张华
随着信息技术的快速发展,中职机械制图教学面临着越来越多的挑战和机遇。传统的教学方法已经无法满足学生的需求,而混合教学模式因为其灵活性和个性化定制的特点,成了中职机械制图教学改革的重要选择。本文旨在分析信息技术背景下中职机械制图教学的现状和存在的问题,探讨信息技术在中职机械制图教学中的应用,并以此为基础构建中职机械制图混合教学模式。旨在全面深入地理解中职机械制图混合教学的发展状况及其潜在的应用前景。
随着信息化时代的到来,信息技术已经逐渐成为中等职业学校各学科教学中不可或缺的部分。中职机械制图课程作为一门专业性较强的课程,要求学生具备较强的空间想象力和理解能力。然而,在实际教学中,我们发现学生对机械制图的学习兴趣不够高,教学模式不够先进,课堂教学质量偏低,教学实践环节缺乏等问题存在。为了解决这些问题,越来越多的中职学校开始注重将信息技术与机械制图教学相融合,通过信息化教学手段提高中职机械制图课程的教学效率,培养中职学生成为高素质的劳动者。
1 中职机械制图教学难点与现状
1.1 中职机械制图教学的难点和问题
中职机械制图教学是一门应用性很强的课程,需要较高的专业基础和技能,而其教学存在诸多难点和问题。
首先,教学内容烦琐多样,难度较大。中职机械制图教学内容主要包括图形的构成、尺寸的限制、配合标准以及机械制图原理等多个方面。其中,机械制图原理部分涉及工程力学、材料力学等知识点,因此需要对学生的基础知识和技能水平有高要求。
其次,学生的应用能力不足。由于机械制图是一门应用性比较强的课程,因此在教学中非常注重实践操作。另外,教学方法也需要进一步改进。传统中职机械制图教学方式缺乏灵活性和趣味性,单一的课堂模式难以满足学生个体化的学习需求。因此,需要引入新的教学方式,例如课堂互动、小组竞赛等多种方式,以及合理利用最新的教育技术手段,如虚拟仿真实验、视频教学等,以此提高学生的学习兴趣和应用水平,促进更好的教学效果。
1.2 信息技术在教学中的现状分析
近年来,随着信息技术的快速发展,中职机械制图教学中应用信息技术的趋势也不断增强。在机械制图课程中,信息技术的应用主要体现在以下方面。
(1)三维制图软件的应用
三维制图软件是目前非常流行的机械制图软件之一,它可以提供比传统的二维制图软件更加直观的操作界面,使学生更加易于理解和掌握机械制图知识。例如,使用三维制图软件可以直观地呈现机械零件各个方向和角度下的外形和结构,使学生对机械零件的构造和工作原理有更加深入的了解。
此外,三维制图软件还可以模拟机械零件的运动过程、应力变化等实际情况,为学生提供更加真实的制图体验,加深对机械制图知识的印象。
(2)计算机辅助制图
計算机辅助制图已成为现代化制图过程中必不可少的环节。中职制图教师可以利用计算机辅助制图技术,为学生提供更加丰富和灵活的教学资源。例如,通过计算机辅助制图技术,学生可以轻松绘制复杂的机械图形,而且还可以随时进行编辑和修改,提高教学效率和制图准确度。
(3)虚拟仿真技术
虚拟仿真技术是指通过计算机对实际机械零件或机械装置进行仿真,以达到预测或者分析其工作性能等目的。该技术已在中职机械制图教学中得到了广泛的应用。例如,学生可以通过虚拟仿真技术对机械零件的运动、应力分析等进行模拟,更加深入地理解机械零件的构造和工作原理。
同时,虚拟仿真技术还可以帮助学生更加直观地感受机械零件的各种运动行为和工作状态,加深对机械制图知识的印象和理解。
2 信息技术与机械制图教学结合的优势与设计原则
2.1 信息技术在中职机械制图教学中的优势
在信息技术的大力推动下,中职机械制图教学中的优势也逐渐凸显出来。信息技术不仅丰富了教学内容,还使得机械制图教学更加形象具体。信息技术为学生提供了更多的学习资源,可以满足学生的个性化需求。
中职机械制图混合教学模式的创新和意义在于将传统面对面授课与信息技术手段相结合,形成一种全新的教学模式,实现线上线下混合式教学。这种教育模式不仅可以方便学生在任何时间、任何地点学习,而且可以大大丰富教学资源,提高学生学习效果,提高教师教学质量,具有创新性。
