高职机电设备技术专业“机械制图”课程教学改革

2023-07-27 07:09周思思
科技风 2023年21期
关键词:机械制图教学改革

摘 要:针对高职院校机电设备技术专业“机械制图”课程的传统教法存在的问题,从搭建网络课程平台、开展差异化教学、拓宽课程思政的融入途径、引入机械创新产品案例和制定多元化的评价体系五个方面,对“机械制图”课程教学进行了改革和实践。改革实践结果表明:课程教学效果有了显著的改善,激发学生自主学习的兴趣,学生更积极踊跃地参加各类相关比赛,同时也能够保证线上课程的正常教学,进一步推进课程教学团队的建设和发展。

关键词:机电设备技术;机械制图;教学改革

中图分类号:G64

在教育信息化的背景下,对本校机电设备技术专业“机械制图”课程传统的教学进行改革,将信息技术与教学活动进行有机融合,通过网络课程平台的大数据感知学生学习情境,根据学生个性化特征和学习能力,提供与之匹配的多元化学习工具及教学资源,全方位地融入课程思政元素,取得了较好的效果。

1 “机械制图”课程的特点

机电设备技术专业的“机械制图”课程,是一门理论知识和实际操作相结合的专业基础课程,研究机械工程图样的识读和绘制方法。该课程培养学生的三维空间想象能力和图形的表达能力,并且要求学生能将所学投影理论知识,联系实际应用在各类机械工程图样(比如装配图、零件图等)的绘制和分析[1]。

图样是根据投影原理、国家标准以及有关规定表示工程对象,并有必要的技术说明的图,是工程界通用的技术语言。识图和绘图是工程技术人员表达设计思想、进行工程技术交流、指导生产等必备的技能。“机械制图”课程的主要任务是培养空间思维和形体构型能力、识读和绘制机械图样的能力,为机械基础、机械产品的虚拟设计等后续课程的学习及发展自身的职业能力打下必要的基础。

2 传统“机械制图”教学中存在的问题

2.1 难以做到因材施教

传统的“机械制图”教学中,仍旧以教师为中心,以理论知识的传授为主要目的,教学手段枯燥单一,教学进度对所有学生一致,没有根据不同学生个体安排个性化的、灵活的教学方法[2]。例如,在投影这一章节中,传统的教学思路是先分析和学习点的投影规律,而后到线、面直至立体的投影规律。循序渐进的教学方法对于基础薄弱的学生固然是好事,但是对于立体感较强、接受能力较好或是来自中专已有专业基础的学生而言,学习点到线到面再到立体的知识就显得简单枯燥了。传统的教学无法让不同层次的学生根据自己的能力去进行个性化的学习,只能够追随全班同学的学习进度,容易导致学生对该门课程产生消极心理。

2.2 思政教育不足

传统的“机械制图”课程中,更多的是注重专业知识的讲解和传授、技能的实践和运用,但与思政元素相结合的部分较少,已經很难满足“大思政”育人格局的要求。“机械制图”课程知识在生产实际中应用广泛,与企业岗位工作紧密结合,需要学生在学习过程中掌握严谨的专业知识并具备实际应用的能力。因此,在“机械制图”课程教学过程中更要注重强调思想上的引领,培养学生良好的职业道德感和强烈的社会责任感[3]。

2.3 缺乏创新性机械产品的学习

随着社会发展的不断进步,科技水平和新型技术的不断创新发展,越来越多创新性技术的机械产品涌现出来,其中也不乏大学生设计出来的优秀案例作品。传统的“机械制图”课程的图样学习中,采用的案例大多为基本的轴类零件、盘盖类零件、叉架类零件和箱体类零件,机械图样的案例较为单一,没有太多创新机械产品的展示或学习。这样的教学内容容易让学生故步自封,如同井底之蛙,也无法激发学生的创新创造的精神动力。

2.4 教学评价系统单一

传统的“机械制图”课程评价方式和参与评价的人员单一,对期末考核的重视程度过高。期末考试形式采用整齐划一的闭卷式纸笔考试,某些程度上禁锢了学生的思维,难以考查学生运用理论知识分析并解决实际问题的高端能力[4],忽视了对学生专业实践能力达成的评价,不利于对学生专业能力的培养。

3 “机械制图”课程的教学改革

教育信息化快速发展的时代,线上线下混合教学逐步常态化,传统的“机械制图”课程的教学方法和方式已经远远不能满足当前的形势要求。在此背景下,对“机械制图”课程的教学做了以下几点改革。

