《機(jī)械制圖》課程信息化教學(xué)設(shè)計(jì)及實(shí)踐流程

符廣聞 文月祥

摘要：《機(jī)械制圖》是中職學(xué)校機(jī)電專業(yè)一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，新的時(shí)代背景下，如何創(chuàng)新教學(xué)模式和授課方法、提高教學(xué)效果，成為一線專業(yè)教師的重要研究課題。針對(duì)《機(jī)械制圖》傳統(tǒng)教學(xué)中存在的忽視學(xué)生個(gè)體差異、填鴨式教學(xué)及課程學(xué)習(xí)難度大等問題，借助 UMU教學(xué)云平臺(tái)的資源共享、個(gè)性化學(xué)習(xí)、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(xué)，大大降低了課程學(xué)習(xí)難度，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，收到了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制圖；信息化教學(xué)；教學(xué)設(shè)計(jì)； UMU云平臺(tái)；流程

在機(jī)電一體化專業(yè)中，《機(jī)械制圖》是一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，傳統(tǒng)教學(xué)存在的問題，是教師忽視了學(xué)生的差異性，采用填鴨式的知識(shí)灌輸方法，不僅難以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還會(huì)產(chǎn)生厭學(xué)、反感等心理。隨著信息技術(shù)的普及，信息化教學(xué)不僅有利于學(xué)生理解抽象的知識(shí)內(nèi)容，也能提高動(dòng)手操作能力，實(shí)現(xiàn)全面型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

一、信息化教學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)涵

1.信息化教學(xué)內(nèi)涵

信息化教學(xué)，指的是在教學(xué)過程中，運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，開發(fā)教育資源、優(yōu)化教育過程，培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)，推動(dòng)教育現(xiàn)代化發(fā)展。簡單來說，信息化教學(xué)就是充分利用互聯(lián)網(wǎng)，加強(qiáng)師生之間、生生之間的溝通交流，促使學(xué)生和優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源無縫對(duì)接。分析信息化教學(xué)的特點(diǎn)如下：①強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，突出學(xué)生的主體地位；

②強(qiáng)調(diào)情境設(shè)計(jì)的重要性；③強(qiáng)調(diào)協(xié)作學(xué)習(xí)的關(guān)鍵作用；④強(qiáng)調(diào)利用各種信息資源支持教與學(xué)。

2.信息化教學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)涵

參考《現(xiàn)代教育技術(shù)》的定義，信息化教學(xué)設(shè)計(jì)指的是在教學(xué)期間，合理利用信息技術(shù)、信息資源，將其融入教學(xué)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)信息化學(xué)習(xí)條件，從而優(yōu)化整個(gè)教學(xué)過程。信息化教學(xué)設(shè)計(jì)的目標(biāo)，是培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新精神，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，教學(xué)過程可以簡要概括為：利用手段→教學(xué)設(shè)計(jì)→情境安排→教學(xué)實(shí)踐→系統(tǒng)優(yōu)化。

二、《機(jī)械制圖》課程信息化教學(xué)實(shí)施流程

根據(jù)信息化教學(xué)內(nèi)涵和信息化教學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)涵，結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)的一些優(yōu)缺點(diǎn)及翻轉(zhuǎn)課堂、任務(wù)驅(qū)動(dòng)等教學(xué)模式，筆者設(shè)計(jì)出如下圖 1課程信息化教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)施流程 ，用于《機(jī)械制圖》的教學(xué)。

1.課前

教師在對(duì)課程進(jìn)行分析提出課程教學(xué)目標(biāo)后，對(duì)于教師來說，他需要對(duì)課程進(jìn)行資源開發(fā)，編寫或制作學(xué)習(xí)指南、教學(xué)課件、試題、微課等。在課堂教學(xué)前通過交流平臺(tái)發(fā)布給學(xué)生。對(duì)于學(xué)生來說，他們需要領(lǐng)取任務(wù)后，觀看資源，自行制定學(xué)習(xí)計(jì)劃，學(xué)習(xí)課程知識(shí)、測(cè)評(píng)，并把問題反饋給老師，便于教師課堂教學(xué)的開展。

