淺析中職機(jī)械制圖課程信息化教學(xué)的應(yīng)用

張雪

摘 要：當(dāng)今時(shí)代是信息技術(shù)高速傳播的時(shí)代，任何領(lǐng)域都需要與時(shí)俱進(jìn)。傳統(tǒng)課堂授課形式單一，課堂效率有待提高。構(gòu)建高效、實(shí)效、有趣的課堂是教師追求的最高境界。本文以機(jī)械制圖課程為引例，淺談教師如何有效利用信息化教學(xué)手段，在學(xué)情分析、課程分析的基礎(chǔ)上，設(shè)置課前信息搜索——?jiǎng)?chuàng)設(shè)情景引出課題（感知）——利用微課初探新知（認(rèn)知）——“找自己的影子”游戲教學(xué)（辨知） 等教學(xué)環(huán)節(jié)，達(dá)到高效、有趣的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：信息化教學(xué) 機(jī)械制圖 中職教學(xué)

機(jī)械制圖是中職學(xué)校機(jī)械類專業(yè)的一門核心基礎(chǔ)課程，該課程很多知識(shí)“看不見”“摸不著”“認(rèn)不清”，其中一節(jié)內(nèi)容——“投影的基本知識(shí)”就是這樣一個(gè)典型實(shí)例。如果還是以傳統(tǒng)的一支粉筆、一塊黑板、教師一張嘴，偶爾再加上一兩件教具和一張張簡(jiǎn)單的幻燈片進(jìn)行教學(xué)，就會(huì)效率低、信息量小，且很難長(zhǎng)時(shí)間的吸引學(xué)生的注意力，學(xué)生容易走神，教學(xué)效果可想而知。如何合理地運(yùn)用信息化教學(xué)手段，突破教學(xué)難點(diǎn)，解決這樣的教學(xué)困難是每一個(gè)職教教師共同面臨的挑戰(zhàn)。

一、機(jī)械制圖課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

筆者從多年教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中總結(jié)發(fā)現(xiàn)，該課程在中職學(xué)校教學(xué)效果之所以不太理想、教學(xué)難度大，原因有四個(gè)方面。一是在傳統(tǒng)的課堂授課中，都是以教師為中心的教學(xué)模式，整個(gè)課堂只是教師講，使得學(xué)生自始至終處于“無(wú)所作為”的地位。這樣死板枯燥的教學(xué)模式就成為了生性愛玩愛動(dòng)的中職學(xué)生培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性的絆腳石。二是中職學(xué)?，F(xiàn)普遍使用的是傳統(tǒng)紙質(zhì)教材，里面靜態(tài)的圖片、模型，不生動(dòng)形象，信息量少，而該課程的學(xué)習(xí)又需要較強(qiáng)的空間想象力，知識(shí)抽象，其基本概念難以用死記硬背的方式學(xué)習(xí)。學(xué)生難以通過所獲得的工作對(duì)象的信息，由自己的推斷和正確的空間思維在頭腦里形成正確的二維或三維圖像。三是傳統(tǒng)教學(xué)中教師憑一支粉筆、一塊黑板難以把千變?nèi)f化的二維、三維圖像一一展示，課堂容量的不足和教師的重復(fù)勞動(dòng)多，也是教學(xué)效果低下的主要原因。四是實(shí)物模型少，在講一些課堂例題時(shí)，現(xiàn)有資源中找不到足夠說(shuō)明問題的實(shí)物模型，而中職學(xué)生延展性思維往往達(dá)不到實(shí)際學(xué)習(xí)要求，缺少實(shí)物模型幫助，學(xué)生難以確立正確的空間想象，無(wú)疑提高了教師授課的難度，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)也只能一知半解。

二、信息化教學(xué)應(yīng)用于機(jī)械制圖課的優(yōu)勢(shì)

在機(jī)械制圖課信息化教學(xué)的探索中，筆者發(fā)現(xiàn)信息化教學(xué)的優(yōu)勢(shì)在于可以將抽象的二維或三維機(jī)械圖樣直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，幫助學(xué)生形成正確的空間思維。這一點(diǎn)對(duì)于剛剛開始學(xué)習(xí)這門學(xué)科的學(xué)生尤其重要。應(yīng)用信息化技術(shù)可以直觀地將投影的形成、特性、過程及三視圖的形成進(jìn)行組合呈現(xiàn)，讓學(xué)生們一目了然，教學(xué)效果事半功倍，具體體現(xiàn)如下。

1.充分運(yùn)用信息化技術(shù)，可以使教材中抽象的概念形象化

機(jī)械制圖課程中的基礎(chǔ)概念和重要定理往往較抽象。教師將現(xiàn)代信息化技術(shù)，如動(dòng)畫、聲效、模擬仿真、游戲沖關(guān)等手段融合于傳統(tǒng)教學(xué)模式中，不僅能充分吸引學(xué)生的注意力，還能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，讓學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)仿佛身臨其境，把以前只能光憑自己頭腦想象的東西變直觀形象起來(lái)。

2.運(yùn)用信息化技術(shù)建立三維模型，可以輕松培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力