3.1 搭建网络课程平台

传统的粉笔+黑板的教学模式已经远远不能适应新时代的需求,在新信息技术高速发展背景下,课程团队对比了市面上较好的几个线上教学平台,本着稳定、便捷、安全三大原则,最终选择了班级管理模式更人性化、课堂呈现效果最好的超星学习平台作为网络课程建设平台。网络课程平台中有课程团队成员精心制作的各个单元项目的课件、微课视频、动画等大量的学习资源,任课老师可以直接使用网络课程平台的学习资源进行授课,无论线下或是线上。“机械制图”网络课程平台的建立,不仅能够方便教师实现课程资源实时共享,而且便于学生随时随地进行学习,促进师生、生生互动,让“机械制图”的课程学习能够打破时空限制,无论线上线下都能保障课程学习不受时间和空间的影响,极大地方便了学生。

3.2 开展差异化教学

充分利用网络课程平台的大数据、云计算和新一代移动通信等技术,根据学生的学习情况,进行数据的分析统计,生成学生个性化的学习特征和学习能力。

在网络课程平台上针对学习能力不同的学生,设置了低中高三个难度级别的学习内容及作业,学习内容以通关模式展现。低级难度的学习内容为最基础的知识点,要求全部同学必须学习及掌握。低级难度通关以后可以根据自己的实际水平和能力,决定是否继续进行中级难度和高级难度的学习。在高级难度的学习内容中加入创新设计和三维建模的学习内容,让能力较强的同学开始初步的学习,这也为后续组队参加全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛挑选好苗子做准备。每个单元学习项目中,低中高级别的分数占比分别为60%、30%、10%。

同时,任课老师可以通过后台数据统计情况,针对性地进行在线指导。比如迟迟没有通过低级难度学习的同学,通过查看其在线学习时间及学习进度,根据实际情况进行督促和辅导。而对进入高级难度学习的同学,则可以对其学习思维进行引导,培养自主思考和自主解决问题的能力,也以后参加各类比赛打下基础。

3.3 拓宽课程思政的融入途径

课程思政是新时代背景下党中央加强高校思想政治工作的新要求,是对课程德育的政治提升。在教学内容、教学过程中,“润物细无声”地全方位融入课程思政元素,有助于帮助学生建立正确的大学“学习观”、人生价值观和世界观。我们课程团队把机械制图的知识点,结合历史和当下形式,将工匠精神、科学精神、爱国主义、改革创新等思政元素自然地融入该课程的教学过程当中。

例如,在三视图知识点的教学内容设计中,通过引入古代盲人摸象的故事,引出三视图的目的和重要性,让学生明白机械零件的多样性和复杂性,对机械零件结构及形状的分析不能只看局部,应该从整体、全面进行解析。引入古代经典故事,不仅是对中国传统文化的传承,也能使学生明确工程技术研究要有科学严谨的态度,从而培养学生实事求是的精神。

除了课中教学融入思政元素,同时借助网络课程平台,把思政分别融入课前和课后环节,拓宽思政元素的育人途径。课前通过网络课程平台推送学习资源和预习作业,学生登录网络课程平台,完成预习和作业并上传,为上课做好准备。在课前的自学环节中,能够培养学生自主学习的良好习惯,培养学生主人翁精神。课后学生通过网络课程平台完成课后作业及学习拓展知识,培养学生克服困难、迎难而上的坚强意志。

3.4 引入机械创新产品案例

为促进前沿创新技术和传统机械制图的融合教学,在课程教学内容的最后一个章节安排了2课时,引入几个机械创新产品案例。在课堂教学环节中,不仅展示了贴合生活的创新机构设计的图样,也展示出中国时代前沿的创新机械产品。该部分教学内容的设计的目的有以下三种:第一,让学生能够多看实际的图纸,结合制图的基础知识,分析看懂图样中各部分结构之间的关系;第二,给学生接触创新的技术和思维,培养创新思维能力,提高学生综合素质能力;第三,也能为打算参加各类创新大赛项目的学生提供一些有用的方向和思路。

同时,课后给学生布置一个开放性的制图作业,对一些设备结构、小物件,甚至可以是机电设备整体,根据自己的想法进行改进。改进的方案可以文字描述,也可以绘简单图形说明。通过这个开放性的作业,挑选出优秀的创新方案来做创新项目的培育,以及选拔出有创新思维能力的同学,由他们参加各类创新比赛,获奖的几率会大大增加。

3.5 制定多元化的评价体系

课程的评价考核不再仅限于期末考核任课老师的评价,不但有企业行业专家与课程团队老师共同开发考核评价表,融合教师评价、行业企业专家评价、学生互评等多种评价方式,还根据学生参加各类与本课程相关比赛的情况加入附加分。

依据校企合作的项目,增加企业行家专家评价机制,让企业和行业协会参与到课程教学评价[5]。比如装配图这一单元项目中,我们以具有电力行业背景的水电站水轮机图样作为一个案例任务,要求学生学习完本章知识后,录制视频对水轮机图样进行识读,分析各零件的作用、相互位置、装配连接关系以及拆装顺序等,把视频上传到网络课程平台,邀请水电站专家和课程老师一起进行评价考核,并且由专家填写改进建议。由企业一线专家给学生的评价及建议,学生感觉更有信服力,也能够更进一步感受到专业课程在今后岗位上是用得上的,从而激发学习的兴趣和动力。

