浅谈基于应用型人才培养的《机械制图》教学改革及浅谈计算机教学中学生创新能力的培养

浅谈基于应用型人才培养的《机械制图》教学改革摘要：从《机械制图》课程教学改革的实践与应用的角度，对制图教学培养目标、教学内容、教学方法、空间想象能力培养方式及实践环节等方面的改革进行了阐述。关键词：机械制图；教学改革经过几年的教育改革实践和教学思想的不断转变，21世纪的中等职业教育人才培养模式已经取得专家们的共识，即以培养技术应用型人才为根本任务，以适应社会需求为目标，以培养技术应用能力为主线设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案；毕业生具有基础理论知识适度、技术应用能力强、专业素质高等特点；以“应用”为主旨和特征构建课程和教学内容体系。其中，《机械制图》作为机械基础课程教学体系中的一门主要技术基础课，其教学改革在机械类专业中占据相当重要的位置。从机械制图课程教学改革的实践与应用的角度，改变传统课程设置模式，运用新技术手段建立了针对职业教育特点的教学体系。一、《机械制图》培养目标新的要求随着三维CAD/CAM技术的迅猛发展，设计与制造的理论和加工手段都发生了巨大变化。人们可以利用设计和绘图手段，直接进行产品的三维造型设计，由三维设计图直接转化为二维图形，还可以通过三维数字化信息传递直接输入数控机床，实现无纸化生产。现代化设计与制造技术已经向当前的机械制图教学提出了新的要求，本课程的培养目标应调整为培养学生的四种能力：（1）培养学生的空间思维能力；（2）培养学生把空间思维变成图形的能力；（3）培养学生把图形变成模型的能力；（4）培养学生绘制图形的能力（包括计算机绘制图形的能力）。这四种能力实际上是设计构思、表达、读图、建模以及制图的能力。这种提法保留了本课程原有的精华，即表达和读图的能力，同时在教学思想上，注入新形式下的教学观念，将机械制图由过去的技能教学转变为思维方式的引导和创新意识与理念的培养目标相结合的教学。二、《机械制图》教学改革探究（一）调整教学内容，符合中等职业教育的特点中等职业教育对专业基础课的要求以必需、够用为度，以讲清概念、强化应用为教学重点。基于这种指导思想，可以采用以下做法：1、加强绘制和阅读三维图能力的培养。以体为主线，遵循从三维实体到二维平面图形的认识规律，引入拉伸、切割、并、交、差等计算机三维实体造型设计概念，加入构形设计练习，使学生具有一些形象储备，从而方便掌握从三维实体图到二维投影图的转换。2、减少投影几何的内容，而将点、线、面的投影和立体的投影结合起来讲授，强调投影基本理论的内容，这和中等职业教育培养应用型工程技术人员的目标相吻合。3、在对传统教学内容进行优化的基础上，把计算机绘图与工程制图课的基本教学内容有机地融合在一起，使学生在深刻理解和掌握投影制图基本理论和方法的同时，具备熟练的计算机绘图技能，以适应现代科学技术发展和工作模式的要求。4、根据学校的实际教学情况，采用适合本校教学需要的教材与讲义，特别是采用具有相应专业的实用性和可操作性自编教材，使教师能够更好的把握教与学之间的尺度。（二）改变教学理念，探索符合学生认知规律的教学方法传统课堂教学是以教师讲授为主的教学模式，学生的学习缺乏主动性。虽然在教学中运用了现代教育技术，但因其教学模式没有改变，“人灌”再加“电灌”，致使学生产生“知识疲劳”，同样不利于培养应用型人才。教学改革的关键是将学生置于主体地位，讲授的内容、方式、进度、实施及最后的成果表现形态等主要由学生个人或学生小组来决定。同时也不能忽视教师的主导作用。教师不仅要激发学生的学习兴趣，帮助学生形成学习动机，而且还要通过创设符合教学内容要求的情境和提示新旧知识之间联系的线索，引导学生发现问题，充分发挥学生的主动性和积极性。例如，关于“用形体分析法读图”的学习：（1）目标。培养学生空间想像力、多元智力和自主学习能力。（2）意义。通过课件演示、学生交流、教师讲解充分加强空间思维能力训练，不仅符合现代培养目标要求，而且可激发学生的学习兴趣和积极性。（三）创新空间想象能力的培养方式旧的培养方式把提高学生的空间想象能力和思维能力放在画法几何上，通过点、线、面及其相互位置关系定位、定量的投影作图训练培养学生的空间想象能力和逻辑思维能力。但点、线、面及其相互位置关系的定位、定位投影作图直观性差，难于掌握。费时多效果又不好，而且与绘图和阅读机械图样的联系不密切，可以通过以下方式培养学生空间想象能力、空间逻辑思维能力。1、借助立体表面点、线、面的相对位置及其投影培养学生的空间逻辑思维和形象思维能力。2、利用CAD对平面图形进行拉伸、旋转等三维实体造型，以及并集、差集、交集、切割等编辑操作，更加有效地帮助学生提高空间想象能力和思维能力。3、增加构形和建模方面的训练。第一种方法是在课堂上给出一面视图，让学生想象它可能是什么形体，并要求徒手画出其轴测图。第二种方法是给出要求，让学生自己构形并徒手画出其视图及轴测图。如要求设计一个不少于5个基本形体，且至少有一处产生相贯线的形体。这样既能培养学生的空间思维能力——构形能力，又能综合运用各种表达手段，让学生用二维和三维两种表达方法，并利用建模技术达到建模目的，甚至做出模型。这样，该实践环节就把整个课程内容全部串联起来了。（四）完善机械制图的实践环节机械制图是一门理论教学与实践教学并重的课程，且实践环节对课程的学习掌握及运用能力的形成尤为重要，因此必须加强这方面的训练，加大零件测绘和徒手画草图的训练，加强计算机二维绘图的实训，以适应现代工业化、数字信息化社会的发展。

