機械制圖與CAD課程實施任務驅動教學法的探索

焦紅霞

焦紅霞/湖北國土資源職業(yè)學院機電工程系講師（湖北武漢430090）。

一、實施任務驅動方法的可行性

我的授課對象大多數(shù)是高中畢業(yè)生，具備一定的制圖方面的知識和相對較強的空間想象力，如果采用傳統(tǒng)的教學方法，先單純地按照課本章節(jié)的安排依次講解各條命令和參數(shù)設置，極為瑣碎且需要花大量的時間，而學生也會覺得枯燥乏味。比如一個菜單中的命令全部講完，學生仍不能繪制出一張完整的圖形，于是很多學生就會在課程的起始階段失去了學習的興趣和耐心，這樣就會為后續(xù)的學習帶來困難。結合我校高職學生和《機械制圖與CAD》課程的特點，通過采用任務驅動教學的方式，可以使學生在具體的任務操作中學習理論知識，充分發(fā)揮學生的學習主動性和積極性，提高教學效果。

二、任務驅動方法與傳統(tǒng)教學方法的比較

任務驅動教學方法主張教師將教學內(nèi)容隱含在一個或幾個有代表性的任務中，簡言之，任務驅動教學法以任務為主線、以學生為主體、以教師為主導，學生與教師扮演不同的角色：

比較項目 傳統(tǒng)教學任務教學教學目標 傳授知識和技能 在問題的解決過程中自主學習新知識任務式：以任務為基本的教學單位，操作技能的掌握是一個完整的過程；提出任務——完成任務的思路、方法、操作——邊學邊做，完成任務——總結規(guī)律教學形式 以老師的教為主，學生被動學習 學生在老師的指導下主動學習交流方式 學生單方面聽從老師的指揮 學生與老師之間交流互動動力來源 以外在動力為主 學生的內(nèi)在動力充分得以調(diào)動課堂氣氛 呆板，死氣沉沉 互動良好，氣氛活躍教學內(nèi)容組織形式知識點式：以知識點為教學單位，技能操作能力孤立化，相互割裂；提出概念——解釋概念——舉例說明

角色學生 學生要成為知識的主動建構者教師 教師要成為學生建構知識的組織者、指導者、幫助者和促進者任務驅動教學◆學生每完成一次任務，就得到一次成功的體驗，激發(fā)求知欲望，增強學習的信心?！粼谕瓿扇蝿盏倪^程中培養(yǎng)學生的觀察能力、動手能力，研究分析問題的能力，對要完成的任務提出各種解決方案并付諸實踐?！粢旬斍耙瓿傻娜蝿账w現(xiàn)的知識、技能盡量和自己已掌握的知識、技能相聯(lián)系◆根據(jù)學生的心理特征和學習興趣，知識接受能力確定合理的任務。◆引導學生由簡到繁、由易到難、循序漸進地完成一系列“任務”?！舭l(fā)揮學生的主動性、積極性和創(chuàng)造性，教師引導學生獨立學習與協(xié)作學習的能力

AutoCAD課程任務設計圖

三、任務的設計過程

任務設計是任務驅動教學方法的關鍵，任務設計的好壞直接關系到教學實踐的效果。好的任務不僅能激發(fā)和維持學生的求知欲，還可將課程的全部知識系統(tǒng)地科學地融入進去，它有以下幾個要點：

1.任務的真實性和趣味性。設計任務時要考慮所選任務能否有利于激發(fā)學生的興趣，貼近學生的日常學習和生活經(jīng)驗。比如，在AutoCAD工作環(huán)境和基礎操作練習部分中，先導入五角星和花瓣，這些圖形都是生活中常見的圖形，把學生的注意力轉移到圖形繪制的場景中來，引發(fā)出學生的好奇心。使學生對AutoCAD軟件產(chǎn)生躍躍欲試，想立即做出一幅圖來嘗試一下的心情，起到較好的引入效果。

2.任務的由淺入深，循序漸進。若是在開始的任務設計中較為復雜，學生無從下手，如果任務設計的太容易，學生無新鮮感。如任務2閥蓋涉及的重點是陣列及外螺紋的畫法，難度加大和內(nèi)容延伸擴展為任務4閥體，首先是由對稱的圖形過渡到不對稱圖形；再次是對比“螺紋孔”與“外螺紋”畫法的差異；繪制任務7軸承蓋是在任務2和任務4的基礎上加入了階梯孔、運用平行線完成管螺紋及圓錐螺紋的畫法及確定旋轉剖面的中心線；任務3軸類零件難度加大和內(nèi)容延伸擴展為任務5帶鍵槽軸類零件，如何獲取鍵槽剖面的尺寸及鍵槽放大圖形的畫法。

3.任務之間要具有相關性。任務不是靜止和孤立的，要具有連貫性和相關性。利用計算機繪圖是為了能夠節(jié)省繪圖時間且精度更高，但是當學生完成圖樣后，圖形只能表示物體的形狀，要想將圖樣應用到實際工程之中，尺寸的規(guī)范標注尤為重要。因此，標注尺寸是繪制一幅規(guī)范的精度高的圖紙的重中之重，更是圖紙能否應用到實際的工程中的重要指標。

