任務驅動教學法在“機械制圖”課程教學中的教學效果分析

張小粉 劉雯 張娟榮

咸陽職業技術學院機電(技師)學院 陜西咸陽 712000

“機械制圖”課程是機電一體化、數控技術、機械制造與自動化等專業的一門重要的技術核心課程，是學生從文化課轉向專業課學習的奠基石，被稱為工程界的“技術語言”[1]。該課程主要培養學生空間想象力、識圖和繪圖能力，同時也是數控車銑加工“1+X”證書、繪圖員、質量檢驗員等從業資格證書重要考核內容[2]，對學生職業能力的培養和職業素質的養成起主要支撐作用。該課程研究對象的形狀千變萬化，不是用記、讀、背等一般的學習方法就可以掌握的。在教學過程中，傳統的方法是教師展示機件的實物模型、三維模型，學生通過觀察這些機件的形狀和結構，結合平面圖形的繪圖方法和繪圖步驟，進而繪制出這些機件的平面圖形[3]。在學習的過程中，學生只是掌握了繪圖的理論基礎和繪圖方法，但對理論知識如何與生產實踐相結合、如何解決工程實踐中的問題沒有找到很好的結合途徑，這就出現所謂“高分低能”的學生[4]。這種教學方法培養出來的學生，背離了職業教育的理念和宗旨。高等職業教育主要是培養高技能人才，他們具有較強的理論基礎和動手能力，能將成熟的技術和管理規范轉變為現實的生產和服務，能在生產一線上解決實際問題，有潛力成為大國工匠[5]。任務驅教學法，就是將生產中的典型零件圖的繪制與教學內容相結合，凝練知識點，強化技能訓練，使學生在教中學、做中學、思中做、做中通，從而掌握新知識、新技能，在實際操作中將理論知識與實踐任務有機結合，做到融會貫通、靈活運用，切實提高學習效果。

1 任務驅動教學法的設計思路

1.1 教學內容的選取

圓柱體的切肩和開槽是對圓柱體切割的進一步學習，也是今后學習“組合體切割”等內容的重要基礎，切割是由基本體過渡到組合體的一個重要臺階。該內容始終是“機械制圖”課教學的一個重點和難點，其中圓柱體上的切肩和開槽是常見的典型結構，在基礎知識掌握以后，還需反復的實踐才能掌握。在“機械制圖”課程的教學內容中，選取圓柱體切肩與切槽后三視圖的繪制來闡述任務驅動法的在教學中的應用。

1.2 生產中典型零件的選取

在課前，教師去西安某機械制造廠進行產品調研，深入生產一線，了解企業的生產線和產品，并與師傅進行深入的交流，發現萬向聯軸器中的接頭是由圓柱體多次切割、打孔形成的零件。在加工時，需要技術人員能讀懂零件圖所表達的結構、尺寸、技術要求等信息，能編制出零件的加工工藝卡片，會檢測所加工的零件是否合格。根據接頭零件的形狀、結構，教師便將接頭零件與“機械制圖”課中平面截切曲面立體的教學內容聯系在一起，將接頭零件圖的繪制任務引入課堂教學中，讓學生明確本節課教學目標，以及在目標的指引下，要學習的新知識，從而激發學生的好奇心，引起學習興趣，增強其學習成就感。萬向聯軸器的結構如圖1所示，接頭零件結構如圖2所示。

圖1 萬向聯軸器

圖2 接頭零件結構

1.3 教學思路的設計

對高職數控技術2021級學生進行學情分析，本次課以圓柱體為主線，采用“課前自學—課中導學—課后深學”的教學流程，通過“任務引入—問題分析—新知導學—任務實施—任務評價—知識小結”教學環節設計課堂活動。在學習中培養學生團隊協作意識，養成一絲不茍、精益求精的職業態度。教學思路設計流程圖如圖3所示。

圖3 教學思路設計流程圖

2 任務驅動法的教學實施過程

2.1 任務引領學習目標

學生觀看車間的生產視頻，了解萬向聯軸器的用途、組成零件種類及形狀。教師提出“如何繪制萬向聯軸器中的接頭零件的三視圖”的問題，并引導學生分析其接頭零件的形狀及形成過程，明確本節課的學習目標：繪制接頭零件的三視圖。要達成學習目標，首先要學習的新知識：圓柱單邊切肩—圓柱雙邊切肩—圓柱開槽—空心圓柱開槽—綜合運用，接下來學習實施任務——圓柱接頭零件三視圖的繪制，進而將理論知識與技能培養緊密結合，增強學生在學習中的收獲感和自我認同感。

2.2 創設情景學習新知

創設情景1：展示教學用具，如圖4所示。教師對蘿卜單邊切肩，模擬圓柱切肩過程(學生觀察教師在干什么)，吸引學生注意力，激發其好奇心。

圖4 教學用具

創設情景2：學生用小刀切割蘿卜，模擬圓柱單邊切肩過程，分析切割后的截交線形狀，繪制三視圖，如圖5所示。

圖5 圓柱單邊切肩

創設情景3：學生用小刀切割蘿卜，模擬圓柱雙邊切肩過程，試比較兩種不同切割的圓柱體截交線的異同，各自有什么特點，繪制三視圖，如圖6所示。

圖6 圓柱雙邊切肩

創設情景4：學生用小刀切割蘿卜，模擬圓柱開槽過程，觀察圓柱體開槽與切肩時輪廓線的變化，繪制三視圖，如圖7所示。

圖7 圓柱開槽與切肩

在以上學習的基礎上，分析空心圓柱開槽時內外輪廓線的變化，并繪制三視圖，如圖8所示。

圖8 空心圓柱開槽

課堂中，學生動手操作、分析、比較圓柱在切割時輪廓線的變化，形象生動，達到了做中學、思中做、做中通的教學目的。

2.3 任務實施與教學評價

通過循序漸進的學習，學生掌握圓柱體切肩與開槽時輪廓線的變化，并能繪制出三視圖。接下來，引導學生分析接頭零件的結構及形成過程，運用所學知識完成接頭零件三視圖的繪制。

教學評價包含課前、課中、課后三階段。教師通過課前預習、課中活動、課后作業等評價學生對理論知識掌握程度以及職業素養的養成。通過觀察統計，學生課堂活動參與度、課堂行為表現以及任務完成情況分別見圖9和圖10。

圖9 學生課堂活動參與度、課堂行為表現觀量圖

圖10 學生能力、素質目標達成情況

結論

在“機械制圖”課程教學中，采用任務驅動法教學，將生產中的典型零件引入課堂，使理論知識與生產實踐相結合，做到學以致用，激發學生的學習興趣和創造力。學生在課堂中表現積極、參與度高、收獲感強，自我認同度提高，取得了令人滿意的教學效果。