2.課中

包含學(xué)生簽到、任務(wù)導(dǎo)入、知識(shí)準(zhǔn)備、小組學(xué)習(xí)、成果展示等環(huán)節(jié)。在這些環(huán)節(jié)中，對(duì)于教師來說要做好教學(xué)的組織和引導(dǎo)工作，借助微課、手機(jī) APP在線考試功能等教學(xué)手段及三維軟件強(qiáng)大直觀演示功能，突破學(xué)生學(xué)習(xí)中所碰到的難點(diǎn)、疑點(diǎn)問題。對(duì)于學(xué)生來說，要擺正學(xué)習(xí)主體地位，自覺的參與到課堂學(xué)習(xí)中來，認(rèn)真聽取教師的教學(xué)內(nèi)容，反復(fù)觀看、揣摩微課視頻，對(duì)難理解的問題及時(shí)向教師反饋，認(rèn)真參加小組學(xué)習(xí)活動(dòng)，完成課堂測(cè)驗(yàn)。

3.課后

教師在交流平臺(tái)中布置拓展任務(wù)，以供學(xué)生課后學(xué)習(xí)。學(xué)生完成任務(wù)后，其結(jié)果可以反饋于交流平臺(tái)，以供教師、學(xué)生進(jìn)行交流。在平臺(tái)上有豐富的教學(xué)資源，特別是老師課堂上的微視頻，學(xué)生可以反復(fù)觀看琢磨。根據(jù)學(xué)生在平臺(tái)上的問題，教師選取有代表性的進(jìn)行輔導(dǎo)。教師通過這些反饋情況進(jìn)行梳理反思，改進(jìn)今后課堂教學(xué)內(nèi)容和方式，以提升教學(xué)質(zhì)量。

三、《機(jī)械制圖》信息化教學(xué)案例實(shí)踐

確定好適合《機(jī)械制圖》信息化教學(xué)的實(shí)施流程，接下來的事情是選擇合適的教學(xué)內(nèi)容和采取適合的手段，來實(shí)現(xiàn)這種實(shí)施流程在教學(xué)上的應(yīng)用。為了更好的闡述問題，在內(nèi)容上選擇切割體與相貫體這一內(nèi)容為例（案例來源于機(jī)械工業(yè)出版社出版《機(jī)械制圖》教材項(xiàng)目二任務(wù)十）；在教學(xué)手段上，選擇 UMU教學(xué)云平臺(tái)和三維軟件。以此來介紹信息化教學(xué)實(shí)施過程。

1.課前發(fā)布資源

（1）課程預(yù)習(xí)

在課前，教師通過UMU教學(xué)云平臺(tái)將預(yù)先制作好的學(xué)習(xí)指南、微課、小視頻、試題等教學(xué)資料發(fā)布給學(xué)生，要求學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)查看課前內(nèi)容，完成學(xué)習(xí)指南所列出來的任務(wù)。學(xué)生可以根據(jù)自己的能力選擇平臺(tái)上資料來學(xué)習(xí)，對(duì)于難于理解的問題可以反復(fù)觀看微課或者小視頻，也可以通過平臺(tái)和組內(nèi)成員進(jìn)行交流。但不管有無最終解決問題，學(xué)生都要做好記錄下，以便在將來的課堂教學(xué)上能消化。例如，在學(xué)習(xí)相貫線這個(gè)內(nèi)容時(shí)，很多同學(xué)不理解“五點(diǎn)作圖法”，因此，就有很多同學(xué)就提出來，展開熱烈的討論，形成了濃厚的學(xué)習(xí)氛圍，這是傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生自行預(yù)習(xí)所無法比擬的。

（2）在線活動(dòng)

為了活躍學(xué)生課前學(xué)習(xí)的氛圍和引導(dǎo)學(xué)生對(duì)制圖理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，老師可以利用 UMU提問功能，在課程模塊里發(fā)起提問，學(xué)生在回答老師提問的過程，也是一個(gè)很好的對(duì)理論知識(shí)理解的過程。例如教師可以向?qū)W生提出，相貫線是不是封閉的。這問題一出，學(xué)生必定會(huì)從各種渠道查找答案，爭(zhēng)先的在第一時(shí)間作答。

