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化工工程制图教学是针对机械制图、化工行业制图相关要求的基础上,对学生进行制图技术的教学,使学生能够通过绘图软件的利用,掌握化工工程制图的技巧。将化工工程制图运用于课程设计,主要是以下几点原因导致:一方面,以往教师在进行化工工程制图教学时,主要是以理论教学为主,实践操作为辅的形式开展教学,这样的教学模式不仅不利于学生自主探究能力的培养,同时也对课程设计效率造成了一定的影响。另一方面,化工工程制图的课程多设置在大一阶段,但是课程设计却与其相差很长一段时间,这也导致课程之间的脱节,使得学生无法将化工工程制图的基础知识运用于实践。基于此,为了改善现教学现状,学校必须要对教学进行改革,意识到化工工程制图教学中存在的不足,将其与课程设计全面结合,让学生将所学到的理论知识很好地运用于实践,以此不断提升学生的专业水平。
二、化工工程制图教学在课程设计中的运用
(一)在教学内容方面
为了培养社会所需要的高素质人才,在开展化工工程制图教学时,也要将其作为主要目标,基于实践型人才的培养,研究化工工程制图教学机制,同时与化工工程制图教材、课件等内容进行结合,制定与实践型人才培养相适应的教学机制[1]。在教学的过程中要对生产实践加以重视,选择教学内容时,应选择最能体现生产实际的题目,带领学生进行实践研究,将化工工程制图的基础理论与实践紧密结合,以此调动学生学习的积极性,并培养空间想象能力与工程制图观念。此外,在教学内容的设置上,要重视实践教学,着重培养学生的空间想象能力和创新思维,掌握化工工程制图中AutoCAD的运用,通过数字化的学习方式提升化工工程制图水平。
教师在实际教学过程中,要与市场对于人才的需求相结合,对传统的课程设计进行创新,提升化工工程制图教学效率。一方面,要对教学内容进行合理的设计,在教学中体现化工工程制图优势,例如教师可以在教学的过程中重点讲解化工机械中的零部件、装配图、连接件和化工设备图的特点,并在行业标准的基础上实现化工工程制图教学[2]。另一方面,要在理论教学的基础上,提升实践教学比重,重视理论与实践的结合,例如教师在开展手工绘图相关内容教学时,如果只是单一的讲解原理,那么学生学到的只是“纸上谈兵”而已,相反,教师只有将理论付诸于实践,才能使学生真正对知识加以理解,并真正掌握手工绘图的技巧,为之后化工绘图技术的提升奠定扎实的基础。
(二)在教学模式方面
1.实现化工工程制图与计算机的结合。在对教学模式进行创新的过程中,可以结合化工工程制图教学内容的不同,确定与之相适应的教学模式[3]。例如,教师先在实际的工程中选择具有代表性的内容,作为学生本节课的学习目标,以此调动学生学习的积极性。随后教师为学生布置相应的学习任务,让学生结合自己所学习的知识对问题进行解答,再对知识进行解释,通过实际的练习培养对问题举一反三的能力。通过这样的方式锻炼学生的创新性思维,在动脑思考问题解决方案的同时,也能够辅以动手操作,将理论落于实处,同时提升了理论与实践的能力。最后,教师再带领学生进行总结,对本节课中所学习的知识进行整理,了解问题解决所需要的方法、需要注意的事项,并全面加深对知识的理解。
再如,教师也可以利用电子白板的方式,对画图的步骤进行示范,让学生了解手工绘图中所需要掌握的知识与技巧,比如在画五棱柱时,要先确定定位轴线,之后再画上下两底面的三视图,随后将棱线补全。这样一来,师生之间既可以实现良好的互动,同时也加强了学生的实践操作能力,进一步提升了空间想象的能力,通过AutoCAD的运用,也可以加强学生对计算机的熟练程度,进而提升学生动手操作的水平。
2.加强教学实践。化工工程制图教学体现了极强的理论与实践性,若教师只是重视理论教学,那么便会出现理论与实践脱节的现象,影响化工工程制图教学质量。为此,教师可以通过加强教学实践的方式,实现化工工程制图教学在课程设计中的运用。例如,教师在开展教学时,带领学生到工厂参观,通过不同的实物模型实现教学实践。在课程教学时逐渐将一些绘图规范与要求向学生进行渗透,掌握流程图、装配图以及零件图的绘制方法。针对一些较为繁琐的塔器以及热交换器等设施,运用语言表达的方式表述模型的演示效果具有一定的困难性,可以借助一些计算机软件,例如AutoCAD等进行演示,CAD可以快速绘制作图者所需要的化工工程制图样式,且可以进行编辑,在教学中加以运用可以提升学生的化工工程制图绘图水平。将课程设计与化工工程制图进行结合,全面提升学生的空间想象力与思维能力,教师通过对学生的引导,为学生提供一个多样化的学习环境,从而真正培养自身的创新能力与绘图水平。
[关键词]工程制图 教学方法 教学改革 职业能力
在设计专业基础教学中,《工程制图》是培养学生工程图学思维能力和制图技能的一门重要的基础课程。传统上采用课堂教学,结合挂图、实物讲解,学生绘制的大多数是手工图,教师上课绘图工作量很大,学生兴趣不大,教学效果不理想。基于高职教育的实用性特点,我院在传统课程基础上 ,对课程体系进行了更新,删减陈旧内容,对教学目标、学时、教学内容、师资及教学方法进行了全面的调整和改革,以适应行业发展和社会需求。
一、教学目标的调整
高职教育具有双重属性即高等性与职业性,相对于普通高等教育而言,高职教育将教育活动与生产活动紧密地连接在一起,高等职业教育培养实用型人才的性质决定了在教育过程中应更注重实践性与实用性。以往的教学侧重理论教学和课堂内绘图训练,目的是使学生掌握正投影法的投影原理和图示方法及识读和绘制环境艺术工程图的能力。现阶段这样的教学已不能满足社会的发展,另外对学生职业能力和素养的培养远远不够,所以我院制定的新的教学目标更侧重职业能力的训练,减少课堂理论教学量,引入项目式教学法使学生在项目过程中消化理论知识、培养职业素养,以实现岗位就业零距离为目的最主要的教学目标。
二、学时及学时分配的调整