機(jī)械制圖所研究的具體對(duì)象是具體的三維立體，包括各種基本幾何體、組合體、零件、裝配體。在傳統(tǒng)教學(xué)過程中，教師一般使用木質(zhì)三維模型來(lái)做教學(xué)演示。這些木質(zhì)教學(xué)模型往往與教材內(nèi)容不相匹配，造型單一、體積較小，在教室演示時(shí)，不便于后面的學(xué)生觀察清楚。有限的造型也不利于學(xué)生全面了解空間形體的內(nèi)、外部結(jié)構(gòu)。而對(duì)于大型零件及裝配體，教師無(wú)法在教室演示，而且這類立體往往形狀復(fù)雜，尤其是內(nèi)部結(jié)構(gòu)和裝配關(guān)系，學(xué)生光靠自身想象很難將其理解透徹。

如果教師能有效地運(yùn)用3Dmax、AutoCAD、Pro/E、UG等三維造型軟件，不僅可以任意創(chuàng)建需要的三維立體，還可以很輕松地在這些繪圖環(huán)境中隨意地旋轉(zhuǎn)、剖切、拆卸、放大三維立體，解決了傳統(tǒng)教學(xué)模式中掛圖只能展示平面圖形和模型單一有限的困難，有助于學(xué)生全方位觀察、理解復(fù)雜零件的內(nèi)外結(jié)構(gòu)，幫助學(xué)生在充分認(rèn)識(shí)實(shí)體形狀的基礎(chǔ)上，理解三視圖中各線型所表達(dá)的含義，尤其是對(duì)剖視圖中“虛”變“實(shí)”的轉(zhuǎn)換，學(xué)生能更輕松地掌握。

3.運(yùn)用信息化技術(shù)教學(xué)，可以突破傳統(tǒng)教學(xué)空間時(shí)間的限制

隨著信息技術(shù)的普及與發(fā)展，我國(guó)職業(yè)教育信息化的進(jìn)程也在加速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源正在逐步完善?；ヂ?lián)網(wǎng)、校園網(wǎng)、QQ群、微信群、微課、幕課等信息化教學(xué)手段，可以使教師的教學(xué)行為不僅僅局限在教室和上課期間。教師可以在校園網(wǎng)發(fā)布課前和課后任務(wù)，引起學(xué)生課前關(guān)注和幫助學(xué)生課后鞏固復(fù)習(xí)；也可以將跟教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的微課、幕課等上傳到校園網(wǎng)平臺(tái)，方便學(xué)生自行學(xué)習(xí)；還可以通過班級(jí)QQ群、微信群，建立對(duì)知識(shí)重難點(diǎn)、易錯(cuò)易混淆點(diǎn)的師生交流互動(dòng)平臺(tái)。

三、機(jī)械制圖課程信息化教學(xué)應(yīng)用案例分析

信息化教學(xué)有那么多的優(yōu)勢(shì)，那究竟什么是信息化教學(xué)呢？信息化教學(xué)是以現(xiàn)代教學(xué)理念為指導(dǎo)，以信息技術(shù)為支持，在教學(xué)中應(yīng)用信息技術(shù)手段，使教學(xué)的所有環(huán)節(jié)數(shù)字化，提高了教學(xué)質(zhì)量和效率。在信息化教學(xué)中，要求觀念、組織、內(nèi)容、模式、技術(shù)、評(píng)價(jià)、環(huán)境等一系列因素信息化。

接下來(lái)筆者以“投影的基本知識(shí)”信息化教學(xué)設(shè)計(jì)為案例，與大家共同探討如何實(shí)現(xiàn)將信息化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制圖課的教學(xué)，具體設(shè)計(jì)內(nèi)容如下。

1.學(xué)情分析

本節(jié)課教學(xué)方案設(shè)計(jì)是針對(duì)機(jī)械類專業(yè)一年級(jí)學(xué)生。他們的空間思維還受到定向模式的限制，空間想象思維難以一下形成。而機(jī)械制圖需要較強(qiáng)的空間想象力，其基本概念又難以理解和記憶，所以導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)主動(dòng)性不強(qiáng)。中職學(xué)生都愛玩愛動(dòng)，反感枯燥乏味的理論知識(shí)學(xué)習(xí)，喜歡形象直觀的實(shí)物。

2.課程分析

“投影的基本知識(shí)”這一節(jié)內(nèi)容是機(jī)械制圖課程的入門知識(shí)，其教學(xué)目的是使學(xué)生能形成正確的空間概念，為后面“三視圖的形成”的學(xué)習(xí)做好知識(shí)準(zhǔn)備。筆者對(duì)本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)及重難點(diǎn)確定如下：知識(shí)目標(biāo)，應(yīng)用信息化教學(xué)使學(xué)生理解投影的概念，掌握投影法的分類及平行投影法的特點(diǎn)這些教學(xué)重點(diǎn)；能力目標(biāo)，通過訓(xùn)練能分辨傾斜線（面）、平行線（面）、垂直線（面）的正投影圖形，從而初步形成空間想象力；素質(zhì)目標(biāo)，結(jié)合日常生活中的現(xiàn)象使學(xué)生感受到“投影”就在身邊，樹立知識(shí)源于生活，理論源于實(shí)踐、用于實(shí)踐的理念，培養(yǎng)學(xué)生樂于觀察、善于思考、探索求新、團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神，養(yǎng)成“不明白的問一問，不會(huì)的做一做”的學(xué)習(xí)習(xí)慣，在學(xué)習(xí)中體驗(yàn)收獲的喜悅，增強(qiáng)自信。