首先,中职机械制图混合教学模式注重学生主动学习,培养学生的自主学习能力。传统的面对面授课模式注重教师的讲授,而混合教学模式则更注重学生的参与。通过使用信息技术手段,学生可以有更多的学习资料和可供选择的学习方式,激发其学习的积极性和主动性。
其次,中职机械制图混合教学模式能够使学生获得更加多样化的学习资源,这将有助于学生更加深入地理解教学内容。通过使用不同的教学资源,如博客、微博、视频等,学生可以体验到不同类型的学习资源,这将使学生对教学内容的理解更加深刻。
中职机械制图混合教学模式在激发学生学习积极性和自主性的同时,还有利于提高教师教学质量。混合教学模式需要教师对信息技术的应用熟练,对课程的掌握深入,以便更好地指导和帮助学生。这将带来教学质量的整体提高。
信息技术可以提高中职学生的学习兴趣和学习效率。在过去,基于纸质教学材料,学生们的学习兴趣处于低迷状态。但随着信息技术的强力推动,学习材料的形式更加多元,学生们沉浸在多媒体、游戏等形式化的学习方式中,学习变得更加愉悦、高效。
此外,信息技术还可以极大地拓展机械制图的应用范围,例如实现机械制图与现代制造技术的紧密衔接等。因此,信息技术在中职机械制图教学中的优势是不可忽视的。在教学过程中,教师应该全面利用信息技术,拓宽一些教学手段,使得机械制图的知识更加深入人心,更加有深度,更加实用化,培养出真正意义上的中职机械制图人才。
2.2 中职机械制图混合教学模式设计原则
中职机械制图混合教学模式设计的核心要义是贯彻交互式、个性化、自主性的教学理念,使学生应具备自我学习、解决问题的能力,完成复杂工程实际项目实践的任务。在实践中,设计中职机械制图混合教学模式需要依据以下原则:
(1)强调实践性教学
在教学过程中,必须强调实践、应用和操作环节,注重实践操作经验,以实际需求和实际工作任务为导向,通过不同体验和项目任务,不断增强学生实践能力和创造能力。
(2)个性化教学原则
中职机械制图混合教学模式应该重视个性化教学,突出学生的学习主体地位,尊重学生的个体差异和特长,构建多元化的教学环境,激励学生自我探究,参与课堂互动,培養创新思维和实践能力。
(3)突出综合性和实用性
中职机械制图混合教学模式设计中应该注重综合性和实用性,应注重实际任务、应用场景和行业需求,将知识点进行系统化整合,重视跨学科、综合性项目等多种方式,培养学生实际工程复杂项目的解决能力。
(4)提高学生学习主动性
中职机械制图混合教学模式的实施要求教师通过启发、引导、激励等多种方式,培养学生的自主探究、自我总结和自我评价能力,通过互动式教学,提高学生的学习习惯和创新思维。
以上是中职机械制图混合教学模式设计原则的四个方面,具体实施时,该设计不应是固定不变的,应当随着时代的变化、学生的变化、机械制图的变化等不断调整和更新,以适应教学工作实际情况的多变性和复杂性。
3 信息技术在中职机械制图教学中的实践分析
信息技术作为当今社会的核心发展技术之一,已深入到各行各业,其中在中职机械制图教学中的应用也显得尤为重要。在中职机械制图课程中,采用信息技术辅助教学,有助于提高学生的学习效率,从而有效推动中职机械制图教育教学的发展和提升。因此,信息技术在中职机械制图教学中的实践主要体现在以下几个方面:
3.1 丰富技术运用模式
例如,教师可以通过计算机三维建模软件创建一些与实际机械产品类似的虚拟模型,辅以实际操作的经验,来指导学生进行机械制图的学习。同时,教师可以利用多媒体技术制作课件,通过图像、动画、视频等形式直观生动地呈现机械制图知识点,将文字阐述与图像呈现相结合,丰富了教学手段。所以教师可以创新并优化信息技术在中职机械制图教学中的运用模式,让信息技术在课堂中的运用更加多元化。
(1)教学资源共享平台的利用
教学资源共享平台作为一种应用广泛的信息技术模式,在机械制图教学中也被广泛运用。利用教学资源共享平台可以方便地获取到各种形式的教学资源,如教学视频、教学案例、教材等。学生可以利用碎片化的时间在平台上随时进行知识的学习,同时在平台上也能跨空间与教师进行互动,能够让学生们在自主学习过程中更加高效。
(2)网络课堂的建设与运用