以往的《工程制图》课程学时是48学时,其中理论课时24、实践课时24。调整后的课时由于引入项目式教学法及将AUTOCAD教学与工程制图的合并,总学时拉长为128课时,其中理论课时40(包括进算计绘图理论讲授)、实践课时88(包括计算机实践训练),理论和实践课程比例达到1:2。实践证明,这样的调整既有效的避免了以往课堂理论讲授太多枯燥乏味的情况,又符合现今行业对计算机绘图能力的需求,更重要的是为学生提高实践能力提供了课时上的保证。
三、教学内容的改革
1.删减陈旧内容 :结合环境艺术设计专业的特点删减掉与本专业联系不大的内容;对课堂手绘临摹及绘制的内容进行删减代之以进算机绘图实训。
2.将AUTOCAD绘图软件的学习课程与《工程制图》课程合并,并在项目教学中强调对计算机绘图软件的使用,改变以往学生只单纯练习手绘制图,毕业后还需进行再培训才能胜任企业工作的状况。
3.教学内容分为两大部分,第一部分是针对专业知识学习和基本技能训练的理论性教学内容,包括工程制图基本理论讲授和基本技能训练;第二部分是针对职业能力培养和训练的实训性教学内容,通过项目教学方法进行。
4.教学内容强调职业性和技能性,模拟完成真实的设计项目。识图和制图能力训练通过完成项目各阶段的图纸任务来完成,例如室内设计项目的方案设计阶段要完成建筑图纸识别、项目测绘及方案图纸绘制;施工图阶段要完成熟悉国家制图规范和标准、施工图绘制等任务。在完成这些任务的过程中学生不仅消化了理论知识,还能了解企业项目进行的步骤和每个阶段应具备的能力,懂得为什么学要怎么学。
四、师资方面的调整
由于该课程是一门实践性较强的课程,整个教学阶段都要紧扣项目进行,所以授课教师必须具备一定的工程与项目运作经验。在这门课的教学过程中教师不仅仅是理论的讲授者更是“项目”的组织者与管理者,要把握好各个阶段的教学任务与任务完成的方法。在这方面我们采取的方法是校内与校外结合、专制与兼职结合、新教师与老教师结合、每轮课程由2-3位教师共同完成的形式。其中校内理论讲授部分由年轻教师完成;校外实训部分由有经验的教师或外聘行业设计师来完成。
五、教学方法、教学手段的改革
1.理论教学采用多媒体授课形式,增加教学直观性和互动性。
2.改变以往单纯课堂讲授、课堂训练的单一模式,将教学带进虚拟教室、带进企业,以任务的形式完成教学内容, “工作即学习”。
3.实践教学更侧重教学方法的实践性,采用校外企业实训的方法让学生介入到真实的设计项目中,在项目的实施过程中激发学生的学习积极性,使学生不仅知道要学什么,还要懂得将所学的知识可以用来做什么、怎么做,将知识转化为能力。
4.课程序列符合项目进行的顺序,在实训环节中学生参与项目的完整阶段,保证学习的连贯性和完整性。
5.邀请校外专家开设讲座与学生互动,针对学生实训环节遇到的问题进行答疑解惑,为学生的学习指明方向。
6.改变以往一人授课的模式,整个课程有多名教师共同完成,充分体现资源的优化和互补。
7.实训环节的任务学生分组进行,让学生提前体验企业的团队协作模式,培养学生的团队合作意识和良好的职业素养。
六、成绩评定方面的改革
以往《工程制图》课程的考核方式主要采用看图给分的模式,忽略能力的评价,成绩的评定过于片面。对工程制图这门课程的掌握单单能画出工整标准的图纸是不够的,改革后的成绩以过程性评价为主,从理论知识的掌握、实训技能考评和综合素质考评三方面进行评分。将过程性评价与总结性评价相结合,单项技能训练评价与综合性评价相结合,内部评价与外部评价相结合,建立教师、企业、学校、学生共同参与的考评体系,提高人才培养的质量。作业评分标准大致为:纸面成绩30%、企业评价20%、教师评价30%、学生互评20%,这样的评价体系既保证了全面性又保证了公平性和客观性。
以上是在环境艺术设计专业《工程制图》教学中所进行的试点性改革措施,它结合了近几年的广泛探讨及教学经验,也将不断地关注全国的工程制图教学改革的新动向,并在实际工作中不断总结探索新办法、新思路,为培养出合格的设计人员而努力。
参考文献:
[1]教育部:国家中长期教育改革和发展规划纲要[Z]
[2]教育部:关于以产业为导向,深化高等职业教育改革的若干意见[Z]
关键词:工程教育;课程教学;教学设计
作者简介:李小兵(1979-),男,江西黎川人,南昌大学机电工程学院,副教授;余桂英(1961-),女,江西资溪人,南昌大学机电工程学院,副教授。(江西 南昌 330031)
基金项目:本文系江西省高校省级教改课题“面向工科大学生的机械创新设计课程教学研究”(课题编号:JXGJ-08-1-43)的研究成果。
中图法分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)16-0104-02
《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中明确指出:“把高等教育发展的重点放在提高质量和优化结构上,加强研究与实践,培养学生的创新精神和实践能力。”教育部于2009年提出实行“卓越工程师培养计划”,旨在创建具有中国特色工程教育模式,通过教育和行业、高校和企业的密切合作,以实际工程为背景,以工程技术为主线,提高学生工程意识、工程素质和工程实践能力,培养出一大批创新型工程师,为我国走新型工业化道路和建设创新型国家提供坚实的人才支撑和智力保证。
因此,加强学生创新意识、工程实践能力培养,是当前高等教育教学改革的重要内容之一。加强学生的工程综合实践,通过实验、实习、设计、制作、研究等各种活动,提高学生分析解决问题的能力、动手实践能力和创新能力是提高学生素质和能力的重要途径。[1]做好课堂教学设计,优化教学过程,对于提高教学水平和教学质量具有重要的作用。
一、当前课程教学存在的不足
1.传统教学方法与现代教学技术的矛盾问题