（3）課前測(cè)試

完成了資料的學(xué)習(xí)，學(xué)生通過 UMU考試環(huán)節(jié)進(jìn)行課前小測(cè)驗(yàn)，檢驗(yàn)自己的學(xué)習(xí)效果。由于試卷和答案之前教師已經(jīng)在考試功能模塊里預(yù)設(shè)，在學(xué)生做答完成提交后，結(jié)果能第一時(shí)間展現(xiàn)在學(xué)生面前。更重要的是，學(xué)生參加的課前學(xué)習(xí)、老師發(fā)起的提問、測(cè)試這些活動(dòng)， UMU都有記錄，教師可以通過它對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行監(jiān)控和評(píng)價(jià)。

2.課中輔助教學(xué)

在課堂上，教師逐步引導(dǎo)課堂學(xué)習(xí)和討論，分析課程知識(shí)點(diǎn)。其中，對(duì)學(xué)生在課前學(xué)習(xí)階段提出的比較具有代表性問題或是教學(xué)重難點(diǎn)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(guān)的手段給予破解。

（1）運(yùn)用平臺(tái)實(shí)現(xiàn)學(xué)生簽到

學(xué)生的出勤是課堂教學(xué)效果得以保證的必要條件，傳統(tǒng)的課堂組織需要花費(fèi)一定的時(shí)間來進(jìn)行點(diǎn)名或簽到，而且容易出現(xiàn)學(xué)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(xué)生簽到作弊，代簽現(xiàn)象從此變得不可能。

教學(xué)活動(dòng)之前，教師先在課程里面添加課程環(huán)節(jié)，創(chuàng)建一個(gè)“簽到管理”，設(shè)定學(xué)生填寫的項(xiàng)目信息，保存此教學(xué)環(huán)節(jié)。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(xué)習(xí)群”里分享鏈接，發(fā)布給學(xué)生，學(xué)生掃描二維碼進(jìn)行簽到。這大大減少了課堂的無用功，把課堂時(shí)間更多的交還給師生討論和學(xué)習(xí)，同時(shí)采用這種喜聞樂道的信息化教學(xué)手段，符合學(xué)生興趣愛好，大大刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

（2）利用平臺(tái)增進(jìn)師生互動(dòng)

在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，通常都是老師滿堂灌，學(xué)生費(fèi)力聽，整個(gè)教學(xué)缺少師生的互動(dòng)。而 UMU的課程模塊中有提問、討論、游戲等環(huán)節(jié)，通過這些功能的利用，必將能激發(fā)學(xué)生問答的熱情。在講授相貫線的作圖的取點(diǎn)問題時(shí)，可以利用提問功能向?qū)W生征求答案，如取點(diǎn)的數(shù)量問題、取點(diǎn)的位置問題等等。學(xué)生根據(jù)老師的問題通過文字或者語音方式作答，從而增進(jìn)師生的了解和課堂的效果。

（3）通過軟件模擬降低學(xué)習(xí)難度

對(duì)于此前學(xué)生提出的一些典型問題，或是本課程的重難點(diǎn)，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(diǎn)做圖法”為例，教師可以在 CAD中建立一個(gè)圓柱相關(guān)線模型，然后把所建模型轉(zhuǎn)換成工程圖，同時(shí)在工程圖中插入軸測(cè)圖。然后在軸測(cè)圖、三視圖上對(duì)應(yīng)把五點(diǎn)做出來，五點(diǎn)相似作圖法的難點(diǎn)就比較形象的給予突破。整個(gè)做圖取五點(diǎn)的過程可以通過 Viewletbuider錄頻軟件截屏，后把這些截屏轉(zhuǎn)換成微課視頻，分享到學(xué)習(xí)資源庫或者發(fā)布到學(xué)習(xí)群里，以供學(xué)生反復(fù)觀看。

（4）運(yùn)用平臺(tái)開展小組學(xué)習(xí)

