工程制图技能训练方案探索与实施

2011-07-29 08:33张淑敏陈树彬
图学学报 2011年1期
关键词:制图绘图投影

张淑敏,陈树彬,陈 罡



工程制图技能训练方案探索与实施

张淑敏,陈树彬,陈 罡

(浙江纺织服装职业技术学院机电信息分院,浙江宁波 315200)

注重职业能力培养,增加操作技能训练,是目前高职教育改革的一大特点。工程制图作为机电类专业的基础课,如何在缩减的学时中寻求高效的教与学是我们面临的问题。通过剖析相应岗位群需求,以工作过程为导向,明确了课程目标;架构了以“一个规范,二种技法,三大技能”为核心职业能力的课程训练框架;设计了以形体为主线,从基本训练到进阶训练的课程内容;提出了以具体任务为载体,固着教学,认知学徒式学习的技能训练实施方案。

工程制图;技能训练;训练框架;训练方案

突出、强化职业能力的培养,规范课程教学的基本要求,提高课程教学质量是教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见之一。近年来,各高职院校正改变传统思维模式和设计方法,积极开拓新的课程体系、开发适合职业岗位的课程。基于工作过程的课程开发方法,以就业为导向的课程体系的构建等,这些在一定程度上理清了现阶段高职教育与以学科为本位的高等教育之间的差异,能更加有效地培养一批批具有高技能的人才。

就工程制图而言,作为机电类的专业基础课,它是提高毕业生就业能力和职业竞争力的基础,具有鲜明的职业技能特点。但是,在新的课程体系中学时缩减是不可比避免的,而且学生自主学习能力较差、企业对学生能力要求又日益提升。在这样的新形势下,如何引领学生在有限的时间内最大效度地应用这些技能?这已经成为摆在教师与学生面前的一大难题。

为此本着“突出应用,服务于专业”的宗旨,本文提出了围绕“一个规范,两种技法,三大技能”的职业能力目标,以任务为载体,固着教学,认知学徒式学习的职业技能训练方案。实践表明,这一方案在制图技能培养上具有很大的针对性,收效甚好。

1 以工作过程为导向,明确课程目标

目前,高职教育的各项改革如火如荼地进行着。注重职业能力培养,增加操作技能训练,加强实训基地建设,是这一时期改革的特点。但是,课程教与学始终是各校教学改革的核心内容。因此,按照基于工作过程的课程设计理念,我们首先解构并重构“工程制图”这一课程,以期得到明确而可操作的课程目标。

从岗位群和典型工作任务来看,机械类学生将来可能从事的岗位很多,比如加工制造,设备操作维护等。细分的工作任务更多。如在设计岗位的,就有产品革新,三维造型;在加工岗位的有加工工艺制定,零件加工,等等。但是,这所有任务的完成都离不开两大知识技能库,那就是零件图和装配图的识读。在工作过程中,要求员工会读、会绘。工作任务完成的出色与否,它们占有先导作用。所以,工程制图作为一门成熟的课程,在以学科为主的课程结构中虽已拥有比较完备的课程体系,但在职业教育中,工程制图所担任的职责将更加明确。会绘就要求会绘制机械图样;会读就要求会将二维图纸看懂。看懂,包括将二维的三视图看成三维立体,也包括看懂图纸上的技术要求。所以,该课程目标简单而言,就是绘图和读图能力的训练和工程素养的养成。详细地讲,就是培养学生仪器绘图、徒手绘图、计算机绘图的基本技能;培养学生绘制和阅读零件图和装配图的基本能力;培养学生初步的构型能力和形象思维能力。

2 架构工程制图技能训练的总体框架

工程制图课程具有较明显的技能特征。该技能是学生学习结束时能够做的事情。因此,为实现该课程的能力目标,应构架起技能导向型的训练框架,重组课程内容,使内容更加紧凑。更具有针对性。

2.1 工程制图训练框架

从工程制图课程目标出发,所涉及到的知识点较多。但是,经过抽取,无非就是将三维的实物或图形转换成二维的三视图,或者将三视图看成三维图。这两个互逆的思维过程(如图1所示)是整门课的核心思想,也是学生应该掌握的核心技能。当然,也将是该课程考核评价的基本点。