随着教学改革的不断深入,课堂教学的方法、手段、教育技术不断改革,多种现代媒体技术被引入教学。如何发挥教师和多种媒体各自的优势是一个需要探讨并解决的问题。特别是在采用多媒体课件辅助教学以来,存在着上课放课件、学生注意力不集中、易打瞌睡等现象,削弱了教师在教学中的能动作用。尤其对于“工程制图”、“机械设计”等工科课程,传统教学方法难以清楚灵活表达零部件结构,需要通过多媒体技术动态地表达物体模型,有助于学生理解。然而,如果过分依赖多媒体教学,而忽略了学生上课动手练习的环节,也会大大降低学生的掌握程度、削弱实践能力。因此,合理有效地将现代教学技术与传统教学方法有机结合起来,对于提高教学质量具有重要意义。
2.教与学的关系问题
当前,人们普遍认同“教为主导、学为主体”的教学观。然而,在实际教学过程中,教与学之间仍然存在很多矛盾之处:
首先,教学目标不能充分满足学生认知的需要。有些教师偏执于理论知识的教学,教授一些脱离实际需要的高深理论,没有明确专业技能应该掌握的知识程度。如在“工程制图”课程教学中,过多地讲授换面法、相贯线等理论性较强的画法几何内容,而这些内容在实际制图应用中已较少采用。
第二,教学目标不能适应学生生存的需要。当前大学生毕业后面临巨大的生存挑战,需要掌握足够的理论知识和熟练的动手实践技能。而目前高校教学中,仍然存在重视理论、轻视实践教学的情况。如“工程制图”课程,绝大多数高校还是采用手工绘图的教学方法,而目前实际应用中已经基本上都采用计算机绘图,学生所学习的知识和技能已不能满足市场的需求。
第三,教学方法不能调动学生学习的积极性。有些教师为了尽可能多地讲授知识,而采取满堂灌的方式,没有考虑学生的学习心理,学生不仅不能立即消化吸收,而且会影响学生的学习兴趣。如“工程制图”是实践性很强的一门课程,如果课堂教学脱离了学生练习,则学生很难真正掌握看图与制图的知识。
3.理论教学与实践教学的衔接问题
目前,高校大部分课程课时都在不断压缩,导致实践教学环节减少,大大影响了学生实践动手能力的培养。如“工程制图”课程,从原来的128学时减到现在的64学时,甚至有些减少到了48学时,而教学内容没有改变太多,导致只有将制图训练时间缩减,从而使得学生的制图能力逐渐下降。因此,需要合理地进行教学设计,实现理论教学与实践教学环节有机结合。
二、教学设计的理论与模型
教学设计是用系统的方法来研究、计划教学全过程,设计教学全过程中相互联系的各个环节的进行方法、步骤。即确定学习目标、主题内容,选择最合适的进行方法、教学资源、设计评定教学效果的方法等等。
R. M. Gagne[2]提出教学过程可分为9个教学事件:引起注意、告诉学习者目标、刺激对先前学习的回忆、呈现刺激材料、提供学习指导、诱导学习表现、提供回馈、评价表现、促进记忆和迁移。W.Dick和L.Carey[3]提出教学设计模型,分为9个阶段:教学目的;教学分析;起点行为和学生的特征;作业目标;标准参照的测验项目;教学策略;教学材料;形成性评价;总结性评价。以上9个教学阶段,可分为四类:教学背景;教学目标;教学策略;教学评价。
结合R. M. Gagne9个教学过程和W.Dick-L.Carey教学设计9个阶段,探索适应以工程教育为目标的高校工科课程教学设计。
三、课程教学设计的实践
课程教学设计是以学习理论、教学理论、传播理论为基础,运用系统方法分析教学中存在的问题,寻求最佳解决方案的基本理论与方法,通过优化教学过程来提高教学效率、教学效果和教学质量。
1.前期分析
教学设计的前期分析主要包括对学习需要、教学内容和教学对象的分析。前两项相对固定,即为静态的;而教学对象的特点有所不同,是动态的。因而在教学设计过程中,应关注和研究学生的知识、能力水平和学习态度,确定教学的起点,调整教学内容,采用不同的策略。此外,在进行教学设计时,充分挖掘课程中引起学生感兴趣的内容,利用动画、图片、模型等各种手段,尽量提供给学生参与教学的机会,充分调动学生的学习积极性,营造一个良好的教学氛围。
2.目标设计
教学目标是指教学活动预期达到的结果,教学目标包括:认知目标,即学生应掌握的知识点及认知水平;情感目标,与提高鉴赏能力、更新价值观念有关;能力发展目标,在学习技能的过程中形成创新能力。制定教学目标的要求:目标明确、结构完整、分类合理、层次清楚、重点突出,即目标体系细化为课程总目标、章目标和节目标不同层次,以及将同一目标分为深度、广度进行拟定,使教学目标具体化且具有可操作性。
3.内容体系
应根据课程的教学目的、培养目标和课程性质,动态、合理、科学地制定教学大纲。教学内容应该考虑以下几点:
(1)整体性。分析各知识点之间的内在联系,明确揭示知识点间的主次、从属、并列、递进关系。
(2)可接受性。适合学生的学习特点,由浅入深、由高到低处理教学内容顺序,由未知导出已知。
(3)实践性。教学内容应该理论联系实践,通过实践练习巩固理论。
(4)面向全体,要考虑多数学生的接受能力,同时兼顾两头情况,增加部分扩展内容等。教学内容的组织过程为依据教学大纲选择教材,理清教材知识体系,组织教学内容,将教学内容划出层次、分出单元;然后根据课时及学生情况,确定每次课的知识内容;再在确定的知识内容中找出知识点,在知识点中确定出重点。一堂课一般设1~2个重点,找出其中最关键的部分重点讲解,用知识延伸的方法,囊括其余的知识点。特殊情况以及应注意的问题,尽量放在讨论中,启发学生自己得出结论。
4.教学策略与教学过程
教学策略是教学活动过程结构和教学方法的灵魂。教学策略的选择集中地反映教学设计者的教育思想和主张。教学过程应该遵循存疑、释疑、演练的递进过程,即分为提出问题、解释问题、解决问题三个过程。教学过程与教学策略的设计,着力有效地解决“教”与“学”的问题。主要包括:采用有效的教与学的形式、安排合理的教与学的活动、设计科学的教与学的方法、选择多样的教与学的媒体、执行可行的教与学的步骤等问题。如采用流程图的形式简洁地表达教学过程,直观地描述教学过程中教师、学生、学习内容、教学媒体等各个基本要素之间的关系。在教学过程的设计中,要遵循学生的认知规律和学习心理;教学内容要抓住重点,围绕难点,由浅入深地展开。