強(qiáng)化練習(xí)。根據(jù)布魯姆教學(xué)目標(biāo)認(rèn)知領(lǐng)域認(rèn)識(shí)、領(lǐng)會(huì)、應(yīng)用、分析、綜合、評(píng)價(jià)的描述，我們知道，多媒體等信息化手段應(yīng)用于課堂教學(xué)，通過展示大量的立體圖象，動(dòng)畫、視頻，可以形象、快速、方便地將以往難以講清楚的教學(xué)內(nèi)容表現(xiàn)出來，學(xué)生一聽就懂，但這只可能是處于認(rèn)知領(lǐng)域的第二階段，還達(dá)不到第三、第四階段，而這就造成學(xué)生感覺是上課就象看電影，一聽就懂，走出教室就忘，作業(yè)不會(huì)自己獨(dú)立完成。因此，必須要通過適當(dāng)?shù)恼n堂練習(xí)，使得學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn)，不但是知識(shí)內(nèi)化以形，而且還要內(nèi)化于心。

例如，圓柱相關(guān)線作圖法知識(shí)點(diǎn)在講授完畢后，教師把幾個(gè)不同尺寸的軸測(cè)樣圖通過學(xué)習(xí)資源庫或者是 UMU學(xué)習(xí)交流平臺(tái)發(fā)布，要求學(xué)生小組討論完成。小組討論確定做法后，小組每個(gè)同學(xué)都要進(jìn)行練習(xí)，把其中完成較好的作品拍照上墻方式展示。通過展示，同學(xué)們看得到不同圓柱體正交的相關(guān)線的形狀，進(jìn)而理解外徑相近或外徑相差較大圓柱體相關(guān)線的簡易做法 ，相貫線難點(diǎn)問題就迎刃而解。

（5）運(yùn)用平臺(tái)開展隨堂測(cè)試

在線考試。在線考試限時(shí)作答，分?jǐn)?shù)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(xué)生掌握情況，考試前預(yù)先設(shè)計(jì)好考試試題和對(duì)應(yīng)答案，同時(shí)設(shè)定考試時(shí)間，系統(tǒng)將根據(jù)設(shè)定時(shí)間自動(dòng)收卷。老師在考試前將考試的二維碼分享給學(xué)生，學(xué)生掃碼后完成考試做答。考試后，教師將考試解鎖，學(xué)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(xué)生理解考試題目。通過學(xué)生做答記錄，我們也能夠通過云平臺(tái)直觀看到學(xué)生對(duì)每道題的掌握情況。

3.課后鞏固學(xué)習(xí)

（1）UMU微課實(shí)現(xiàn)課后復(fù)習(xí)

信息化的手段一大好處是能通過大量動(dòng)畫、視頻等知識(shí)點(diǎn)方方面面的講解，不好的地方是造成學(xué)生的理解不深刻，容易忘記。利用UMU平臺(tái)中的UMU微課功能，對(duì)課堂上一些重難點(diǎn)內(nèi)容，編輯成微課，以便于學(xué)生課后反復(fù)觀看。例如在相貫線在三視圖的取點(diǎn)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(duì)講稿進(jìn)行錄音，最后簡單編輯形成微課。

（2）借助平臺(tái)實(shí)現(xiàn)課后答疑

針對(duì)課后學(xué)生提出的一些共性疑難問題，比如課后練習(xí)時(shí)碰到較難的題目，教師也是可以通過UMU平臺(tái)的直播功能來幫助學(xué)生解決問題。教師只要做簡單的準(zhǔn)備，如筆質(zhì)、智能手機(jī)等，利用平臺(tái)通知學(xué)生直播時(shí)間，觀看教師演示講解直播，這樣可以不占用課堂時(shí)間而能解決學(xué)生課后的疑點(diǎn)問題。