4.任務的開放性。由于任務的設計和問題的解決方法本身具有相關性，對于同一個工具的使用、同一個圖形的繪制，培養(yǎng)學生尋求多種繪圖方法，使學生具有舉一反三、觸類旁通的能力，完成解決問題方法的遷移。例如，任務6吊鉤的繪制包含任務1至任務5中經(jīng)常用到的繪制圓命令的另外一種方法，而這種繪制方法又可以應用到其他任務導圓角的處理中，完成CAD畫圖方法的多樣化和方法的遷移。

四、任務實施過程

任務驅動的實施主要分為四個環(huán)節(jié)。

1.創(chuàng)設情境和呈現(xiàn)任務。情境的設置實際上是給學生一個平臺，如任務6吊鉤包含最常用的畫圓的舊知識點，蘊藏著“相切半徑”畫圓和圓內(nèi)外切關系，雖然很多圖形是圓弧的連接，但是圓心不能直接得到，要通過與此圓相切弧的內(nèi)外切關系進行半徑加、減才能定位。在學生了解了圓弧連接的基本畫法后，進一步引申到任務9圓弧連接的綜合練習中。

2.分析任務、提出問題。例如繪制帶有鍵槽、坡度的軸類零件時，學生的問題主要集中在“認為圖中是不是缺少尺寸？”“如何將鍵槽的剖面進行放大？”給圖形標注尺寸時，問題集中在如何繪制表面粗糙度符號、基準代號、沉孔、深度符號、形位公差、多行文字以及制圖中特殊的符號。

3.明確思路，提示重點。針對學生提出的問題，幫助學生理清思路、方法和知識的脈絡，給予適當?shù)奶崾?。例如教師可以將帶鍵槽軸類零件的三視圖展現(xiàn)在學生面前，對鍵槽部分進行現(xiàn)場“剖切”并進行旋轉，讓學生自主判斷鍵槽剖面的尺寸與零件主視圖中鍵槽尺寸的互相對應關系，獲取圖中未標出的圖形尺寸進行繪圖。

4.自主學習，完成任務。學生通過自己上機操作，體驗成功與失敗。例如標注任務8套筒時，如何在按比例縮小后的圖形中標注出圖形的原始尺寸是學生一開始忽視的問題；在任務9中隱藏著“若未知直線長度，而是已知直線與圓的相切關系且與另一條直線的夾角”如何確定直線的方法；在完成任務10的過程中，學生會發(fā)現(xiàn)在一個圖形中需要多次標注粗糙度、深度符號、沉孔、基準代號等符號，學生就會問能不能尋求一種方法簡化這個問題，由此，引出“塊的創(chuàng)建”及“定義塊的屬性”操作。

5.總結評價?？偨Y評價是教學過程中不可缺少的環(huán)節(jié)，其目的是為了促進教學的反思和學生的發(fā)展，評價學生對新知識的掌握及應用，讓在上機實踐中使用了更加簡單的方法或運用了某些操作技巧的學生向大家分享展示方法。在任務完成后，教師要對學生完成任務的情況做出及時的反饋和總結在繪圖中經(jīng)常出現(xiàn)的問題等。例如，經(jīng)常出現(xiàn)不能修剪的問題；使用鏡像工具時對稱軸選擇的不準確，使得圖形發(fā)生偏移；在打斷圓的時候，打斷的順序和選擇打斷點的好壞直接影響打斷的正確與否；使用陣列工具將同樣的形狀和結構的圖形一變多的應用時，中心點拾取的是否準確直接影響繪圖的正確性等。

五、教學效果評價

將任務驅動教學法與傳統(tǒng)教學法進行比較（見上圖），很明顯地，在課堂氣氛、學生興趣激勵程度、教學、知識掌握情況、上機實踐能力以及授課滿意度等諸多方面都較傳統(tǒng)教學方法有較強的提高。

任務驅動教學法能優(yōu)化課堂教學，激發(fā)學生的學習興趣，學生在強烈的問題動機驅動下，對任務進行分析、討論，讓學生帶著特定的任務自主探究問題，在老師的指導、提示下，找出完成任務的方法，最后通過任務的完成增強學生知識和技能的把握、消化能力，轉變學生的學習觀念，使學生從“認識型”變?yōu)椤爸悄苄汀?，從“繼承型”變?yōu)椤皠?chuàng)造型”，從“被動型”變?yōu)椤爸鲃有汀薄?/p>

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［2］侯艷，李曉，崔健.淺談“任務驅動”教學法在計算機軟件教學中的應用［J］.中國科教創(chuàng)新導刊，2008（7）.

［3］李藝，李冬梅.信息技術教學方法—任務驅動教學法［J］.信息技術教學方法：集成與創(chuàng)新，2003（9）.

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