此外,课堂教学节奏的控制对于提高教学效果和教学质量有直接的作用。在进行教学设计的过程中,可将一堂课时间划分为几个单元,每单元都对应一个重点,围绕重点展开教学内容。课时分配根据学生掌握状况进行调整,但不应超出设计范围。这样才能体现学生为主体、教师为主导的现代教育理念。
5.教学方法与教学手段
传统教学方式与多媒体教学之间既有替代性,又有很强的互补性,因此在教学中要充分发挥多媒体教学的优势,但不能过分依赖,简单地用多媒体替代传统教学方法。多媒体教学具有许多优点,在课堂教学中占主导地位,采用Flash、PPT等多媒体软件制作了教学课件。但任何一种媒体都不能适用于所有教学情境。如模型的拆装和测绘可给学生更直接的感受和实际动手能力的锻炼。所以模型和板书等传统教学形式也应纳入到教学设计中,优化利用教学资源,体现课堂教学系统的整体效应。应采用多媒体教学与传统教学方法有机结合的方法,充分发挥教师课堂导演和演员的主导作用,随时调整教学内容、教学进度和方法,以对学生的反馈及时作出反应;充分利用多媒体教学信息量大、多样化、直观等优势,使教与学达到最佳效果。
6.教学评价
教学评价应该贯穿于教学活动的全过程:
(1)教学过程中,以平时作业和辅导答疑形式,教师通过回馈信息对教学活动进行控制和调整,改善教学效果;学生通过回馈信息了解自己的掌握程度,以便及时对学习漏洞进行补救。
(2)课程教学结束时,以平时表现、期中考查、期末测试等多样化形式,作为评定学生学习成绩的综合评定依据。
(3)教学结束后,以教学总结形式积累经验,为教学改进提供依据,以构建科学、合理的教学评价机制。如机械设计课程教学评价体系由测试学生机械零件的基础理论知识、机械系统设计与计算能力的考试环节,以及测试学生动手实践能力和工程应用能力的考查环节组成,可以全面评价学生对理论知识的学习以及实际应用能力的综合表现,促进培养学生理论与实践相结合,使学生能适应社会的需求。
四、总结
在当前新技术新观念不断涌现的时代中,进行以工程教育为目标的课堂教学设计,开展教学设计的研究,促进教师学习先进的教育理念、教育教学方法,研究教育心理,不断提高自身素质,对于提高教学效果和教学质量,培养学生的创新意识、创新精神、创新能力以及动手实践能力具有重要的意义。
参考文献:
[1]朱汉清,史晖.创新人才培养机制,提高本科教学质量[J].中国高等教育,2004,(21):26-27.
【关键词】园林制图 教学改革 制图能力
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2015)04-0028-01
园林设计是园林专业学生毕业后主要的就业方向之一,就业单位包括园林设计单位、园林施工单位以及相关的设计职能部门,这些通常都要求园林专业的学生可以胜任设计、施工、监理等多方面的工作。要想从事这些工作必须掌握制图和识图的技能,而这两方面正是园林制图课程教学的最主要目的。但是从学生在本课程以及后续课程的学习效果来看,依然存在一些突出问题,影响学生园林制图能力以及园林素养的提高。本文针对出现的问题,提出相关的教学改革建议。
一 课程学习中存在的问题
1.学习态度上,对园林制图课程认识不够,积极性不高
鉴于园林制图课程的基础性,传统园林教学体系都将园林制图课程安排在大学一年级。此时,学生刚进入专业学习,对园林制图课程的认识并不充分。加之,制图理论在园林制图中占有很大比例,很多学生认为其内容较枯燥,不能与实际很好地联系。教学的重复性是学生对学习内容缺乏积极性的重要原因之一。如现在所选用的教材中将画法几何、三视图等内容作为教学的重难点。但经了解,现在的高中学习阶段已重点学习了三视图的画法等内容,学生在高中阶段就可以画好几何体的三视图,他们已有良好的基础。当再次学习相同内容时,他们自然而然就产生了园林制图很简单,听不听都可以学会的想法。对于课程的忽视会造成制图不认真,拖图现象严重。
2.图面表现上,手绘能力及表现能力差、空间感不强、制图不规范
作为考查制图能力最主要的方式――图面表现,在园林制图训练中尤为重要。图面表现不佳,是初学园林的学生最常遇到的问题。(1)艺术表现方面:图面布局不合理,图纸内容安排过满或空余太多;图线书画不流畅,同一条线段会出现线形粗细不均匀;效果图表现不佳,常见有轴测图的类型或透视图视角选择不当,造成图形表现不完整清晰、主空间尺度失真、缺乏景深感。(2)制图规范方面:尺寸标注不规范,尺寸标注不完整;线宽使用不当,常常一种线宽就完成整幅图,没有比例和层次感;字体书写不规范,工程图中的汉字宜采用长仿宋字或黑体字,但是不少学生采用手写体,整体表现潦草。园林制图是一门实践性很强的课程,不是“听懂”了、“记住”了,就应当“学会”了。学生往往不了解艺术学科技法能力的掌握,必须要经过较长一段实践的磨炼。
二 有关课程教学改革的思考
1.有关教学内容的改革
第一,适当增删教学内容。如可在讲解时精简掉中学数学课程已涉及的三面正投影规律,通过做一些例题或是制作模型来进行巩固即可。同时增加讲解工程图的绘制及制图规范性内容,以培养学生的识图、读图能力。
第二,增加实践环节。园林制图的理论相对枯燥,但园林则有很强的实践性。针对大学生的实际情况,可利用一些案例,让学生体验现实工作项目,提高学习热情,通过自己的分析思考,实现实际案例与理论知识的结合。
2.有关教学方法的改革
第一,在园林制图教学中采取有效教学环节设计,可以有效解决学生在课程学习中出现的问题,让学生获得良好的制图技能与读图能力,同时培养学生的专业兴趣,为后续课程学习奠定基础。可以说,良好的教学设计是顺利进行教学实施的前提和基础,教学设计决定了教师的课程教学行为,是关乎教学质量和教学有效性的关键。
