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工程制图课程与学生综合思维能力培养论文
【摘要】分析学生在学习工程制图时表现的常态性问题,并提出在工程制图课堂教学中有机融合综合思维能力培养的教学改革思路。
【关键词】工程制图;空间思维能力;发散思维能力;逻辑思维能力;教学改革
一、学生在工程制图课程的学习过程中遇到的问题
学生在工程制图课程学习的过程中遇到的常态性问题主要表现为以下三个方面:一是对照二维视图难以在脑海里将其物化为空间立体形态,在进行作业练习时无法根据已知的部分视图绘制第三视图或其他视图。二是对指定的立体进行视图表达时,认知局限于“答案唯一”,没有“既可如此表达,也可那般表达”的发散式思维意识,大部分同学的作业中表达均完全雷同,形式单一,不够灵活。三是视图表达不完整,虽然在脑海中可以物化立体形态,但在视图表达中总存在多线或漏线现象。深究这些常态性问题的本源,第一,学生难以在脑海里物化立体形态,源于缺乏空间思维能力,无法将二维视图的点、线、面构成与立体形态建立联系。第二,学生对于立体的视图表达方式不够灵活,源于学生长期以来接受应试教育而形成了“标准答案唯一”的意识,这种习惯抑制了发散思维能力的发挥,在做作业时相互参照,求同避异,导致作业结果雷同,无法体现活学活用的学习效果。第三,在进行视图表达时,学生在很多情况下只是单纯对照脑海里的立体形态进行视图表达,较少运用逻辑思维来分析视图表达的正确性和完整性,加上缺乏严谨的学习态度,导致虽然表达时大部分结构都是正确的,但是在局部和细节表达上往往出现错漏线条或线型表达错误等现象。空间思维能力、发散思维能力以及逻辑思维能力构成了识读和绘制工程图样的综合思维能力。根据以上常态性问题分析可知,在进行工程制图课程教学改革时,应围绕培养学生的这三大思维能力来开展教学方法与手段的改革。
二、综合思维能力的培养
(一)空间思维能力的培养空间思维能力是人们对客观事物的空间形式进行观察、分析、认知的一种抽象思维能力。无论是识读还是绘制图样,空间思维能力都是不可或缺的基本能力。在工程制图中,它主要体现为:能根据直观的二维视图或者语言表述,在脑海中呈现相应的空间立体形态;能根据空间立体形态,在脑海中形成其各个视角的直观二维图。能对复杂的立体结构在脑海中进行拆分、叠加或删减,理解拆分后各结构的形态,完成对复杂立体结构的整体认知。空间思维能力并非凭空捏造,即便是天马行空的想象也是建立在细致入微的观察及知识累计的基础上。因此,空间思维能力的培养需按照层次逐级培养提高。阶段一的培养重点为强化学生对三维空间投影体系的认知,以观察为主,让学生建立起清晰的三维投影空间体系。教学过程中,可借助教室角落等直观的三个墙面构成现实的三面投影体系,让学生观察这三个面的相对方位,并要求学生用语言表达其观察结果。阶段二是强化投影特点的认知。通过不同方位观察投影体系中的实物,了解各个投影方向上实物所呈现出来的结构形态。选取的实物案例应为学生最熟悉的实物,可让学生作为实物案例站立于该三面投影体系中,同学们通过前方、左方以及想象从上方看到的人物投影,用简单的轮廓线将所看到的人物影像表达出来,并区分各个投影中观察看到的人物身体部位特征,如正面投影可看到左右手,左右腿,了解头部、手臂和腿等各部分的上下左右方位关系。正面投影和左面投影均能通过观察得到人物影像的概念,由此再引申到俯视方位,让同学们想象从上方看到人物的影像。以学生最熟悉的人物案例作为阶段二的代表性案例,既让学生觉得有趣,也让他们从最熟悉的事物开始积累观察经验,从不同视角的想象来激发学生的空间想象力。阶段三,让学生利用卡纸建立一个三面投影体系,提供基本立体模型,将立体模型放置于三面投影体系中,学生从三个基本投影方向分别观察及测量立体模型,并将观察到的影像绘制出来。接着收回模型及学生绘制的图形,让学生凭借印象再次进行三个投影的绘制。学生在此过程中逐渐将观察转化为想象,并在脑海里形成具体的三维空间投影概念。