在机械制图课程中,教师可以通过网络课堂为学生提供课程的视频、课件、习题供学生学习,也能够在线答疑解决学生们学习中的困惑。学生可以通过网络课堂独立学习,缺席的学生也可以通过网络观看录播,补上遗漏的知识点。并且还可以借助网络课堂生成二维码,让学生在上完课之后填写问卷或者完成课堂小练习,便于教师借助云端大数据分析技术适时分析学生对知识的掌握情况,而后针对性地补充相应资料,实现针对性教学。
(3)三维建模软件的应用
机械制图过程中,三维建模软件是必不可少的工具。教师可以引导学生使用三维建模软件完成相应的绘图任务。通过三维建模软件,学生可以更直观地看到物理结构和构造,加深对机械原理的理解。同时,三维建模软件也可以进行动态模拟,让学生更好地掌握机械原理。
(4)虚拟仿真实验的使用
随着科技的不断发展,虚拟仿真实验技术在教学中的应用也越来越广泛。在机械制图教学中,通过虚拟仿真实验,学生可以更好地了解机械结构的运转原理和工作过程。虚拟仿真实验可以让学生进行自主学习和探索,提高教学效率。比如,教师可以借助VR、AR、可穿戴设备等等来实施教学,为学生创设真实的实验操作情境,创新学生的学习模式。在机械制图的过程中,学生会遇到一些绘制零件图及装配图的任务。由于零件、部件或者机器结构形状比较复杂,就无法让学生真正地观察和测绘,自然他们很难绘出真正有效的图片。所以利用这种虚拟仿真技术,能够为学生创设实训场观察和测绘零件的过程,便于学生获得较为真实的体验与感悟,驱动他们主动投身于绘图的研究与操作中,增强课堂教学的趣味性,激发学生的学习兴趣与创造能力,实现学生的可持续发展。
3.2 完善课程教学环节
在信息技术的背景下,中职机械制图专业要想实现混合式教学,就一定要依托于信息技术,整体优化并完善课程教学的整个环节,具体划分为课前预习、课堂教学及课后复习等三个阶段。因此,教师在实施课程教学时,就可以从这三个方面着手一一落实。
(1)课前预习
课前预习是实现混合式教学的重要环节,也是基础环节。在这一环节中,教师应该结合机械制图课程教学的基本内容,整体优化整个课程教学的脉络结构。借助信息技术,将整个知识系统地展现出来,上传到线上教学平台中。让学生根据自己的需要,自主完成对即将要学的知识内容的有效预习。在此基础上,教师在实施课前预习的过程中,还应该重点关注学生综合素养的生成过程。要结合学生的实际情况,科学合理地设计预习内容,明确学生在预习环节需要重点阅读及理解的内容,借助线上平台完成一系列的问答活动,完成导学案。这样便能够让教师适时地了解学生课前预习的情况,以便他们掌握更多的预习知识内容,丰富他们的学习活动模式。
(2)课堂教学
课堂教学主要采取的是线下教授的方式,它是教师与学生围绕具体的教学内容展开广泛的交流及深度学习的整个过程。在这一环节,教师需要结合具体的教学内容及学生课前预习的具体情况,实现科学合理的教学。灵活地选择与学生实际情况相符合的教学方式,让学生更加具有针对性地展开课程学习。在这一过程中,教师可以积极地利用信息技术,优化并创新整个课程教学活动。
比如,教师可以以CAD实验室为载体,引导学生展开一系列的实验操作,组织学生在这一实验室中进行机械制图训练。在训练中检验并丰富学生的制图理论,分析他们技能技巧的掌握情况。同时,教师还可以依托于信息技术,让学生进行小组合作。根据微课视频展现的基本内容,让学生完成自主实践与自主操作,让微课视频指引学生完成多元化的实践操作。这样便能够帮助他们有效地突破学习的重难点,提升学生的综合学习能力,带动引领学生获得更为深远且全面的发展。
(3)课后复习
在信息技术的背景下,教师应该创新并优化课后复习环节。要将课堂上讲授的知识内容以更为生动形象的方式呈现出来,将其轉化为学生内在的专业知识与技能素养,让学生查漏补缺,整体丰富自身的课程学习活动模式。以此为基础,他们的课程学习活动将更为多元、更为丰富。所以教师在引导学生完成课后复习这一环节的时候,就要根据学生课堂学习的具体情况,给学生设计一系列的课后实践探究任务。比如,教师可以借助在线教学平台,给学生推送与课程教学相关的练习题目。练习题目板块要多元、系统,分为独立作业、班级讨论及教师指导等三个部分。让学生依据不同的部分,完成相对应的课后复习活动。比如独立作业是学生自主登录在线学习平台,打开作业库,完成教师给自己推送的作业内容。班级讨论是同班同学之间围绕作业中的疑惑或者难点,通过线上交流的方式来进行讨论与分析。教师指导则是根据学生讨论的记录,有针对性地实施在线辅导,帮助学生梳理自身的知识体系,弥补知识短板,完成针对性的解答和指引。