第二,传统教学与多媒体教学的有效结合。传统的教学方法多使用板书和挂图授课,针对一些例题及较难懂的内容,这种教学方式可以进行详细的讲授,让学生快速掌握知识的重难点,但传统教学方法不利于学生形象思维能力的培养和提高。近年来,多媒体演示作为先进的教学手段,以图、文、声、像特点展示丰富多彩的画面,使原本抽象而枯燥的教学内容直观化、形象化,容易实现由空间形体到平面图形、由平面图形到空间形体的认识的飞跃,使学生从被动学习者变为主动探索者,并体会到学习园林制图课程的乐趣。
第三,采用实地教学法。如可将课堂安排到公园绿地中,教师在现场教学中把相关的理论知识与实际结合,体会园林各要素的作用以及在制图上的表达。有条件的还可以参观园林施工现场、相关设计单位,让学生亲身感受学习的目的及重要性,引导学生主动、积极、自觉地掌握知识,有效提高学生自我学习、主动获取知识等多方面的能力。
参考文献
[1]郭成主编.课堂教学设计[M].北京:人民教育出版社,2006
[2]宫晓滨.北林园林学院美术基础的作用及影响[J].风景园林,2012(4):92~95
关键词:高职教育;课程标准;工程制图
中图分类号:G710 文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2012)-06-0130-01
本文根据传统课程大纲与新课程标准制定的思路及内容区别等方面以“建筑工程制图”课程为例,探讨高职课程标准制订的思路和内容。
一、传统课程大纲
无论普通高等教育或高职教育,其传统的课程教学模式主要以复习、引入、讲解、提问、布置作业等的形式进行课程设计。这种方式均以专业理论知识为导向,且以知识为中心,教师为主学生为辅,这种模式以学生知识目标为中心,缺乏能力目标,更无社会目标等方面,这种实行灌输式的讲授方法,学生没有兴趣、没有参与性、效果不佳,与高职原本应具备的培养目标大相径庭。
总的来说,传统的教学大纲注重的内容主要在于人才包括教学目的、教学任务、教学要求、教学方法与手段、教学内容、授课进度和实习、实验、作业的时数分配以及教学评价等方面。有的教学大纲还包括参考书目、教学仪器、直观教具等方面的提示。教学大纲是编写教科书和教师进行教学的主要依据,也是检查和评定学生学业成绩和衡量教师教学质量的重要标准。课程教学内容主要是偏重文化技术和理论知识,偏重理论的原理,关于教学评价主要是以期末考试作为教学成果反映的唯一方式。
传统的人才培养模式,传统的课程大纲体系,已经不适应当今经济和社会事业发展的需要,不能适应企业行业的需要,也越来越偏离高职教育人才培养的方向。所以必须对人才培养模式改革,对现行课程进行改革,构建新的课程体系。
二、新高职课程标准
高职院校办学的模式主要在于入口是学生,出口主要还是学生,因此高职院校的办学成果主要反映在对于学生的教学质量上的反映。高职教育的目标是培养掌握一定理论知识,具有某一专门技能,能从事某一种职业或某一类工作的技能人才,其理论知识层面讲求是以“能用为度”、“实用为本”。更强调岗位业务知识和实践操作技能。比较侧重“WHAT TO DO”和“HOW TO DO”,即“做什么”和“怎么做”的问题。
因此,高职教育新课程标准应该包括以下几个方面:首先除了必要的知识目标以外更要能力目标设计;其次针对教学对象的特点以及制定的目标制定相应的教学设计,其中需要明确课程的项目、任务、课题、习题,精心设计实训任务;第三,尤其需要注重培养学生的实际操作能力,可通过加强课程当中的时间环节,先做后学,以训练为主,采用任务驱动法运用各种方式鼓励学生参与,提高学生的感受能力和操作能力并且在理论知识向实践环节过度的过程中可采用为不同的学习对象准备不同的课题、台阶、进度,并用同一模式进行反复训练等方法,以适应不同程度的学生学习需求。并注重知识一体化,实践、知识和训练有机结合,最后达到有效的教学效果;最后,新标准的评价标准不能单一的以期末考试为唯一标准,而是要结合实践环节共同评价,做到以教学效果为核心的评价方法。
三、建筑工程制图课程新标准的制定思路
根据以上所述,新课程标准的制定相对于传统课程大纲有较大突破,对于“建筑工程制图”这一门课程,其是建筑工程专业的重要专业基础课,是后续多门专业课的奠基石,因此,该门课程教学效果的好坏直接影响学生后续的学习。因此,本门课程新课程标准的制定应着重考虑以下方面内容:
第一,明确课程定位。即需要明确课程性质、课程在人才培养中的地位以及明确教学对象的情况。
第二,明确课程的目标。其目标不仅在于传统教育的知识目标,需要更注重能力目标以及一定程度的社会目标。
第三,符合培养目标的教学内容、教学方法手段及课程设计。针对高职的教学对象特点、根据本门课程的特点以及课程的培养目标,制定相应的课程教学内容及教学设计,在此过程中必须注重实践环节的加强,并且需要注重讲授理论内容与实践环节的衔接。此部分是新课程标准的重要内容。
第四,设计新的考核方案及评价标准。针对新的课程教学设计,采用“教学做”一体的教学模式,使学生真正具备制图、识图能力,可采用项目教学或案例教学等多种方式让学生参与教学过程中,在提升学生的实践能力的同时也可作为考核的方式。
第五,其他方面。包括教学团队建设、教材的分析以及教学资源的丰富等方面。新的课程标准要求教师需要具有相当的实际操作能力,即多需求双师型教师队伍,是高职院校教师队伍发展的核心导向;另外可根据地域及专业特点对所选教材进行选择,并可自行编制教材;最后需要丰富教学资源,即教学过程中不能局限于所选教材,另需要广泛采用大量的参考资料及网络教育资源。
总之,新的高职教育要以就业为导向,需要通过工学结合的人才培养模式来实现。高等职业教育课程标准制定的重点在于对于课程的设计,其重点不是力求把知识表达得一清二楚,而应注重训练和提高学生的实际操作能力,通过组织实训,使理论知识和实际操作紧密结合。
参考文献
[1]陈倩媚.高职教育课程标准下课程设计改革探讨与实践[J].广东技术师范学院学报,2011(7)