图1 三维实体和三视图的互逆过程

因此,为实现课程的综合职业能力目标——绘图和读图,工程制图训练框架的重心就应落到用这两个互逆的思维过程来掌握“两种技法和三大技能”上来(如图2所示)。这两种技法是投影法和轴测图法,是绘图和读图的技法。两种技法的掌握需要三大技能来实现,这就是徒手绘图、仪器绘图和计算机绘图。相信有了这些支撑,要拥有两大知识技能库就有了保障。同时,在三大技能训练过程中应始终贯彻统一的制图标准规范,培养学生严谨的工作态度。另外,在训练技能的过程中也应加强同学间的协作与互助。

图2 工程制图技能训练框架

2.2 工程制图内容框架

在技能训练的内容组织上,针对高职学生逻辑思维能力较弱的特点,我们改变传统的由点线面到体的投影制图,尝试从基本体到简单体,再到复杂零件的顺序排列(如图3)。即,以形体为主线,从基本训练到进阶训练,以掌握两种技法和三大技能为中心,突出训练,以练促学,因学精进。当然,这种分层化的教学内容组织,也便于相近的不同专业设置教学计划,安排教学环节。

值得注意的是,图3基本训练中“基本体投影”其目的是了解投影法,形成使用投影法表达的习惯;“简单体投影”是为了在前基础上熟悉投影法,巩固这种表达习惯;“组合体投影”则是为加深投影难度,锻炼学生用旧的思维和习惯处理新问题的能力;而“轴测投影”则是用轴测图的方式来检验前三种投影正确与否。如此,在基本训练环节,目标一环扣一环,使教学活动自始至终处于期望的、有目的的控制之中,为有效教学创造了条件。另外,为便于及时检验反馈,“轴测投影”应提前教学。这样,投影法和轴测投影才能同时贯穿于基本训练始终,便于实现绘图和看图这两个输入和输出互逆过程的熟练度,形成使用投影法表达的习惯。

图3 课程内容框架

在技能训练的项目选择上,遵循训练内容实践化,零件专业化,以服务于后续专业课程。如模具专业的学生,完全可以采用模具专业中的各种零件为训练载体。一方面,以更加贴合实际的方式展示了工程制图的技能操练过程;另一方面,又使学生熟悉了本专业的学习领域,丰富了他们的学科见解和经验。

3 确立技能训练实施方案

通过什么方式使学生掌握两大技法,并熟练应用三大技能是工程制图技能训练方案实施的关键所在。它涉及到如何提炼或转化教学内容,如何根据教学情境要求和学生的需求采取一套特定的方式或方法来设计教学策略。

本课程的教学技能知识点经提炼,如图4所示。制图规范是课程实施的标尺,制图技能是课程的核心,制图应用是课程的升华。在选择并设计技能训练的载体时,应适时融合这些技能知识点,以保证技能的逐级递进。

图4 工程制图教学技能知识点

3.1 以任务为载体,固着教学

教学是课程实施的主要途径。成功教育的教学策略是“低、小、多、快”四字要诀。低即低起点,小即小步子,多即多活动,快即快反馈。面对参差不齐的高职生源,从低到高,从简入难,小步子循序渐进很重要。频繁反馈也将弥补和纠正在学校群体教学条件下因学生个体差异而带来的不足。

工程制图课程所训练的核心技能较集中,且具有较强的工程背景。所以在教学实施中,一方面要始终围绕着“长对正,高平齐,宽相等”这一投影规律,以此为固着点帮助学生更加积极地参与到学习活动中去,实现固着教学。这种教学理念让学生在有限的时间里,不断重复并运用这一重要信息,并使之生长、累积为学生基础知识的一部分,甚至成为他们思维的一种习惯。另一方面,在教学过程中,应将教学内容巧妙地隐含在一个个小的、完整的任务之中。一方面,便于学生在既有的知识经验基础上,通过个人的努力获得阶段性成果,从而激发他们对自己学习成效的自豪感,继而投入更大的学习努力程度。假使未获得成功,是一次尝试性错误,这也是一种进步。另一方面,易于学生自己发现问题、创造问题,并经过思考和老师的点拨,自己解决问题,从而提高技能训练的有效性。

