周宗平
武警工程大学乌鲁木齐校区
摘要:机械制图是涉及空间想象力和思维能力的一门机械类课程,是机械学科专业的必修基础课程。主要教学目标是通过课程实施,培养学生掌握识图、用图的能力,使学生系统构建专业知识体系,为后续开展专业技能训练奠定基础。目前的课程教学已经具备很完善的理论体系,但仍存在理论教学与实践结合不够紧密的问题,探讨OBE成果导向教学理念在机械制图课程中的教学应用,以学生为中心,以学生毕业需求为牵引,开展针对性教学设计,使教学具有更高的可操作性、可实施性和实用性。
关键词:机械制图;OBE教学理念;教学设计;
一、引言
机械制图是一门涉及空间想象力和空间思维能力的专业基础课,是各院校机械相关专业的必修课程。课程的主要目标是通过课堂教学、实践教学等环节,使学生掌握绘图能力和看图能力,掌握表达、设计机械产品的基本技能,为其他专业课程做铺垫,属于基础教学内容,具有十分重要的作用。
目前机械制图教学设计中存在以下问题。一是课程定位及对学生专业能力提升规划不明确。目前,机械制图课程主要是以课程为导向,对学生完成学科学习之后需要掌握的具体专业能力、如何培养没有明确的规划,在后续专业课程学习及进入岗位工作后,缺乏课程知识的应用能力。二是教学方式缺乏有效整合。目前课程教学存在理论与实际的结合不够紧密,无法实现有序衔接,甚至是出现脱节的现象,缺乏对学生创新设计能力和素质的培养。由于课程教学培养目标和体系的欠缺,各自为政,重复教学,教法单一,课程内课程设计、实践教学的相关性较弱,普遍缺乏横向关联和纵向关联。部分环节教学方式陈旧,教育方法单一,缺少互动性,对学生学习兴趣激发少。同时,理论准确而完善,但与授课对象学情不匹配,没有因材施教,因情施教。三是教学评价体系不完善,存在以教师评价为主题,终结性评价为主的问题。
针对机械制图课程教学存在问题,以培养学生不同层次能力和综合素质为目标,探讨OBE理念在机械制图课程教学设计中的应用构建,分析专业课程需求,理清学生的第一任职岗位需求,以专业知识内容实用、适用、管用的原则,以专业技术能力培养为核心,定位专业课程教学目标。自上而下反向设计教学环节,构建梯次教学模式。同时,以学习成果为导向,建立多元考评方式,促进教学体系的持续改进,以实现培养学生实践能力和综合素质为目标。
二、课程教学分析
(一)教学内容分析
机械制图课程是机械类专业学生的必修课,它对培养学生掌握运用绘图技术起着重要作用,是机械类专业人才培养的基础核心课程,机械制图课程主要通过课堂教学、实践教学等环节,对机械制图基础、基本体视图、组合体、机件的表达方法、零件图、装配图等课程内容进行教学实施,教学内容中重难点内容为基本体视图、组合体、机件的表达方法、零件图等内容,在教学内容上主要以培养学生构型表达能力、空间想象能力为主,使学生掌握阅读和绘制机械工程图样的知识和方法,重点掌握识图能力,锻炼学生表达、初步设计机械产品的基本技能,对学生处理实际工程问题具有基础性作用。
(二)教学计划分析
基于OBE成果导向理念开展的机械制图教学设计,应当首先考虑学生毕业后对所学知识的应用转化率,目前,学生毕业后在实践作业中对图纸的绘制、读图方法、常见零部件知识等内容应用较多。因此,根据学生毕业后的专业应用需求,以学生为中心,在教学设计中应适当的删减或弱化课程内容中部分理论知识内容,强化与工程实践应用相关的方法、应用等内容,以着重培养学生的读图意识、三维想象能力为切入点,以学生的实践能力培养与实际操作使用密切结合为着重点,设计多元化多层次的课程教学方法。
(三)教学学情分析