关键词:工程制图;整合;课程体系;CAD
中图分类号:G42 文献标识码:A
文章编号:1009-0118(2012)09-0048-01
我国经济发展对人才类型、知识结构、素质与能力等各方面提出了新的要求。国家中长期教育改革和发展规划纲要及卓越计划对高校人才培养提出了明确的目标要求,需要高校根据实际情况对教学内容和教学方法进行深入改革,建立新的人才培养模式。工程制图课程传统的教学方法是利用尺规、挂图、模型进行教学,难以调动学生学习的积极性,不利于培养学生的创造性思维能力。随着现代信息技术和计算机技术的发展,高校把CAD引入到工程制图课程教学中,学习效果明显提高,但二者不是孤立的,要把CAD和工程制图课程教学内容、教学模式进行整合,改进教学方法,才能收到良好的效果[1]。我校把CAD和工程制图课程进行有机整合,建立理论+实验+工程项目训练教学法,取得很好的教学效果,本文对CAD引入到工程制图课程的教学模式、教学内容的改革进行探讨。
一、工程制图和CAD课程教学现状分析
AutoCAD具有灵活性强、编辑方便的特点,利用CAD可以由一个简单基本体为主线,进行相应的变化,从三视图的形成、图线的应用一直讲到切割、相贯、组合体、剖视图、断面图,让学生在机械制图的学习中形成牢固的知识体系结构。把CAD引入到工程制图课程教学中是必然趋势,是当今信息技术发展的必然。
目前,有些高校在开设制图课程时仍把传统的机械制图与现代的AutoCAD孤立地分开设置。讲授《机械制图》的教师与讲授《AutoCAD》的教师分离。这样造成讲授AutoCAD的教师有可能缺乏制图基础知识,缺乏机械设计技能,使得学生误认为AutoCAD只是画图工具,与机械制图毫无关系。造成有部分机械类学生不会看图,不懂一些简单的图形计算。没有把机械制图与AutoCAD有机整合,形成两层皮的结果,要解决这个问题就不能孤立的开设这两门课程,将机械制图与计算机绘图AUTOCAD内容相互融合,形成一个有机的整体,建立统一的课程体系;将三维造型设计纳入课程内容中,并贯穿教学全过程,使学生受到现代设计方法的训练,同时培养学生对图形的理解认识和表达的工程素质。
二、教学目标的整合
高校教学目标决定教学方法和教学设计以及教学的实施。用CAD来整合《工程制图》课程,首先要确立两门课整合后的课程教学目标。明确CAD是绘图工具,它改变的传统是尺、规、板手工绘图方法,不涉及机械图样的绘图原理及识图、读图的方法。《工程制图》课程主要培养学生识、读机械图样,懂得机械图样的表达方法的教学目标不变。CAD的教学目标是培养学生利用软件绘图的能力。《工程制图》教学目标定位于使学生掌握识、绘图的原理和绘图的国家标准方面。二者教学目标整合目的是结合各自优势,相互渗透,相互补充,使之完全融合,提高教学质量。
三、教学内容的整合
教学内容的设置要根据专业特点和培养目标来确定。在《工程制图》与CAD的教学当中,有些部分是重复内容,对这些内容我们可以加以整合。例如:可以利用《Auto CAD》中的“对象捕捉”加“对象追踪”来实现《机械制图》中三视图的投影规律:“长对正、高平齐、宽相等”。这样,在学生练习的过程中既掌握了计算机方面的知识又熟悉了制图方面的一些基本要求和国家标准。
四、教学模式的改革
进行教学目标和教学内容的整合,明确教学目标和教学内容及重点,就要有针对性进行教学模式的改变,采取理论+实验+综合训练模式。理论课侧重于工程制图基础知识的讲解、制图的画法和CAD的功能应用简介等,实验课程重点练习CAD的使用方法,选择典型实例让学生练习CAD制图,把工程制图知识和CAD制图方法有机结合起来,工程训练有意识引导学生利用CAD绘制工程零件图、装配图和三维立体图。通过教学模式的改革,把工程制图与CAD课程从内容培养目标到授课方式上有机结合到达培养目标。
五、教学方法的改革
通过工程制图和CAD课程教学目标、教学内容和教学模式的改革,突出重点解决难点。整合后,可以利用CAD知识改进传统的教学方法,很好地解决以前挂图加模型很难解决的教学难点[2]。教师在讲授这部分知识时,可利用《Solid Works》演示组合体“叠加”及“切割”的组合过程,再利用《Solid Works》的“旋转”、“拖动”功能使学生能清楚地观察组合后各个方向的特征,有利于学生空间想像能力的提升。对于“半剖”、“局部剖”等可以通过软件来改正,教学效果良好。另外,还可以利用《Solid Works》的动画与立体功能,学习工程制图中的装配图,利用动画进行分解剖析,了解零件之间的装配关系,连接关系和分解关系,使学生更生动、形象、直观地掌握装配体的知识,很好地解决以前装配体学习过程中复杂、抽象等难点问题。
具体教学方法总结以下几点:(一)运用研究性学习和项目教学法,将AutoCAD与工程制图结合,巩固教学内容的掌握;(二)对学生进行手工绘图和计算机绘图的双重训练,相互促进,共同提高。
六、结语
把工程制图课程与CAD课程有机整合形成1门独立课程,通过教学目标、教学内容的整合,结合教学模式、教学方法的改革,有力提高学生学习积极性,发挥空间想象能力,采取研究型和自主型学习方法,对于提高制图课程的教学质量和学生工程意识的培养起着极大的促进作用。
参考文献:
一、关注学情,依据学生现实学习能力及认知规律调整教学内容顺序
中职一年级学生刚刚初中毕业,年龄小,专业知识基本为零。大多是考不上高中的初中毕业生,学习能力、学习习惯、自我约束能力都有待提高。学生知识结构不全面,知识面较窄,空间想象力较差,但好奇心较强,喜欢动手,对实际问题比较感兴趣。传统的机械制图教学对学生的理解能力和空间想象能力提出了较高的要求,对中职学生而言有较大困难――难以在学习过程中享受成就感和提高自信心,难以激发学生的学习积极性和主动性。