综上所述,教师通过这样的方式,便完善了学生的整个学习与操作活动,丰富了学生对知识的理解与建构。使得课前、课中及课后等三个环节都以信息技术为依托,创新了学生的学习活动模式,达成了他们的高质量发展。
3.3 优化混合教学手段
中职院校的机械制图课程教师应该立足于信息技术,整体优化混合教学的手段,保证混合式教学活动的开展更为高效,提升教学的质量与效率,带动引领学生获得更为深远的发展。
(1)注重线上与线下教学的衔接
在信息技术的背景下,机械制图课程教师在实施混合式教学的时候,一定要注重线上与线下的有效衔接。对此,教师可以将这一混合式教学模式抽象概括为“线上预习+线下教学+线上复习”。在这一过程中,教师值得注意的是,“+”并不只是机械性、盲目性地叠加,而是根据学生在机械制图课程学习过程中的具体情况,有针对性地衔接,实现各个环节的有效融合。比如,教师在教学过程中,可以根据学生线上预习的具体情况,给他们提出相应的问题。随后在线下教学中,针对学生回答问题的具体情况,有针对性地设计教学活动,使得线下的课程教学更加契合学生的实际情况。在课后复习中,教师也应该根据学生的课堂学习情况,有针对性地设计相对应的题目,帮助学生查漏补缺,巩固复习。所以教师就应该科学分析预习、教学及复习三者之间的关系,科学地平衡好三者之间的关系,真正意义上地将混合式教学的价值与作用发挥到最大。
(2)巧妙创设课程学习情境
教师在实施课程教学时,应该始终坚持以学生为中心,强调学生对知识主动探索、主动发现及主动建构的整个过程。以此为基准点,整个混合式教学的模式将会得到大大的优化与创新。它能够让学生在具体的情境中完成相对应的课程学习活动,使得学生能够在相对应的情境中完成对知识的感知、知识的学习及知识的运用,丰富知识学习活动的环节与过程,以此提升他们的综合学习效率。比如,教师在给学生讲解机械维修的相关知识内容时,在预习阶段,就可以给学生穿插一些与钳工划线加工、机械保养、零部件维修等等相关的视频或者图像资料。让学生借助这些视频,获得较为直观的感受和体会,真正意义上地感知到课程所学的知识内容。随后在课堂学习过程中,借助特定的情境去完成一系列的实践操作,保证他们的整个课程学习效果得到大大的提升,帮助学生完成对相关知识内容的有效串联及迁移,形成相对完整的知识系统,丰富他们的认知。
(3)凸显以结果为导向的课程评价
机械制图课程的教学核心是要让学生依托于绘图的理论及标准规范去完成一系列的理论探究,随后借助仪器绘图、徒手绘图、计算机绘图等等基本的训练手段去完成一系列的实践操作。让他们将本专业的课程知识内容积极实践、积极创新,实现理论与实际的有机结合。所以在具体的教学过程中,教师就应该整体优化课程评价模式,要以结果为导向,关注学生在各个环节中的具体表现,最后再来展现学生的具体成果。以成果去审视回顾学生的学习过程,这样才能够让整个混合式教学的价值与作用得到最大程度的凸显,才能够充分提升学生的综合学习效率。所以教师就应该综合地审视学生的课前预习、课堂学习以及课后复习等三个环节。根据他们在各个环节中的具体成果,完成多元化且系统的评价,将其当作整个教学活动的评判依据,达成对学生的科学、有效教育。
4 结语
总的来说,信息技术在中职机械制图教学中的实践案例分析展现出了巨大的优势和效果,一方面扩展了教学手段,提高了学生的学习效率。另一方面也有利于开创信息时代下新型的教育教学模式。中职机械制图混合教学模式实践过程中需要认真规划教学内容和布置学习任务,加强学生之间的互动和协作,注重教学反馈和调整,以及充分利用信息技术手段来提升教学效果,从而更好地服务于学生的职业发展和未来发展。
(作者单位:江苏省吴江中等专业学校)