在学习机械制图课程内容之前,需提前对学生的学习起点能力进行测验,并在教学过程中根据基础前提知识的掌握程度,适时调整教学策略。同时根据学生课堂中的学习态度、学习风格,调整教学手段方法,采用多媒体、项目制作业、翻转课堂、雨课堂等多样的教学形式,调动学生的积极性与参与度,激发学生对课程内容的兴趣。
三、课程教学实施设计
机械制图教学实施的目的在于有效的激发学生学习兴趣,帮助学生合理利用学习时间和空间,提高学生的学习效率,提升学生的三维空间想象能力和综合创新能力,同时,提高教师课堂教学质量和学生课后学习效率。教学实施中注重课前、课中、课后三个环节的有机结合,开展教学实施。
(一)课前准备
课前准备主要包括以下内容。
一是根据授课课程前提知识的需要,在课程开始前,利用雨课堂软件,发布2-3道典型题目,包括三视图的投影特点、根据组合体画三视图等,学生在课程开始前指定时间内将题目作答,利用雨课堂的后台分析模块对学生作答情况进行分析掌握,题目以图形表达为主,少量文字,利于提升学生的参与度。二是在教学班级群中发布组合体读图的网上优秀MOOC课程,要求学生利用碎片时间完成学习,班长作为班级督导,督促班级学生完成课前的慕课知识学习,上课前班长汇报班级学生的学习情况及主要疑点、困惑点。三是在图纸通APP中发布几幅典型基础组合体的三维模型及对应的三视图图纸,利用图纸通APP可实现模型全方位可视操作的特点,易于学生对图纸与三维模型之间的对应关系的理解,加深空间想象能力和图形构思能力。
(二)课堂教学
根据课前准备环节的内容,以突破学生预习时的难点为目的,对前提课程复习中的主要疑难点进行讲解,并完成本次课的核心知识组合体读图方法步骤的测试,检验学生对MOOC知识的基本学习情况,有利于新课程知识的理解。
课堂上以PPT讲授结合动画、三维模型等方式,加强学生对于课程知识的理解和掌握;让学生带着问题听课,课前明确本次课的重点难点和课程目标,在课堂上对重难点内容设计具有引导性或探究性的问题,引导学生关注重要知识点。增强课堂互动,针对具体内容可以采取小组讨论式、提问式等各种形式完成课堂教学。同时,为将课程与实际应用紧密结合,在课堂上通过展示挂图、画图、3D模型制作的模式生动的呈现机械设计与制造的过程,通过生动直观的方式使学生明白课程学习的目的与作用。同时,引入计算机三维模型的现场操作绘制和三维动画,使课程的教学更加形象直观,易于学生理解、记忆。便于学生深刻的理解把握课程内容的重要性。
(三)课后作业与反馈
课后作业的批改从传统的教师逐本批阅改变为组内互批,将班级以班的形式分成小组,每组每次需要推荐1名组长上交作业,教师负责批阅,给出正确答案。其他组员的作业由组长批阅,可由不同小组的组长交叉批阅,激发学生的学习热情,促进知识牢固度,带动后进生的学习劲头。每一组人员固定,但组长不固定,每次都可以轮换,组内同学商量推选,以此培养学生的团队合作能力和认真负责的工作态度。
教学情况的反馈。一是通过课后作业的完成情况统计学生对课程的掌握程度,以慕课、视频答疑、班内帮带等形式完成消缺;二是定期对学生发放教学情况统计表,对章节课程中知识点的掌握程度,语速、授课方式、课堂氛围、课堂节奏、PPT等授课情况进行统计,根据反馈情况及时进行调整。
(四)考核评价
OBE的教学评价聚焦在学习成果上,改变期末分数决定教学质量的评价方式,构建以学生为中心的多元化的过程评价方式,将考核贯穿于课程教学以及课堂内外的全过程。根据每个学生能达到的课程知识理解程度,赋予不同的评定等级,进行针对性评价,通过对学生学习状态的明确掌握,为学校和教师改进教学提供参考。