学习机械制图需要解决的最大难题是二维图形与三维立体之间的转换。在简单介绍投影法后直接进入基本几何体,更加直接,更加符合学生的认知实际和规律,它可以使学生初步接触二维与三维的转换由有形到无形开始,便于学生理解接受。事实上,学生对基本几何体非常熟悉,身边各种平面体、回转体的“模型”触手可及,学习投影法原理后学生可以非常顺利地画出简单几何体的三视图,这样可以很好地激活学生“胜任的内驱力”,使学生对制图课产生亲近感、成就感,从而激发学生学习制图的热情和兴趣,极大地减少学习制图的畏惧心理和抵触情绪,成为制图学习的良好开端。
点线面的投影规律是读绘复杂形体视图的基础,考虑到学生的后续发展,不宜把它删掉,适宜降低难度。基本几何体之后,可以由切割体三视图怎么画导入点线面的学习,并将点线面与体结合起来,在立体上去找点、线、面,使抽象的点线面变得直观,降低学习难度,便于空间思维的建立与提高,更加适应学生的学习水平。这部分内容可灵活采用传统的“讲练结合教学法”。由于学生持续注意时间比较短,学生活动形式也要多样化,比如同桌讨论、小组讨论、集体讨论,练习形式也要多样化,因此,利用“刺激变换”可以引起学生注意,提高教学效益。
二、整合机械制图和计算机绘图,优化教学设计
随着CAD/CAM技术的迅猛发展,设计与制造的理论和加工手段都发生了巨大变化。CAD绘图已经普及,很多企业利用 CAD、UG、PRO-E等直接进行产品的三维造型设计,由三维设计图直接转化为二维图形,或通过三维数字化信息传递直接输入数控机床,实现无纸化生产。机械制图教学应该融入当前的先进技术。但不应该弱化尺规绘图。尺规绘图在培养学生树立标准化意识、培养认真细致一丝不苟的工作作风方面,有其不可替代的功效。教师应该引导学生踏踏实实用尺规画好规范的机械图样,培养学生严谨细致的工作作风和认真踏实的工作态度。
CAD功能的日益强大,学生对它也比较感兴趣,把它与机械制图整合,可以成为提高学生空间思维能力、培养学生创新能力的有益工具。整合后的课程内容体系更加有利于提高学生学习兴趣,降低学习难度,从而提高教学效率。
在教学中教师应注重培养学生二维图形与三维图形相互转换的思维模式,建立二维图形与三维立体的对应关系。教学过程中,教师要积极引导多方激励学生发展创造性思维,创建各种组合体。试画自己所创建组合体的三视图,并与CAD中转化的视图比较,体悟“平齐”“错开”“相切”“相交”等不同表面连接情况的表达方法,画出规范的三视图,使学生能从更广的层面上以更积极的心态参与到制图学习之中,提高学习的效率,提高空间思维能力。这部分内容可以应用“头脑风暴教学法”,培养学生的创新意识和创新能力。用“任务驱动法”引导学生主动学习组合体三视图画法,继续严格要求规范作图。在CAD的学习中,合作学习可以明显提高学习效率,教师要注意创建氛围,引导学生互助合作。
三、以例释理,让任务驱动学习
零件图和装配图的读绘是制图教学的终极知识目标,这两部分内容相当丰富,因其综合性容易让学生产生畏惧退缩心理。以例释理,任务驱动学习是解决这一问题的有效策略。任务驱动法适合职校学生的学习状况。教学策略是以读带画,分类学习,结合生产实际合理选取典型零件图,以读图为主线,以具体零件图为实例,按读图步骤,引导学生完成一个个具体任务。如此,将枯燥的教学内容巧妙地隐含在一个个小的、比较容易完成的任务之中,使学生在既有的知识经验基础上,通过努力获得阶段性成果,从而激发学习成就感,继而投入更大的学习热情,保持更好的学习兴趣。这样的教学方法,使精心设计的小问题、小任务成为不断变化的新奇刺激,吸引学生注意力,引导整个学习过程。学生在不知不觉中就把理论知识消化了。
读装配图是工程技术人员必备的一种能力,在设计、装配、安装、调试等各项生产活动中以及进行技术交流时,都需要读装配图。对职校学生而言,装配图识读是学习重点。读装配图必须具备诸如装配图的特殊表达方法、尺寸注法、装配工艺结构等相关知识,这些内容相对比较枯燥,不容易引起学习兴趣,适合以“遇到再说”的策略教学。选择虎钳为例,一来虎钳是简单装配体,二来虎钳是常用装配体,一般学校都有实物。针对学生好奇好动的特点,先让学生使用、拆装虎钳,然后用引导文法引导学习读图,通过读虎钳装配图实践,学会读装配图的基本步骤和方法,通过一定量的练习,让学生掌握读装配图的技能。
当代教育倡导人文关怀,关注学生的持续发展。机械制图教学理应践行新的教育教学理念,从教学设计开始,以学定教,从学生的知识、能力、情感、思维的实际着眼,降低学习难度,激活已有知识,引发认知冲突,依据学生的认知过程展开教学。
将机械制图和计算机绘图整合成一门课,调整部分教学内容顺序,以例释理,让任务驱动学习等策略,增加了机械制图教学的直观性和趣味性,降低了学习难度,有利于提高学生的学习积极性,更加适合职校学生的学习能力和认知水平,可以切切实实提高教学实效,促进学生持续发展。
1项目教学的要素与特点
1.1 项目教学内容
项目教学的内容是现实生活和真实情境中呈现出来的各种复杂的、非预测性的、多学科知识交叉的问题,总是包含着激发学生兴趣的亮点。内容呈现在复杂背景之中,就要求学生在不同观点之间发现学科间的联系,努力去克服任务本身包含的模糊性、复杂性和不确定性给完成项目带来的困难。项目教学的内容通常是一些贴近学生现实生活的问题,项目总是体现着现实世界中学生关注的热点问题;项目教学强调知识的完整性和系统性,其内容应给学生以深入探究和钻研的空间;项目教学的内容应该符合学生的兴趣特点和能力水平,对学生具有一定的吸引力和挑战性,才能够激发学生深度投入,而不是仅仅停留在对表面现象关注上。
1.2 项目教学活动