阶段四,通过语言表达,对基本立体进行简单的叠加或切割,让学生在绘制好的视图中进行修改,强化其空间思维能力。阶段五,提供对该立体进行另一种叠加或切割的二维视图,让学生观察视图并口头描述视图中的形体在原型的基础上进行了何种修改,培养学生从二维直观图转换到脑海中的空间形体的想象能力。任何事物的发展规律均需要一个逐级发展的过程,空间思维能力的培养也是如此,不能采用拔苗助长的教学方式。不重视空间思维能力的培养,最终将导致学生在面对复杂的立体投影图时无所适从。想象力具有明显的递增性,只有按照其发展规律,适当地设计教学环节,组织好教学内容,逐级提高学生的'空间思维能力,将其培养渗透到每个知识点中,才能产生润物细无声的教学效果。
(二)发散思维能力的培养发散思维又称求异思维,以其独特型、变通性及流畅性,可使人克服脑海中固定的思维框架,思路呈现丰富的多样性和多面性。在工程制图知识体系中,培养发散性思维有助于帮助学生突破局限,扩展思路,在面对结构复杂的零部件和装配体视图表达时,积极寻求不同的表达方案组合,掌握最优方案的评估方法,以达到面对任何工程图学问题都能不拘泥一格,灵活表达,具备解决复杂实际工程问题的能力。发散思维能力是创新能力的基础,随着高等教育对创新型技术人才培养的侧重,发散思维能力的培养日趋重要。在工程制图课程教学中,发散思维的培养需要借助横向类比、触类旁通等教学手法,使思维沿着不同方向扩散。图1“发散思维案例示范(一)”是一个培养发散思维能力的实例。对于图1中的a视图,让学生在1分钟内想象并绘制出可能的左视图。只有一个投影视图的立体给学生提供了很大的想象空间,1分钟内学生想到的结构见图1中的b~d视图。经实践证明,在学生的想象力得到认可的基础上,再给学生5分钟的时间,学生通过比较分析,其运用发散性思维的能力将得到快速提高。在该实例教学中,学生在后5分钟内共想出了44种可能的左视图方案。见图2“发散思维案例示范(二)”。虽然根据排列组合计算该题的方案远不止44种,但学生通过训练可以深刻体会发散思维的开发过程。扩展性的立体视图分析有助于学生对立体投影发散式思考能力的培养,同样将这种训练延伸至组合体视图的表达方法上,养成多角度思考表达方式的思维习惯,从而熟知各种视图表达方法的特点,掌握能灵活应对复杂的工程图样问题的能力。除教师结合课堂内容教学提供发散思维训练题外,可由学生自行设计该类型的作业,以此驱动学生主动进行发散性思考,打破自身思维禁锢,开放性地接受课程内容,并能举一反三,可持续性地延伸课程内容。
(三)逻辑思维能力的培养工程制图中,逻辑思维能力的培养应建立在空间思维能力和发散思维能力培养的基础上。当学生能够在二维投影图和空间立体形态中产生联系,并学会从多角度认识立体结构,结合逻辑思维分析,在进行识读和绘图时进行视图的认知和校正。逻辑思维能力的培养在工程制图课程中最具代表性的是利用形体分析法和线面分析法进行复杂组合体形态的分析及视图的绘制。以形体分析法在绘制组合体视图的应用为例,在进行组合体的视图绘制时,首先在脑海里将复杂形体拆分成若干基本立体,建立各个基本立体之间的位置逻辑关系,进行绘图时,再逐次将基本立体重组为组合体的形态。绘图过程中,按照基本立体的投影视图进行绘制,并分析在特定的投影方向上基本立体之间的遮挡逻辑关系,进行视图细节部分的处理,如被遮挡的立体轮廓改用虚线表达等。在逻辑思维能力的培养中,学生往往存在片面性。例如在利用形体分析法进行绘图时,学生常常只是单纯地将组合体进行拆分,而忽略了对基本立体位置的逻辑分析,以及没有意识到所谓拆分只是假想的过程,而非真实动作等。以至于绘图过程中常将假想拆分后的基本立体独立绘制,不考虑各个基本立体之间的拆分逻辑,继而出现了多线或少线、以及线型表达错误的问题。因此在进行逻辑思维能力的培养中,应从浅入深,先从由两个基本立体组成的组合体视图表达开始,训练学生在组合体视图表达中的逻辑思维能力,逐层提高组合体的复杂程度,使学生能够深刻领会逻辑分析在工程图样表达时的重要性。图纸是工程交流的主要语言,工程图样的表达能力是工科学生必备的基本能力。要掌握工程图样的识读及绘图技能,就必须具备良好的空间思维能力、发散思维能力和逻辑思维能力。在工程制图课程教学改革中,应将这三方面的思维能力培养有机地融入课程内容体系中,以使培养的学生真正做到“能表达,能灵活的表达,能科学的表达”。
