《機械制圖》課程信息化教學設計及實踐流程

符廣聞 文月祥

摘要：《機械制圖》是中職學校機電專業一門重要專業基礎課程，新的時代背景下，如何創新教學模式和授課方法、提高教學效果，成為一線專業教師的重要研究課題。針對《機械制圖》傳統教學中存在的忽視學生個體差異、填鴨式教學及課程學習難度大等問題，借助 UMU教學云平臺的資源共享、個性化學習、在線答疑討論等功能及三維軟件的直觀演示功能開展信息化教學，大大降低了課程學習難度，激發了學生學習興趣，收到了良好的教學效果。

關鍵詞：機械制圖；信息化教學；教學設計； UMU云平臺；流程

在機電一體化專業中，《機械制圖》是一門專業基礎課程，傳統教學存在的問題，是教師忽視了學生的差異性，采用填鴨式的知識灌輸方法，不僅難以提高學生的學習興趣，還會產生厭學、反感等心理。隨著信息技術的普及，信息化教學不僅有利于學生理解抽象的知識內容，也能提高動手操作能力，實現全面型人才的培養目標。

一、信息化教學設計內涵

1.信息化教學內涵

信息化教學，指的是在教學過程中，運用現代信息技術，開發教育資源、優化教育過程，培養學生的信息素養，推動教育現代化發展。簡單來說，信息化教學就是充分利用互聯網，加強師生之間、生生之間的溝通交流，促使學生和優質教學資源無縫對接。分析信息化教學的特點如下：①強調以學生為中心，突出學生的主體地位；

②強調情境設計的重要性；③強調協作學習的關鍵作用；④強調利用各種信息資源支持教與學。

2.信息化教學設計內涵

參考《現代教育技術》的定義，信息化教學設計指的是在教學期間，合理利用信息技術、信息資源，將其融入教學過程的各個環節，為學生創設信息化學習條件，從而優化整個教學過程。信息化教學設計的目標，是培養學生的信息素養、創新精神，提高學生的學習能力，教學過程可以簡要概括為：利用手段→教學設計→情境安排→教學實踐→系統優化。

二、《機械制圖》課程信息化教學實施流程

根據信息化教學內涵和信息化教學設計內涵，結合傳統教學設計的一些優缺點及翻轉課堂、任務驅動等教學模式，筆者設計出如下圖 1課程信息化教學設計實施流程 ，用于《機械制圖》的教學。

1.課前

教師在對課程進行分析提出課程教學目標后，對于教師來說，他需要對課程進行資源開發，編寫或制作學習指南、教學課件、試題、微課等。在課堂教學前通過交流平臺發布給學生。對于學生來說，他們需要領取任務后，觀看資源，自行制定學習計劃，學習課程知識、測評，并把問題反饋給老師，便于教師課堂教學的開展。

2.課中

包含學生簽到、任務導入、知識準備、小組學習、成果展示等環節。在這些環節中，對于教師來說要做好教學的組織和引導工作，借助微課、手機 APP在線考試功能等教學手段及三維軟件強大直觀演示功能，突破學生學習中所碰到的難點、疑點問題。對于學生來說，要擺正學習主體地位，自覺的參與到課堂學習中來，認真聽取教師的教學內容，反復觀看、揣摩微課視頻，對難理解的問題及時向教師反饋，認真參加小組學習活動，完成課堂測驗。

3.課后

教師在交流平臺中布置拓展任務，以供學生課后學習。學生完成任務后，其結果可以反饋于交流平臺，以供教師、學生進行交流。在平臺上有豐富的教學資源，特別是老師課堂上的微視頻，學生可以反復觀看琢磨。根據學生在平臺上的問題，教師選取有代表性的進行輔導。教師通過這些反饋情況進行梳理反思，改進今后課堂教學內容和方式，以提升教學質量。

三、《機械制圖》信息化教學案例實踐

確定好適合《機械制圖》信息化教學的實施流程，接下來的事情是選擇合適的教學內容和采取適合的手段，來實現這種實施流程在教學上的應用。為了更好的闡述問題，在內容上選擇切割體與相貫體這一內容為例（案例來源于機械工業出版社出版《機械制圖》教材項目二任務十）；在教學手段上，選擇 UMU教學云平臺和三維軟件。以此來介紹信息化教學實施過程。