项目教学的活动主要是指学生采用一定的技术工具(如计算机)和研究方法(如调查研究)解决所面临的问题时,所采取的一系列的探究行动。在学习过程中,遇到障碍,面对挑战,学生首先需要借助一定的辅助工具,获得资源支持,如现成的资料、可以利用的技术和教师的支持等,再从专家资源和实际经验中获得的观点,并在完成任务的过程中得到这些观点的反馈信息,最后自主建立起不同观点间的联系。因此,项目教学的活动具有挑战性特点,在项目教学中,学生面对的不是现成的陈述性知识或程序化的习题,而是具有一定挑战性的任务和问题。他们需要在具体的情境中运用已有的知识经验,通过一系列的探究和尝试,才能解决问题,完成任务,同时在探究的过程中获得了知识、技能和新的情感体验。在项目教学中,活动为学生提供了一种学习机会,使学生能够建构并生成自己的知识。学生在发现问题,研究问题,寻求解决问题的办法的过程中,自主的进行信息的搜集和选择,将新获得的信息与已经掌握的知识联系起来,提高学习的丰富度和意义的连通性,并根据自己体验,对信息进行深刻地加工和批判性的评价,实现知识的建构。
1.3 项目教学情境
项目教学的情境是指支持学生开展项目学习的情感氛围。项目教学是在与项目活动相配套情境中,而不仅仅是单调的教室环境中进行的(比如有些项目是在社会或社区中进行的),为学生提供了更加丰富、更为真实的学习情境,能有效地引导学生主动投入到学习活动中去。学生在交际环境中参与探究性的团体活动或进行学科学习,能促进学生之间以及学生和社会团体之间的合作。在这种情境中,无论是学习,还是工作,都需要相互依赖和合作。这不仅可以有效的防止人际冲突,还有助于化解人际之间的冲突,同时也为学生与他人分享成就提供了机会,为学生构建了一种没有竞争的,高度合作的学习氛围,使学生能够以更加积极的态度,全身心的参与到探究活动中去。
2机械制图课程项目教学方法的实施
2.1 项目教学的设计
教学设计就是教师为达成一定的教学目标而对教学活动进行的决策和规划。为保障教学目的的达成,减少教学的盲目性和随意性,项目教学同样离不开教学设计,而由于项目教学更具有民主性和开放性,更注重活动过程中人与人、人与物之间的互动,以及在互动和交往中教师和学生的亲身体验和感受,使得项目教学的教学设计具有更高的要求。例如:具体到机械制图课程“零件图”这一章的内容,就是将零件图测绘分为轴套类、盘盖类、箱体类三个项目的测绘,在测绘过程中,将零件的结构分析及表达方法、尺寸标注、技术要求等相关知识点融入其中,使学生在围绕项目为中心的实践过程中掌握相应的知识点,在此过程中通过项目教学培养了学生的动手能力和学习兴趣。再如,可以通过拆装减速器、零件测绘、CAD零件测绘和三维建模、减速器装配图绘制四个项目的完成,培养学生吃苦耐劳、勤学苦练和爱岗敬业的精神;培养学生团结合作、组织协调的能力;培养学生尊重标准、遵守标准的行为;培养学生独立思考、自主创新的学习习惯和学习兴趣。兴趣的基点不是来自于外部的刺激,而是学生根据以往的生活经验或以往项目学习中所获得的经验,对所要开展的项目活动的主题产生的认同感。项目教学中的项目活动应为学生获得和提高行为能力提供良好的平台,推进行动与思想的结合,促进计划到行动的转化,使学生学会根据目标有计划有步骤地开展活动,学会为达成目标而开发和利用各种活动资源,学会与人合作完成任务等等。
2.2 项目教学情境的设计
项目教学的教学情境是由学生和教师共同营造的,可以是现实生活中的一个场景、一个疑问,也可以是一个包含了多方面因素的任务。项目直接来源于学生的经验范围,教学情境对学生而言是真实的、可以感知的,这样的教学情境可以使学生将项目学习中所获得的新经验与自己在生活环境中所积累的经验联结到一起,而且这种联结是以自然的、而非人工的方式形成的,这种联结即不是进行科学的系统分类,也不是按学科方式进行归类,而是将新旧知识融入学生的经验体系之中,使学生的经验获得不断增长。在实际教学中,教师可以带领学生进入机械实训室,让学生现场进行制图训练,并加以指导,定可获得良好的教学效果。
3结语
在项目活动中所获得的认识和所积累的经验可以被纳入到已有的知识系统中,对学科知识系统进行补充和拓展,并且因为项目教学具有超越学科界限的特性,可以使学生所获得的认识整合进不同的学科知识体系之中。学校和教师应注意根据教学目标、内容、学生情况以及课程标准的不同,在项目教学过程中,让学生有机会获得较为系统的学科知识,这对于帮助学生更好地利用直接经验和间接经验来建构自己的知识技能体系,是十分有利的。
参考文献
CAD模型建立最简单的方法来获取详细的模型的设计对象尺寸,根据现有的资料实施模型建库。如果在该模型显示时加入时间过程设计,就会变成一种理解和教学图形模型新的有效方式。时间部分也带来了新的理解观,3D模型可以成为四维模型。三维实体造型是我们教学任务最重要的部分之一。在传统画法几何教学方式中,通过只绘制在黑板上,很难表达清楚三维物体的位置和形状。通过AutoCAD、CATIA、inventor等三维软件绘制的实体模型帮助下,在讲解例如面与面的相互空间位置关系时,其形状和相互位置关系,可以清楚地观察到,结合实物就可以正确的绘制。经验表明,通过三维软件参与教学使用,越来越多的学生能够更快、更全面地了解工程制图实体形状,教学效率明显比传统的教学方法更高。例如在讲解圆柱与圆锥对穿的相贯线时,可以通过三维实体绘制显示其相贯线的空间形状特征,但如果制作成动态的4D四维模型,则可以进一步提高画法几何及工程制图的教学效率。在此例中,可以通过模型中圆柱的空间移动突出相贯线的变化规律性,也可以通过圆柱直径尺寸的变化,突出相贯线的变化规律。无疑,四维模型是工程制图教学更有效率的一种新的途径。
二、其他辅助教学设计
辅导与作业练习的设计,需要实现从基于一个答案的选择方式,更改到复杂自主训练学习的模式,并且要能够提供交互功能和简单提示智能订正。虚拟环境可以代表任何真实的或抽象的三维世界。这些虚拟世界可以是动画、互动、共享,具有可以公开的行为和功能。形式化的智能四维模型知识,使教师能够快速创建和更新现实的时间表和日程安排表,并能把时间和空间两方面结合起来。这些智能四维模型支持日程安排,具有较低的设计成本,具有较好的抗干扰和安全性能,能提高设计进度,实施信息沟通。
三、工程制图学习系统对学习方式的影响探讨