以全面综合评价学生的学习能力。
五、项目课程实施后的效果
项目课程实施后,真正做到了理论融于实践,动手、动脑相互融合渗透,以“做”促“学”,以“体验”促“思维”。每个项目任务的完成都会给学生带来喜悦和成就感,较好地激发了学生的学习兴趣,激发了学生的技能智慧。其主要表现在以下两个方面:一是学生学习兴趣明显提高。借助 CAD绘图软件强大的功能,变“抽象”为“形象”,化难为易。采取“教、学、做”的教学模式,按项目任务逐个完成,一步一个台阶,学生在完成任务中学习,学生的学习兴趣明显提高。二是学生机械制图知识掌握更扎实、CAD软件应用能力大大提高。通过13个项目任务的学习,学生在反复训练中,提高了观察、想象和分析的能力。并且通过对减速器具体部件的分析,使学生的机件的表达、图样分析、尺寸标注、公差标注、制图标准的使用等制图基本知识掌握得更扎实。同时,也促进了CAD软件的操作能力提升。
(作者单位:广州市番禺区职业技术学校)
参考文献:
[1]应建勇.基于工作过程的中职数控机械制图与CAD教学方案探索[J].中国科教创新导刊,2010,(7).
[2]邵娟琴.《机械制图》项目化课程改革的思路与策略[J].常州工程职业技术学院学报,2008,(4).
[3]鄢春艳.《机械制图与CAD》课程教学改革的探索与实践[J].职业教育研究,2008,(2).
[4]张植桂.《机械制图》与CAD整合教学探讨[J].职业教育研究,2006,(12).
责任编辑:赖俊辰