1.課前發布資源

（1）課程預習

在課前，教師通過UMU教學云平臺將預先制作好的學習指南、微課、小視頻、試題等教學資料發布給學生，要求學生在規定的時間內查看課前內容，完成學習指南所列出來的任務。學生可以根據自己的能力選擇平臺上資料來學習，對于難于理解的問題可以反復觀看微課或者小視頻，也可以通過平臺和組內成員進行交流。但不管有無最終解決問題，學生都要做好記錄下，以便在將來的課堂教學上能消化。例如，在學習相貫線這個內容時，很多同學不理解“五點作圖法”，因此，就有很多同學就提出來，展開熱烈的討論，形成了濃厚的學習氛圍，這是傳統教學中學生自行預習所無法比擬的。

（2）在線活動

為了活躍學生課前學習的氛圍和引導學生對制圖理論知識的學習，老師可以利用 UMU提問功能，在課程模塊里發起提問，學生在回答老師提問的過程，也是一個很好的對理論知識理解的過程。例如教師可以向學生提出，相貫線是不是封閉的。這問題一出，學生必定會從各種渠道查找答案，爭先的在第一時間作答。

（3）課前測試

完成了資料的學習，學生通過 UMU考試環節進行課前小測驗，檢驗自己的學習效果。由于試卷和答案之前教師已經在考試功能模塊里預設，在學生做答完成提交后，結果能第一時間展現在學生面前。更重要的是，學生參加的課前學習、老師發起的提問、測試這些活動， UMU都有記錄，教師可以通過它對學生的學習進行監控和評價。

2.課中輔助教學

在課堂上，教師逐步引導課堂學習和討論，分析課程知識點。其中，對學生在課前學習階段提出的比較具有代表性問題或是教學重難點以及課堂組織過程中的一些“頑固性”問題，老師必須要采取相關的手段給予破解。

（1）運用平臺實現學生簽到

學生的出勤是課堂教學效果得以保證的必要條件，傳統的課堂組織需要花費一定的時間來進行點名或簽到，而且容易出現學生代簽行為。 UMU的簽到功能，就能很好的解決這一難題，防止學生簽到作弊，代簽現象從此變得不可能。

教學活動之前，教師先在課程里面添加課程環節，創建一個“簽到管理”，設定學生填寫的項目信息，保存此教學環節。上課前，教師將課程“簽到管理”的二維碼通過屏幕投影或者在“學習群”里分享鏈接，發布給學生，學生掃描二維碼進行簽到。這大大減少了課堂的無用功，把課堂時間更多的交還給師生討論和學習，同時采用這種喜聞樂道的信息化教學手段，符合學生興趣愛好，大大刺激學生的學習積極性。

（2）利用平臺增進師生互動

在傳統的教學過程中，通常都是老師滿堂灌，學生費力聽，整個教學缺少師生的互動。而 UMU的課程模塊中有提問、討論、游戲等環節，通過這些功能的利用，必將能激發學生問答的熱情。在講授相貫線的作圖的取點問題時，可以利用提問功能向學生征求答案，如取點的數量問題、取點的位置問題等等。學生根據老師的問題通過文字或者語音方式作答，從而增進師生的了解和課堂的效果。

（3）通過軟件模擬降低學習難度

對于此前學生提出的一些典型問題，或是本課程的重難點，教師可以通過微課、軟件等手段給予突破。以切割體與相貫體課程的“五點做圖法”為例，教師可以在 CAD中建立一個圓柱相關線模型，然后把所建模型轉換成工程圖，同時在工程圖中插入軸測圖。然后在軸測圖、三視圖上對應把五點做出來，五點相似作圖法的難點就比較形象的給予突破。整個做圖取五點的過程可以通過 Viewletbuider錄頻軟件截屏，后把這些截屏轉換成微課視頻，分享到學習資源庫或者發布到學習群里，以供學生反復觀看。

（4）運用平臺開展小組學習

強化練習。根據布魯姆教學目標認知領域認識、領會、應用、分析、綜合、評價的描述，我們知道，多媒體等信息化手段應用于課堂教學，通過展示大量的立體圖象，動畫、視頻，可以形象、快速、方便地將以往難以講清楚的教學內容表現出來，學生一聽就懂，但這只可能是處于認知領域的第二階段，還達不到第三、第四階段，而這就造成學生感覺是上課就象看電影，一聽就懂，走出教室就忘，作業不會自己獨立完成。因此，必須要通過適當的課堂練習，使得學生掌握知識點，不但是知識內化以形，而且還要內化于心。

例如，圓柱相關線作圖法知識點在講授完畢后，教師把幾個不同尺寸的軸測樣圖通過學習資源庫或者是 UMU學習交流平臺發布，要求學生小組討論完成。小組討論確定做法后，小組每個同學都要進行練習，把其中完成較好的作品拍照上墻方式展示。通過展示，同學們看得到不同圓柱體正交的相關線的形狀，進而理解外徑相近或外徑相差較大圓柱體相關線的簡易做法 ，相貫線難點問題就迎刃而解。