参考文献：1、李滨慧基于《机械制图》课程实践创新的教学改革辽宁省交通高等专科学校学报，2005，（3）.2、廖宇兰，李粤，朱冬云，姚诗涛，黄建清基于AutoCAD的机械制图实验教学的改革与探索华南热带农业大学学报，2004，（4）.3、曹雪玉、张本兰《南通航运职业技术学院学报》让机械制图与AutoCAD的教学相辅相成2006，（6）4、张永宏、王丽华基于CAD/CAM的工程制图教学改革与探索《气象教育与科技》2006，（4）浅谈计算机教学中学生创新能力的培养“建构学生主体，培养创新能力，实现整体优化，促进全面发展”已成为实施素质教育，培养学生创新精神和实践能力的重要目标。在中等职业学校，计算机是一门非常重要的学科，学生毕业后直接走上工作岗位，而所学的计算机知识与学生的工作实践有着密切的联系。因此，在计算机教学中，教师要多动脑筋，充分利用现有的教学资源，采用多种灵活有效的教学方法，以激发学生的学习兴趣，培养学生的创新能力。一、创设情景，激发学生自主学习的兴趣

在教学过程中，学生是学习的主体，教师是学习的主导，教师应当充分调动学生学习的积极性和主动性，使学生变被动学习为主动学习。自主学习策略就是在建构主义学习理论的指导下，突出学生学习主体性的学习方法和学习模式。它通过使用各种学习活动诱发学生学习的内因，激发学生去主动学习，自主探究，因而有利于发挥学生的主动性、积极性和创造力，有利于学生的主动探索、主动发现，有利于创造型人材的培养。爱因斯坦曾说过：兴趣是最好的老师。因此，培养和提高学生学习的兴趣是激发学习动机的前提。