3.信息化教學(xué)設(shè)計(jì)方案

（1）課前預(yù)習(xí)。通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)云平臺(tái)發(fā)布課前任務(wù)書，讓學(xué)生搜集各種“影子”圖片，并上傳到云平臺(tái)。這樣可以讓學(xué)生提前知道新課內(nèi)容，做好準(zhǔn)備，同時(shí)能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

（2）課堂實(shí)施。

第一，創(chuàng)設(shè)情景，感知“投影”。教師通過手影游戲，引起學(xué)生關(guān)注和興趣，引出新課題。然后展示出學(xué)生課前搜集的“影子”圖片，聯(lián)系生活現(xiàn)象，發(fā)散學(xué)生思維，感知“什么是投影”，把“看不清”的知識(shí)變得“看得見”，使抽象的知識(shí)直觀形象呈現(xiàn)在學(xué)生面前。

第二，借用微課，認(rèn)知“投影法的種類”。教師播放從網(wǎng)絡(luò)下載的關(guān)于中心投影法和平行投影法的微課，讓學(xué)生在觀看中自主探究、自我學(xué)習(xí)認(rèn)知兩種投影方法。然后為了讓學(xué)生明白平行投影法的優(yōu)點(diǎn)，教師利用事先準(zhǔn)備好的手電筒，在教室里演示一個(gè)小實(shí)驗(yàn)：用手電筒照射粉筆盒，然后移動(dòng)手電筒使其靠近和遠(yuǎn)離粉筆盒，請(qǐng)學(xué)生觀察在教室的白墻上留下的粉筆盒影子會(huì)變大變小的現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出“中心投影法形成的投影大小，與光源離物體的遠(yuǎn)近有關(guān)，而平行投影法能反映物體真實(shí)大小”的投影特點(diǎn)，所以更方便于繪制工程圖樣。

第三，利用“找自己的影子”游戲，辨知“正投影的基本特性”。在課前組建一支教學(xué)資源開發(fā)團(tuán)隊(duì)，研發(fā)出一款配合教學(xué)的游戲，命名為“找自己的影子”。學(xué)生打開游戲主頁(yè)面，會(huì)提示先進(jìn)行選光源、選物體和選投影面的操作，通過這一環(huán)節(jié)，讓學(xué)生知道投影形成所需要的三要素。然后通過學(xué)生實(shí)踐操作“平行面（線）”“垂直面（線）”“傾斜面（線）”正確投影與錯(cuò)誤投影的辯證選擇游戲題，讓學(xué)生既能直觀觀察，還能正確分辨正投影的基本特性，寓教于樂，實(shí)現(xiàn)做中教、做中學(xué)，教學(xué)效果最大化。

（3）課后拓展。教師通過網(wǎng)絡(luò)云平臺(tái)發(fā)布課后任務(wù)單，學(xué)生將完成的任務(wù)情況上傳，通過這樣的方式清除知識(shí)盲點(diǎn)、難點(diǎn)，并為后面學(xué)習(xí)“基本體三視圖的畫法”做準(zhǔn)備。

四、小結(jié)

經(jīng)多次逐漸深入地將信息化教學(xué)手段應(yīng)用于機(jī)械制圖教學(xué)的嘗試后，筆者發(fā)現(xiàn)信息化教學(xué)無(wú)疑是為解決傳統(tǒng)教學(xué)模式下“教”與“學(xué)”的現(xiàn)存矛盾雪中送炭。信息化技術(shù)容量大、信息包羅萬(wàn)象的優(yōu)勢(shì)，有效地彌補(bǔ)了中職學(xué)生延展性思維較差的弱勢(shì)，把過去抽象困難的知識(shí)變成形象易懂的知識(shí)，大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，促發(fā)他們?cè)谡n堂上充分發(fā)揮主體性地位，提高了教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊雷，張曉鵬，駱金鳳.教育信息化價(jià)值及其測(cè)評(píng)技術(shù)[M].北京：科學(xué)出版社，2008.

[2]鐘志賢.信息化教學(xué)模式[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2006.

[3]廖寧.機(jī)械制圖課程信息化教學(xué)的探索與實(shí)踐[J].當(dāng)代教育實(shí)踐與教學(xué)研究，2016（2）.

[4]伍愛華.信息化教學(xué)在《機(jī)械課程》的應(yīng)用研究與探索[J].科技資訊，2015 （13）.

[5]謝小英.淺談信息化在《機(jī)械課程》課程中的應(yīng)用 [J].教育，2016（9）.

（作者單位：重慶五一技師學(xué)院）