表1为围绕“两种技法,三大技能”的职业能力目标设计的任务安排,大任务细化后会有任务单元,努力使教学做一体化。由于篇幅有限,截取其中一部分。

表1 部分课程任务安排

3.2 以学生为主体,重视学习策略

余文森在“论有效教学的三条铁律”中提到,当学生处于相对独立和基本独立的学习阶段,具有一定的独立学习能力时,必须先学后教。只有建立在学生独立学习基础上的课堂教学,才有可能走在发展的前面,并推动发展。这是有效教学、优质教学的心理学机制。对于重动手动脑操练的高职学生而言,让他们在自己动手过程中进行学习尤为重要。因此,教师在安排教学环节时,应充分考虑学生的既有经验,提出的新任务、新问题大到足以激发思想,小到加上新奇因素而形成的疑难,足以使学生得到一些富于启发性的和有助于解决问题的建议。这种问题探究式的学习策略,能使学生在好奇心的驱使下运用先前的知识创造性地进行技能迁移,促进思维的发展,达到举一反三的效果。

另外,工程制图技能的应用具有可见与不可见两方面。不管是用徒手绘图,还是仪器绘图,还是计算机绘图,这一绘图过程是可见的。但是,绘图的思维是不可见的。我们的学生应该不光是绘图员,而且还应该是会思维的绘图员。所以,在学习过程中,可以应用情景学习中的认知学徒式学习方法。首先,教师最有效地展示技能活动,出声地思考。让学习活动中的思考过程能够让学生和教师都看见。然后,教师通过角色互换,让学生模仿学习的过程。最后,辅导学生并让他练习做,一旦学生熟练后便逐渐退出学习过程。这一认知学徒式的学习过程逐步为学生建立了可供独立学习的基础,也为进一步的自主探究奠定了基础。

4 小 结

经过多年的摸索,工程制图的课程体系得到了精炼,实现“两大技法,三大技能”的职业能力目标更加明确,从基本训练到进阶训练的内容框架也较好地解决了不同专业下多种学时的一体化选择问题。在实际教学过程中,强调小步走,稳扎稳打;从学生既有经验出发,训练技能的操作,也注意培养技能的思维活动过程。这些课程改革有力地解决了目前学时缩减,学生能力不足的现状,取得了一定效果。

[1] 黄利平, 孟明辰. 工程制图课程内容和课程体系改革[J]. 工程图学学报, 2005, 26(6): 156-159.

[2] 陈锦昌, 陈炽坤, 邓学雄, 等. 基于构型设计的工程图学教学体系的探讨[J]. 工程图学学报, 2006, 27(5): 130-132.

[3] [美]Scott G Paris, Linda R Ayres著. 培养反思力: 通过学习档案和真实性评估学会反思[M]. 袁坤译. 北京: 中国轻工业出版社, 2001. 5-29.

[4] 余文森. 论有效教学的三条“铁律”[J]. 中国教育学刊, 2008, (11): 40-46.

Reform and Implementation on the Skill Training of Engineering Drawing

ZHANG Shu-min, CHEN Shu-bin, CHEN Gang

( Department of Mechanical Engineering, Zhejiang Textile and Fashion College, Ningbo Zhejiang 315200, China )

Presently the vocational ability training and the operation skills are the emphasis of higher vocational education reform. Engineering Drawing is a basic course in Mechanical and Electrical Engineering. But now the course’s period has been reduced. How to take effective teaching is a big problem. The paper provides a solution. Firstly, after analyzing the demand for corresponding positions and inducing the representative work process, the paper establishes the curriculum goal, and then builds a training framework, which includes “one standard, two techniques and three skills”. Secondly, the training contents are also restructured. The main contents are single 3D projection and more complicated 3D projection. Eventually, this paper puts forward a skill training implementation plan. The plan takes Specific missions as carriers, some theme as the core of the teaching and cognitive apprenticeship learning as training mode.

engineering drawing; skill training; training framework; training plan

TB 23

A

1003-0158(2011)01-0129-05

2009-03-07

浙江纺织服装职业技术学院教改资助项目(09JG29)

张淑敏(1978-),女,浙江宁波人,讲师,硕士研究生,主要研究方向为机电类专业教学及课程开发。

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