以學生為中心的“讀零件圖”的教法創新

張藝萱 王婷 桑媛園

摘?要：“讀零件圖”在“現代工程制圖”課程中起到了重要的承上啟下的作用，既綜合了畫法幾何的基本投影理論和工程制圖的相關標準、尺寸公差、粗糙度等有關內容，又為后續學習常用件、標準件及裝配圖的相關知識打下基礎。基于“以學生為中心”的教學理念，開展“讀零件圖”的教法創新，經過對比教學研究表明，學生通過小組競答、實戰演練的方式，更容易掌握課程重難點，強化培養學生自主學習的能力。

關鍵詞：以學生為中心；讀零件圖；教法創新

中圖分類號：G642.0??文獻標識碼：A

Abstract："Reading?Parts?Drawing"?plays?an?important?role?in?the?course?of?"Modern?Engineering?Drawing".It?not?only?integrates?the?basic?projection?theory?of?illustrated?geometry?and?the?relevant?contents?of?engineering?drawing?standards，dimensional?tolerances，roughness，etc.，but?also?lays?a?foundation?for?the?subsequent?study?of?the?relevant?knowledge?of?common?parts，standard?parts?and?assembly?drawing.Based?on?the?teaching?concept?of?"studentcentered"，the?teaching?method?innovation?of?"reading?parts?drawing"?is?carried?out.Through?comparative?teaching?research，it?is?easier?for?students?to?master?the?key?and?difficult?points?of?the?course?through?group?competition?and?practical?practice，and?strengthen?the?cultivation?of?students'?independent?learning?ability.

Keywords：Studentcentered；reading?parts?drawing；teaching?method?innovation

《國家中長期教育改革和發展綱要規劃（2010—2020年）》中明確提出：“堅持以人為本、推進素質教育是教育改革發展的戰略主題，是貫徹黨的教育方針的時代要求”［1］。隨著素質教育的深入實施和社會對創新人才的需求，課堂教學對教師的要求越來越高。當今時代下的教育，能力的培養比知識的傳遞更重要，未來社會對人才的要求是多元化的［2］，“21世紀技能聯盟”提出的生活和職業生涯技能、學習和創新技能、信息、媒體與技術技能；NCREL提出的創新思維能力、高效工作能力、有效交流能力以及數字時代基本素養［3］。這就要求新時代下的教學活動不僅僅是學生聽課、記筆記、參加考試，而是學生被賦予學習知識的能力，從而進一步培養新時代人才所具備的其他能力。

一、“現代工程制圖”教學現狀

高校“現代工程制圖”的教學一般以教師講授為主導，借助多媒體課件展示工程圖樣及立體模型等，這樣的授課方式，雖然在知識層面上可以達到培養學生識讀工程圖樣的要求，但是教學方式過于傳統化。在新形勢下不同知識層次的學生有著不同的學習需求，傳統的授課方式已經無法滿足。主要表現在如下幾個方面：其一，課程知識點比較繁雜，部分學生理解能力較弱，學習過程中沒有形成清晰的知識點體系。為了達到課程的完整性以及適應大多數學生的學習能力，教師在教授課程中“大滿貫”式地講解與演示，忽略了學生學習狀態和學習效果。其二，“現代工程制圖”這門課程自身內容較乏味，重復性的“看圖—想圖—畫圖”導致學生缺乏興趣，這也對教師課堂的教學方法帶來了巨大的挑戰。其三，當前我校“現代工程制圖”的課程教學在教室中進行，不論是教師上課使用的教學資源，還是課后學生的練習資源都比較固定和有限，很難將課程內容與工程實際相結合，這就使得學生對專業知識的掌握以及實踐能力的提高有所限制。

根據美國著名學習專家愛德加戴爾的學習“金字塔”理論（圖1），課堂上的“教師講”的傳統被動學習，效果遠遠低于“以學生為中心”的主動學習。在課程內容安排上，“現代工程制圖”以零件圖和裝配圖的識讀為主線，按照常用設備及零件典型結構分析、表達方法、技術要求和遵循的相關標準，將零件圖和裝配圖兩大部分內容相結合，運用理論與繪圖實踐一體化，突出零件及部件識讀的基本方法，為后期學習專業課程如“機械設計”“液壓傳動”等多門課程的學習奠定基礎。以“讀零件圖”為例，開展“以學生為中心”的教法創新。“讀零件圖”在整個課程中起到了重要的承上啟下的作用，“承上”是其綜合了畫法幾何的基本投影理論和工程制圖的相關標準、尺寸公差、粗糙度等有關內容；“啟下”是其為后續學習常用件、標準件及裝配圖的相關知識打下基礎。

二、“讀零件圖”的教學理念及學習目標

“以學生為中心”的教學，旨在培養發展學生自我學習的能力。學生作為學習的主體，借助于課堂內外的教學情境，在學習中自主構建知識體系，通過自主探究與小組協作的方式，在獲取課程知識體系的基礎上，重點鍛煉自身相關的能力與素養。表1對比了“以學生為中心”和“以教師為中心”的理念下的教學差異。很顯然，在培養認知能力方面，“以學生為中心”的教學理念聚焦于高階認知能力。