同时加大对学生实践能力的評价,鼓励学生参加“互联网+”创新创业大赛、“挑战杯”比赛,参加全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛省级选拔赛等各类与课程密切相关的赛事,提升学生的创新能力,能够将课堂中所学习到的理论知识和实践活动相结合。对于参赛学生,根据比赛的等级及赛果对课程总评成绩进行一定分数的附加。

多元化的评价体系能够更真实、具体、全面地展现学生各项能力,促进学生多元化的发展。

4 “机械制图”教学改革的效果

4.1 教学效果有明显改善

将改革前的教学班级和改革后的教学班级的学习成绩数据进行比对,课程改革后教学班级不及格率大大降低,同时优秀率有了大幅度的提升,从中直接反映了改革后课程教学的效果有了明显的改善。

4.2 激发学生自主学习兴趣

课程改革后,根据不同的学生个体因材施教,安排作业,授课资料的观看和复习也不仅局限于线下课堂,课程考核也不再以一张试卷定天下。学生可以在课程多元化的评价体系中根据自己的优势在对应的考核项目中获得好成绩,增强了他们学习的自信心,从而极大地激发了他们自主学习的兴趣。

4.3 学生积极踊跃参加各类比赛

课程学习内容中融入创新设计,多元化评价中鼓励参加比赛,学生报名参加比赛的积极性大大增加。从前传统制图课程教出来的学生觉得没有思路、没有项目、没有方法,从而不愿主动去报名参加各类比赛,每每到比赛报名总是被动参赛,参赛效果非常不理想。课程教学改革实施后,学生学习完课程不仅有分析和绘制图样的能力,还接触到了创新设计的思维和方法,并从创新机械案例中拓展了自己的视野,激发了创新项目的创作热情。从无人主动报名到报名人数过多需要进行选拔,报名的项目质量也大有提高,期待新一届的比赛能取得理想的成绩。

4.4 同步保障线上的正常教学

“机械制图”课程改革后,无论线上线下均能够进行正常的课程授课安排。若有学生因特殊原因无法返校,也能够通过课程网络平台进行课程的学习、作业的提交以及参与考核,并不会延期完成课程内容的学习。

4.5 推进课程教学团队的建设和发展

对于“机械制图”的课程改革,课程教学团队进行了不断的探索和尝试,在课程教学团队各成员的共同努力下,取得了明显的成效。在课程在线平台的搭建、评价体系多元化设计等课程改革建设的过程中,教学团队成员深入企业一线,与企业工程师进行反复沟通,针对各个章节制定好一系列与企业岗位工作密切相关的案例任务及评分标准。校企的深度融合提高了团队教师的专业技术知识和技能水平,也进一步推进了教学团队的建设和发展。

结语

在教育信息化的大背景下,“机械制图”课程的改革不仅要突破传统教学的束缚,将不足加以改进,还要能够依据当前的大数据,人工智能,云信息等技术手段,突破学生的时间与空间的限制。信息化高速发展时代带来了新的发展机遇,同时也带来了新的挑战。通过对“机械制图”课程进行系统更新改革,以提高学生的专业认知与学习兴趣,增强学生自主创新能力,培养复合型机电设备技术方面的人才。

参考文献:

[1]沙沙,张平,张静.“互联网+”时代,基于SPOC的混合式教学模式的探索与研究[J].高教学刊,2021(21):115117+121.

[2]梁海龙,杨平平,于景华,等.工程制图类课程线上线下混合式教学模式的研究与实践[J].南方农机,2020(05):140143.

[3]董薇,王红英.工程制图与识图课程思政建设探索与实践[J].现代职业教育,2020(41):160161.

[4]韩美荣.高校专业课程评价的思考与实践[J].教育教學论坛,2018(19):132133.

[5]张龙.基于企业主体的高职院校专业课程课堂教学评价机制研究[J].职业与教育,2021(03):5356.

基金项目:2019年广西电力职业技术学院校级教育教学改革项目立项课题“基于职业技能大赛的《机械制图及CAD》课程改革探索与实践”(2019JGY15);2022年广西职业教育教学改革研究项目“课程思政与岗课赛证协同育人模式研究与实践——以垃圾焚烧发电运维高技术技能人才培养为例”(项目编号GXGZJG2022B026);广西教育科学“十四五”规划2022年度1+X证书制度试点建设研究专项课题“基于1+X证书制度的‘课证融合综合实训教材开发研究——以光伏电站运维为例”(2022ZJY2281)

作者简介:周思思(1984— ),女,广西容县人,硕士,中级讲师,研究方向:机电设备技术。

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