（5）運用平臺開展隨堂測試

在線考試。在線考試限時作答，分數立刻展示，大屏幕還可以展示排行榜及每道試題的正確率，有效地幫助教師分析學生掌握情況，考試前預先設計好考試試題和對應答案，同時設定考試時間，系統將根據設定時間自動收卷。老師在考試前將考試的二維碼分享給學生，學生掃碼后完成考試做答。考試后，教師將考試解鎖，學生可以看到自己答題情況。教師也可以利用語音解答，方便考試后學生理解考試題目。通過學生做答記錄，我們也能夠通過云平臺直觀看到學生對每道題的掌握情況。

3.課后鞏固學習

（1）UMU微課實現課后復習

信息化的手段一大好處是能通過大量動畫、視頻等知識點方方面面的講解，不好的地方是造成學生的理解不深刻，容易忘記。利用UMU平臺中的UMU微課功能，對課堂上一些重難點內容，編輯成微課，以便于學生課后反復觀看。例如在相貫線在三視圖的取點問題，可以用教師課堂演示圖片或者PPT圖片（9張）作為講稿，再對講稿進行錄音，最后簡單編輯形成微課。

（2）借助平臺實現課后答疑

針對課后學生提出的一些共性疑難問題，比如課后練習時碰到較難的題目，教師也是可以通過UMU平臺的直播功能來幫助學生解決問題。教師只要做簡單的準備，如筆質、智能手機等，利用平臺通知學生直播時間，觀看教師演示講解直播，這樣可以不占用課堂時間而能解決學生課后的疑點問題。

四、《機械制圖》信息化教學反思

1.激發了興趣，突破了傳統教學瓶頸

這種信息化的教學設計已經應用于 2015級個別班級的教學，通過問卷調查及課后測驗，學生對知識點的掌握比采用傳統教學模式教學效果好。相對于傳統教學模式，學生普遍認為信息化教學設計符合學生的需求，學習及答疑靈活，能抓住學生的興趣點，更重要的是能把之前對課堂效果產生不利影響的手機問題解決了。信息化教學設計的倡導，解決了很多傳統教學設計的瓶頸問題，縮短了教與學中師生的距離，融洽了師生的關系，一種或幾種適合教學信息手段在課堂上的使用往往使得教學效果達到事半功倍。

2.拓展了學習空間，實現了個性化學習

在《機械制圖》課程中，采用信息化教學模式具有諸多優勢：

①學習情境真實，不僅信息量大，而且能夠重復使用，利用豐富的教學內容，激發學生的學習興趣；②學習過程注重學生自主探究，學生在查找資料的過程中，能提高獨立學習能力，培養信息素養和分析問題、解決問題的能力；③在多媒體技術的應用下，延伸了課堂空間，實現線上學習、線下學習的緊密銜接，拉近了學生和學生、學生和教師之間的距離。

3.對教師教學能力提出了更高要求

信息化教學期間的注意事項如下：第一，教師要了解自己。相比于傳統教學，信息化教學的課堂更加活躍，要求教師能夠掌控全局，避免課堂混亂。對此，教師要評價自己的能力，明確能掌控什么樣的局面，繼而在教學設計中設置相應的活動，鼓勵教師成為學生學習的合作者、引導者。第二，教師要了解學生。教師應該落實調查工作，了解學生喜歡什么樣的教學形式，評估學生是否能積極配合。調查工作的開展，從學生的學習基礎、性別比例、個性特征、學習能力等方面入手，確保教學設計能滿足大部分學生的學習需求。第三，教學設計不能為了信息化而信息化。針對一些教學課堂案例發現，某些教學環節本身并不需要使用信息工具，學生也能夠掌握知識內容，教師刻意使用信息工具，會浪費學習時間和網絡資源。對此，教師必須結合教學目標，只針對重點難點應用信息工具，以方便學生理解和掌握，提高課堂學習效率。第四，創新教學評價方法，應該擴展評價標準體系，從紙質作業、交流參與度、練習總結、工序描述、復習提問等方面入手，將學生自評、互評、師評相結合，提高教學評價的客觀性和全面性。

結語

可以看出，在目前的教學條件下，信息化教學手段很好的適用于《機械制圖》課程教學，破解了傳統教學中的諸多問題，是當前中職學校教育教學的有效途徑。

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