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》課實驗教學(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?！稒C(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)的實驗教學(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)生在實驗中大膽想象，發(fā)揮主觀能動性，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；實驗教學(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、掛圖和部分實物教具，再加上練習(xí)冊的作業(yè)評講，而很少開展實驗教學(xué)，缺乏對學(xué)生空間想象力和動手能力的訓(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。脫離了實驗和實踐的純理論學(xué)習(xí)是枯燥的。要改變這種現(xiàn)狀，實驗是不錯的選擇。考慮到技工學(xué)校學(xué)生的知識特點和年齡特點，在教學(xué)過程中應(yīng)特別注意由感性認(rèn)識到理性認(rèn)識，從簡單到復(fù)雜，逐步掌握投影理論知識，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)到熟練運用“形體分析法”和“面形分析法”識讀機(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)中必須注重以識圖為主，識圖與繪圖相結(jié)合，以繪圖促識圖的原則。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)實踐中專為機(jī)械類學(xué)生設(shè)計、開發(fā)了適于探究型學(xué)習(xí)和基于問題學(xué)習(xí)的實驗教學(xué)內(nèi)容，形成了有效的《機(jī)械制圖》課實驗教學(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)者的主動性、建構(gòu)性，學(xué)生不是知識的被動接受者，而是主動建構(gòu)者。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀主張學(xué)生在真實情境下學(xué)習(xí)，從真實情境出發(fā)，分析和解決真實的問題，促進(jìn)知識的獲取和建構(gòu)，并強(qiáng)調(diào)只有合作學(xué)習(xí)才能實現(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)生活和社會生活中獲得的各種課題或項目設(shè)計、作品設(shè)計與制作等為基本學(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和獲得科學(xué)文化知識為基本內(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》實驗的開發(fā)

筆者以機(jī)械零部件造型與測繪為載體，進(jìn)行實驗的開發(fā)，形成了把工作對象（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》實驗教學(xué)模式。

實驗相關(guān)內(nèi)容是：（1）實驗?zāi)繕?biāo)：培養(yǎng)學(xué)生探究精神，培養(yǎng)學(xué)生實事求是、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、評價的能力，讓學(xué)生在探究實驗中獲得快樂學(xué)習(xí)的體驗。（2）實驗內(nèi)容：根據(jù)山東大學(xué)出版社出版的《機(jī)械制圖實驗教程》和其他參考資料，精選10個實驗進(jìn)行教學(xué)研究。（3）實驗主體：學(xué)生7人1組，教師在實驗前、實驗中、實驗后做到以學(xué)生為主體，分層幫助與指導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作精神。（4）實驗過程（見實驗舉例）。（5）開設(shè)實驗：共10個，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”。

實驗舉例

現(xiàn)以實驗2“平面立體的切割”（棱柱與棱錐切割）為例來說明。

實驗?zāi)康模和ㄟ^制作基本體模型和對其進(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。

實驗內(nèi)容：制作平面基本立體（棱柱、棱錐），并對其進(jìn)行不同位置截切，得到各種截交線形狀。

實驗要求：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）或在計算機(jī)上按圖示方法制作出切割體，并填寫實驗報告。

例題1：首先利用油泥或者橡皮泥制作出5個四棱錐，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

對比研究，對兩個班采用不同的教學(xué)方法，試驗班用探究型學(xué)習(xí)和基于問題學(xué)習(xí)的教學(xué)方法，對照班用常規(guī)課堂教學(xué)方法，兩班在實驗前后進(jìn)行以下三方面評價。附表1～5為數(shù)據(jù)分析。

（一）總評成績χ2檢驗

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

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

（二）總評成績Z檢驗

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

表1 試驗前兩班考試成績的χ2檢驗數(shù)據(jù)表

表2 試驗后兩班考試成績的χ2檢驗數(shù)據(jù)表

表3 試驗前兩班考試成績的Z檢驗數(shù)據(jù)表

表4 試驗后兩班考試成績的Z檢驗數(shù)據(jù)表

均數(shù)差為5.47，兩個相應(yīng)總體標(biāo)準(zhǔn)差為2.3，檢驗統(tǒng)計量Z= 2.38＞1.96=Z0.05，故兩班試驗后成績差異顯著。

（三）綜合素質(zhì)測評

根據(jù)實驗素質(zhì)指標(biāo)對兩班學(xué)生進(jìn)行評價，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 試驗后兩班綜合素質(zhì)評價表

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

結(jié)論

經(jīng)過四個學(xué)期的實踐對比研究，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，鼓勵學(xué)生開展探究型學(xué)習(xí)和基于問題的學(xué)習(xí)，對培養(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)方法對人才的發(fā)展，特別是現(xiàn)代社會所需的技能型人才的發(fā)展極為有利，能讓學(xué)生學(xué)會創(chuàng)造、學(xué)會合作、學(xué)會表達(dá)、學(xué)會自我教育，提高其社會適應(yīng)能力和就業(yè)競爭力，逐漸成長為一個有現(xiàn)代意識、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、社會滿意。

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

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

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G712

A

1672-5727（2012）07-0093-02

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