四、《機(jī)械制圖》信息化教學(xué)反思

1.激發(fā)了興趣，突破了傳統(tǒng)教學(xué)瓶頸

這種信息化的教學(xué)設(shè)計(jì)已經(jīng)應(yīng)用于 2015級(jí)個(gè)別班級(jí)的教學(xué)，通過問卷調(diào)查及課后測(cè)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握比采用傳統(tǒng)教學(xué)模式教學(xué)效果好。相對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)模式，學(xué)生普遍認(rèn)為信息化教學(xué)設(shè)計(jì)符合學(xué)生的需求，學(xué)習(xí)及答疑靈活，能抓住學(xué)生的興趣點(diǎn)，更重要的是能把之前對(duì)課堂效果產(chǎn)生不利影響的手機(jī)問題解決了。信息化教學(xué)設(shè)計(jì)的倡導(dǎo)，解決了很多傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)的瓶頸問題，縮短了教與學(xué)中師生的距離，融洽了師生的關(guān)系，一種或幾種適合教學(xué)信息手段在課堂上的使用往往使得教學(xué)效果達(dá)到事半功倍。

2.拓展了學(xué)習(xí)空間，實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化學(xué)習(xí)

在《機(jī)械制圖》課程中，采用信息化教學(xué)模式具有諸多優(yōu)勢(shì)：

①學(xué)習(xí)情境真實(shí)，不僅信息量大，而且能夠重復(fù)使用，利用豐富的教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；②學(xué)習(xí)過程注重學(xué)生自主探究，學(xué)生在查找資料的過程中，能提高獨(dú)立學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)信息素養(yǎng)和分析問題、解決問題的能力；③在多媒體技術(shù)的應(yīng)用下，延伸了課堂空間，實(shí)現(xiàn)線上學(xué)習(xí)、線下學(xué)習(xí)的緊密銜接，拉近了學(xué)生和學(xué)生、學(xué)生和教師之間的距離。

3.對(duì)教師教學(xué)能力提出了更高要求

信息化教學(xué)期間的注意事項(xiàng)如下：第一，教師要了解自己。相比于傳統(tǒng)教學(xué)，信息化教學(xué)的課堂更加活躍，要求教師能夠掌控全局，避免課堂混亂。對(duì)此，教師要評(píng)價(jià)自己的能力，明確能掌控什么樣的局面，繼而在教學(xué)設(shè)計(jì)中設(shè)置相應(yīng)的活動(dòng)，鼓勵(lì)教師成為學(xué)生學(xué)習(xí)的合作者、引導(dǎo)者。第二，教師要了解學(xué)生。教師應(yīng)該落實(shí)調(diào)查工作，了解學(xué)生喜歡什么樣的教學(xué)形式，評(píng)估學(xué)生是否能積極配合。調(diào)查工作的開展，從學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、性別比例、個(gè)性特征、學(xué)習(xí)能力等方面入手，確保教學(xué)設(shè)計(jì)能滿足大部分學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。第三，教學(xué)設(shè)計(jì)不能為了信息化而信息化。針對(duì)一些教學(xué)課堂案例發(fā)現(xiàn)，某些教學(xué)環(huán)節(jié)本身并不需要使用信息工具，學(xué)生也能夠掌握知識(shí)內(nèi)容，教師刻意使用信息工具，會(huì)浪費(fèi)學(xué)習(xí)時(shí)間和網(wǎng)絡(luò)資源。對(duì)此，教師必須結(jié)合教學(xué)目標(biāo)，只針對(duì)重點(diǎn)難點(diǎn)應(yīng)用信息工具，以方便學(xué)生理解和掌握，提高課堂學(xué)習(xí)效率。第四，創(chuàng)新教學(xué)評(píng)價(jià)方法，應(yīng)該擴(kuò)展評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系，從紙質(zhì)作業(yè)、交流參與度、練習(xí)總結(jié)、工序描述、復(fù)習(xí)提問等方面入手，將學(xué)生自評(píng)、互評(píng)、師評(píng)相結(jié)合，提高教學(xué)評(píng)價(jià)的客觀性和全面性。

結(jié)語

可以看出，在目前的教學(xué)條件下，信息化教學(xué)手段很好的適用于《機(jī)械制圖》課程教學(xué)，破解了傳統(tǒng)教學(xué)中的諸多問題，是當(dāng)前中職學(xué)校教育教學(xué)的有效途徑。

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