根據布魯姆教育目標分類系統［4］（圖2），將人的認知能力分為高階認知和低階認知。其中，低階認知包括記憶、理解和應用，高階認知包括分析、評價和創造。將“讀零件圖”這一課程內容按照教育目標分類系統，劃分為六大模塊，每個模塊對應一個教學目標。

（1）記憶目標：按照《技術制圖》和《機械制圖》的國家標準，掌握制圖基本知識與技能。如標題欄（GB/T?14689—2008）上的基本要求與內容、繪圖比例（GB/T?14690—1993）［5］等，以此培養學生的標準意識和規范意識。

（2）理解目標：掌握三視圖的基本規律及投影原理；零件圖上尺寸標注的基本要求，如何標注定形、定位尺寸；掌握零件圖上各類技術要求如尺寸公差、表面粗糙度、幾何公差的基本概念以及適用條件，以此培養學生的工程意識。

（3）應用目標：能夠掌握基本形體的表達方式，并綜合應用于四大類零件的結構表達，這是培養與發展學生空間思維能力最重要的一部分。

（4）分析目標：在理解主視圖的選擇原則的基礎上，分析并看懂主視圖所表達的目的以及其他輔助視圖的表達目的；掌握四大類零件的結構特點，加強想象力的培養。

（5）評價目標：培養學生自主探究、小組協作的能力，這部分貫穿課程的全部，但主要體現在工程制圖綜合實踐上。

（6）創造目標：通過制圖的學習，培養一定的機械創新能力。

三、“以學生為中心”的課堂實施方法及要點歸納

（一）課堂實施方法

“以學生為中心”的課堂中，教師是學習的促進者，是站在學生旁邊的指導者，是引導學生建構知識的“總導演”。教學活動不再是教師如何更好地完成教學任務，而是為了讓學生有更多的收益，如何更好地滿足學生的學習和成長需求來開展學生的學習活動。

本節課的教學采用小組競答的方式，課前、課中與課后的教學活動見表2。課前，教師布置預習任務，將全班學生分為4個小組，每個小組負責一類零件，找2～3個典型的零件圖進行讀圖分析；各小組分工將自己負責零件圖看懂吃透，并根據“讀零件圖”的知識點設置10個問題（填空、判斷與畫圖）。課堂上，4個小組輪流，一組進行提問，其他三組競答。教師把關提問小組設置的問題是否契合知識點，是否體現出教育目標分類系統的六大類目標。根據競答小組的回答情況，對相關知識點進行查漏補缺。課后，學生以小組為單位歸納四大類零件的結構特點，構建“讀零件圖”的知識體系，總結方法。教師評估學生的歸納總結，以課后測驗的形式加強鞏固。

為了活躍課堂氣氛，使學生有較長時間投入學習中，提問小組在臺上提問，競答小組全程參與，學生是課堂活動的主角。這種課程模式的變革，有助于學生自學能力的培養；學生在大屏幕前講解，鍛煉了表達能力；學生在黑板上徒手繪制零件某個視圖，鍛煉了徒手繪圖能力；小組協作提問或回答問題，加強了學生合作溝通能力；課后知識點的歸納總結，鍛煉了學生的邏輯思維和綜合探究的能力。

（二）“讀零件圖”的要點歸納

通過創新課堂，學生課前預習、課中強化、課后鞏固，進一步加強了對“讀零件圖”內容知識的把握，并以思維導圖的方式呈現出知識框架，培養了構建知識體系的學習能力（圖3）。

（三）四大類零件的結構特點

在“讀零件圖”的學習過程中，重點是掌握四大類零件的結構特點，學生拿到一張零件圖，能夠識讀并分析各個視圖的表達目的，根據結構特征對該零件進行歸類（表3）。根據課堂問答，學生將機械中常見的四大類零件的主要結構特點、局部結構、視圖特點、尺寸標注、技術要求及典型零件進行歸納總結。

結語

課后測驗結果表明，與傳統授課方式相比，“以學生為中心”的課堂教法創新大大提高了學生的學習興趣，加強了學生自學能力，強化了學生構建知識點并應用知識點的能力。教師必須不斷更新和改革現有的教學方法，采用最佳教學手段，構建以學生為中心、以學生自主活動為基礎的新型課堂教學，從而推進整個課堂教學由教師的“教”轉向學生的“學”，使教學活動真正建立在學生自己活動、主動探索的基礎之上，為學生思考、探索和創新提供更大的空間。

參考文獻：

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［4］王曉明.教育心理學［M］.北京：北京大學出版社，2015.

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［8］原彬，于彥，孫昌國.基于OBE理念的參與式教學方法研究與實踐——以畫法幾何及機械制圖課程為例［J］.創新創業理論研究與實踐，2023，6（04）：169172.

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［10］李坤.淺談機械制圖課教學中零件圖的識讀方法［J］.新課程（中旬），2012（12）：8687.

作者簡介：張藝萱（1995—?），女，漢族，陜西靖邊人，碩士研究生，講師，研究方向：機械工程與工程圖學；王婷（1991—?），女，漢族，陜西岐山人，碩士研究生，講師，研究方向：機械工程與機械設計；桑媛園（1995—?），女，漢族，山西潞城人，碩士研究生，講師，研究方向：機械工程與工程力學。