基于任务驱动法的工程制图教学研究*

2013-09-08 08:27刘永霞彭如恕
中国教育技术装备 2013年27期
关键词:零件图制图绘制

◆刘永霞 彭如恕

作者:刘永霞,博士生,南华大学船山学院讲师,研究方向为工程制图;彭如恕,南华大学船山学院(421001)。

1 引言

20世纪90年代,任务驱动法开始在美国、英国、日本及中国香港得到良好的运用,并取得了很多研究成果。所谓“任务驱动式”的教学方法是在教学过程中,教师先布置给学生一项任务,学生在教师的帮助下,紧紧围绕这一任务,以解决问题为驱动力,积极主动地应用各种资源,进行自主探索和互动学习[1-2]。

任务驱动法围绕“以任务为主线,教师为主导,学生为主体”的原则展开,任务并不是单一的,而是不断循环上升[3]。教师不再完全把持课堂,而是通过对教学目标的准确把握,将学生需要掌握的知识和技能嵌入若干个任务当中,让学生在相对自主的环境中,通过自身努力完成任务,完成学习过程。任务驱动法要求学生自主探索、协作交流,在任务情境下建构自己的学习模式。对任务中遇到的问题,通过分析、协作、交流、探索等方式逐步解决[4]。因此,在工程制图教学中应用任务驱动法能够给学生提供足够的发展空间,能够激励学生学习的主动性。

2 任务驱动法在工程制图教学中的应用

工程制图是研究绘制和阅读工程图样原理和方法的一门技术基础课,要求学生掌握图示空间物体的基本知识和基本方法,培养学生的空间想象能力、空间分析能力和对空间形体的表达能力。对于初学者,工程制图是一门完全陌生的课程,尤其空间立体感的建立,给学生带来一定的学习压力,所以如何激发学生的学习兴趣,是摆在制图教师面前的首要问题。任务驱动法在工程制图教学中的应用把自主学习、实践能力培养作为工程制图教学改革的首要目标。工程制图这门课程学习的总任务就是要培养学生阅读和绘制工程图纸的能力,在开学之初就把工程制图的总任务布置给学生。但这个任务比较抽象,具体的任务就是让学生绘制产品零件图。

2.1 布置任务

零件图在实际生产中应用广泛,学生学好零件图对今后的工作非常重要。所以在进行“工程制图”课程的教学方案设计时,选择了以“零件图”作为任务布置给学生。参加学习的是机械专业12级的学生,有90余人。把全体学生分成若干小组,三人一组共同绘制完成一套类似于图1所示的零件图,其中包含的知识点有视图表达、尺寸标注、技术要求和填写标题栏。把绘图任务尽量平均分配,一人负责绘制视图,一人负责标注尺寸,最后一人负责技术要求和标题栏。组长负责协调,图中注明组长及成员的姓名、班级、学号,以及图纸的绘制人及审核人。

2.2 明确任务目标

“任务驱动式教学”的设计要有明确的目标。绘制零件图的任务目标是要学生掌握绘制零件图的方法。要达到这一目标,学生必须熟练掌握机械制图中关于视图表达方法的相关内容、掌握标注尺寸的要求和方法、掌握制图中关于技术要求的标注方法及标题栏的填写内容。这里面涉及的内容很多,学生通过亲自动手画出,加深对知识点的掌握。另外,任务的设计还要有助于学生绘图能力的发展,其中包括掌握绘图的方法步骤、掌握尺规绘图的基本技能以及综合能力的培养。