当今社会是知识经济的社会，是以创新为动力的社会。创新是人类进步、经济发展的动力和源泉。

而自主学习是实现创新精神的前提。要培养学生的创新精神和实践能力，教师要给学生创设一种自主学习的环境，培养学生自主学习、自主解决问题的能力。

在教学过程中，还应该让学生自主结合，积极讨论，相互交流，充分发挥他们的想象力。学生的互动式学习对提高学生的学习效果有着积极的作用。我们知道，学生在学习过程中取得成功或失败会在心理上都会引发不同的情绪体验。这种成功或失败的情绪体验，常常形成一种循环效应。让成功—兴趣—成功形成一个良性循环，让学生体验更多的成功，让更多的成功带来兴趣，让学生在兴趣中获得成功的喜悦。因此，在计算机教学中，我经常引导学生自己制作作品，让学生亲身体验、亲自实践，并将学生的作品进行演示，和学生一起对作品进行分析、评价和交流。当学生看到自己作品得到大家的认可时，他们内心有一种成功的喜悦。这样会更加激发学生自觉、自主学习计算机的热情和信心。有了学习兴趣的学生，他的学习是自觉的、主动的、热烈的，他对探究未知的结果就会表现出强烈的好奇心，这样，就可以推动学生主动去探求新知识的欲望。这种学以致用的教学方法，既有利于学生较系统地掌握计算机的基础知识，又有利于促进学生自觉、自主、创造性学习的积极性。在计算机教学实践中我们发现，运用自主学习模式能够激发学生的学习兴趣，提高学生的自主意识。二、布置任务，培养学生的创新能力计算机课是一门实践性很强的课程，很多知识点都需要在实践的过程中逐渐认识和掌握。而任务驱动法是一种建立在构建主义教学理论基础上的教学法，特别适用于计算机学科的教学。在教学过程中，教师通过布置任务，引导学生以自主探究和分组讨论的方式完成任务；在学生完成任务的过程中，教师提出问题，引导学生观察、分析并解决问题，从而培养学生分析问题和解决问题的能力。下面以具体的案例来说明如何通过任务驱动的方法来培养学生的创新能力。在讲授中等职业学校国家规划教材《常用办公软件的使用》第三章第二节《使用函数计算数据》时，为体现因材施教和分层次教学的理念，我将授课内容分为三个任务，这三个任务由易到难，层层递进。任务一是整个授课过程的重点，我通过布置任务，引导学生主动探究，面向全体学生，让学生理解和掌握SUM、AVERAGE、MAX、MIN函数的使用方法。在任务一中，教师给出任务，把主动权交给学生，学生通过知识迁移和请教同伴的方式完成任务，教师进行巡视指导，并总结强调函数的组成及注意事项，并总结归纳这些常用函数的使用方法。为培养学生的逻辑思维能力，我以提问的形式过渡到第二个任务，让学生思考，带着问题进入第二个任务的学习。教师讲解COUNTIF的语法和功能，通过举例引导学生尝试操作，请学生到教师机演示，教师进行指导，其他学生评价。为更好地与实践相结合，引入学生感兴趣的考试成绩表，让学生这个表格中完成相应的计算。教师给出任务，学生通过分组讨论和合作探究的方式完成任务，在学生完成任务的过程中，教师进行巡视指导，并进行适当的启发点拨。在完成以上任务的基础上，为激发学生的学习兴趣，教师设疑生趣，将现成的理论变成问题，在学生思考问题的过程中，教师进行适当的点拨，对问题进行分析。第二个问题有一定的灵活性，让学生结合数学知识去分组讨论，探究抢答，教师进行总结归纳，对回答问题好的小组给予表扬，充分调动他们的积极性。学生通过交流提高了分析问题的能力，从而实现本节课的能力目标。我同样以提问的形式从任务二过渡到任务三。以学生最感兴趣的问题作引导，使学生主动参与教学过程。教师讲解RANK函数的格式和功能，并通过设置陷阱的方式引导学生探究、讨论和对比分析来突破本节课的难点。在设置陷阱时，先用相对地址计算，得出错误结果，让学生结合单元格地址的引用这一知识点去讨论、分析，找出出错原因，教师适时点拨，引出正确的计算方法——使用绝对地址计算。弱化了本节课的难点。为了了解学生对知识的掌握情况，在巩固练习这一环节，我针对每一任务设计一个题目，使学生多角度，多方面加深对函数的理解和记忆。提高了学生利用所学知识解决实际问题的能力，体现了教学的巩固性原则。学生通过分组讨论、合作探究、上机验证和巩固深化来完成操作，教师进行巡视、检查，将部分学生的结果通过网络广播给全体学生，由学生评价，纠错，教师进行反馈总结。实践证明，

采用“任务驱动法”教学模式进行教学，可以使整个教学过程条理清楚、层次分明；使学生的学习目的更加明确，符合学生的认知规律。通过本节课的学习，不仅可以提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，还能有效培养学生的团队合作精神，增强学生的集体意识，充分调动学生的学习兴趣，从而达到提高学生素质的目的。因此，教师在教学中应当尽量用最通俗的语言，在最短的时间里，把知识点讲清楚，把大量的时间留给学生。让学生在实践操作中发现问题，再在教师的启发和指导下，提高自己解决问题的能力。学起于思，思起于疑。学习和创新总是在问题解决的土壤中发展起来的。在计算机教学中应当注意培养学生解决实际问题的能力。在实践中以训练创造性思维为主线来组织教学，发展学生的创新能力。因此，在解决问题的过程中，教师要引导学生探讨多条渠道，拓宽学生思路，开创其多向思维。我们知道，一个人能否取得成功，不仅在于他能否掌握知识，关键在于他是否具有创新精神和实践能力。实践是创新精神与自主学习的集中体现，是训练自学能力和创新能力的最佳途径。要想培养学生的创新精神和实践能力，教师必须先具备创新意识，确立以学生为中心的教育主体观。正确处理知识与能力的关系，确