2.3 任务要符合学生的特点

对于图1所示的零件图,在刚开始进行教学的过程中,学生看到这个零件图会觉得比较难以下手。所以在布置任务时,为了让学生更直观地了解零件结构,在课堂上用PRO/E软件的拉伸、旋转、圆角、肋板、打孔等特征操作,对图1所示的泵体进行三维造型,使学生对零件上的特定结构的形成有更深一步的认识;然后把泵体的三维截图发给学生,让他们根据三维截图绘制二维零件图。将三维软件引入到教学课堂,有利于激发学生的观察力、发现力、想象力、逻辑联想力,开阔学生的视野,极大地提高学习的趣味性与教学效率。同时也激发了学生学习三维软件的兴趣,学生通过课堂学习及课后自习,在掌握了三维软件的基本操作之后,会尝试对一些基本形体进行三维造型。这也有利于学生深入理解教学中的难点,如某些截交线和相贯线的立体形状。若只在二维图上看,有些学生不能想象出它们的空间结构;通过三维造型,学生就能很直观地看到截交线和相贯线的形状。学生见得多了,有了一定的经验,遇到问题也就会利用已掌握的知识进行分析。

图1 泵体零件图

3 教学效果分析

3.1 学生学习更主动、更踏实

若不给学生布置具体的任务,学生上课时只是很被动地听讲,当遇到不理解的内容时,课后又不花时间钻研,长期下去,累积的问题越来越多,学习效果会很差。而学生一旦接受了任务,就会积极准备,认真听讲,遇到难点也会花时间去解决。在刚接触画零件图这个任务时,学生会感到无处下手,所以为了激发学生的学习兴趣,在教学过程中采用循序渐进的方法进行教学。具体做法是通过三维演示让学生了解零件结构之后,在具体章节的教学中都会结合零件图的相关内容进行分析。

如在讲视图表达及尺寸标注时,都会结合零件图上的相关内容举例进行讲解,课后让学生结合他们的任务进行分析,并在课堂上把自己学习过程中遇到的问题提出来,大家一起讨论,共同寻找解决问题的办法。所以任务驱动法能够让学生在学习主动性、学习思维创造性方面有较大提高,让学生在观察、分析、协作、讨论、反思中共同进步、成长,这也使学生做事更踏实细致。

3.2 增强学生的集体荣誉感和责任心

每组推荐一人为组长,负责完成任务的全面工作。按照绘图工作量把任务尽量平均分给各小组成员,每个人都力争要把自己负责的部分做好。以前有的学生交作业得过且过,态度不够认真;现在全组绑到一起,互相监督,荣辱与共,谁都不愿意拖全组的后腿,这有助于增强学生的集体荣誉感和责任心。

3.3 培养学生合作交流的能力

把学生分成小组,每组画不同的图,对图中的一些信息要互相沟通、探讨,每个组内的图要互相校核。全组学生是一个整体,这有利于培养学生的合作能力。当今社会由于信息技术及网络的迅速发展,很多人与人之间的交流都是通过网络或手机等工具进行,这样就大大减少了人们之间面对面的交流。很多在校大学生,同学四年,毕业时往往是一个寝室的比较熟悉,而与其他学生却并不是很熟悉。而创建的这个学习小组,学生之间的交流都是面对面的,他们有问题经常交流,不仅增强了他们之间的感情,也锻炼了他们与人交流合作的能力,为今后走上工作岗位打下更好的基础。

3.4 树立竞争意识

组内成员、组与组之间,都存在竞争关系,竞争能够激励学生不断探索和前进,也能使集体更加团结。协作过程中需要适当的竞争环境,使学生产生更大的学习动力。

4 结论

“工程制图”是专业基础课,一年级的学生没有任何工程知识,要让学生掌握绘制工程图的基本方法和原理,就需要让他们不断地进行绘图的练习。任务驱动式教学方法促进学生自主学习能力的增强,激发他们学习工程制图的热情。该教学法有助于发挥学生的主体地位,可以激发学生的学习欲望,培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生协作交流意识和自主学习能力。“任务驱动法”在工程制图教学中的应用,有助于具有现代工程设计意识人才的培养。

[1]邝明,李雪梅,高悦.“土木工程制图”研究性教学方案设计及实践[J].工程图学学报,2011(5):61-64.

[2]苗安影.运用任务驱动法提升学生协作学习能力的教学研究[D].长春:东北师范大学,2012.

[3]滩海涛.任务驱动教学方法的构建[J].中小学信息技术教育,2003(3):25-28.

[4]朱利民,赵利敏.浅析任务驱动教学法[J].科技情报开发与经济,2006(18):246-247.

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