【参考文献】
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[2]陆国栋,孙毅等.面向思维力、表达力、工程力培养的图学教学改革[J].高等工程教育研究,(5)
[3]宫霞霞,孙付春.基于应用型创新人才培养的机械制图教学改革探讨[J].教育与教学研究,(5)
在制图教学中培养学生空间想象能力与思维能力的研究论文
论文摘要:职业学校应培养有一定理论基础、扎实专业知识、较强实践能力的人才。而制图作为工科学校一门必修的技术基础课,它培养学生具有一定的识图、绘图能力,为以后的识读和绘制专业图打下良好的基础。要学好这门课,首先,也是最难的一点就是空间概念的建立,培养学生空间想象能力与思维能力是制图的主要任务之一,本文从三个方面进行了一些研究和探讨。
论文关键词:空间想象能力空间思维能力空间概念特殊能力二维平面图形三维空间形体
培养空间想象能力与思维能力是制图的主要任务之一,也是制图教学中的一个重点和难点,还是图学教育工作者普遍研究的课题之一。
严格地说,想象力是科学研究中的实在因素。古今中外在科学技术上有所进步的人,除了有渊博的知识以外,他们还具有丰富的想象力,而科学技术上的创造性想象,又都离不开空间想象能力与思维能力的培养。因此,世界上科学技术发达的国家,从小就注重孩子想象能力与思维能力的培养,都普遍重视图和图样知识、技能的普及和提高,以及通过它们培养空间想象能力与思维能力的教育。
人的能力可分为一般和特殊能力两类。所谓一般能力是指各种活动都需要的一些共同能力,如观察、思维、语言、记忆能力等。所谓特殊能力是指各种活动所需要的专门能力,如表演、绘画、计算、设计能力等。空间想象与思维能力对工科学校的学生来说是一种特殊能力,但它们又不同于一般的想象和思维能力。
人们常说的想象能力,就是形象思维能力。心理学指出,想象是人脑对已有的表象进行加工改造而创造新形象的过程。因此,想象并不是单纯的表象再现,重要的在于加工改造,没有加工改造,就谈不上想象,更谈不上创造发明。
制图中的空间想象能力虽然有其独特的内涵,但就想象的心理过程来说,它与通常所说的想象能力是一致的,它也是对过去感知得来并通过记忆保持下来的表象,实行加工改造,从而进行“再造想象”及“创造想象”。所不同的就在于空间想象所采取的方法是与众不同的,它要根据二维平面图形想象出三维空间形体。正是在这点上,空间想象能力有其独特的内涵。
空间思维能力又具有什么含义呢?
思维是人脑反映事物的一般特性和事物之间的规律性联系,以及对已有知识为中介进行推断和解决问题的过程。人的思维能力的发展是在掌握知识的过程中实现的,其中逻辑思维能力是以概念、判断、推理的形式来进行思维的能力,是人类认识事物的本质特征和规律的能力。我们所说的空间思维能力也正是这种逻辑思维能力。然而,由于我们的研究对象和方法有其独特性,因此这种逻辑思维能力是在三维空间中进行的。培养学生的空间思维能力是一个循序渐进、螺旋上升的过程,必须坚持由空间到平面,再由平面到空间的反复过程,也就是由实物到投影图,由投影图到立体的双向过程。
应该指出,空间想象能力与空间思维能力是相互制约,相辅相成的,它们之间既有联系又有区别。空间想象能力是借助于“想象”,空间思维能力则更多的借助于“推理”,当然在推理过程中也有想象。
在制图教学中,究竟怎样培养学生的空间想象能力与空间思维能力呢?为此,我们从三个方面进行了研究和探讨。
一、适度运用直观教具留有抽象思维余地
要学习、掌握制图这门课程,需要一定的空间概念,而大多数学生在初中阶段缺乏这方面的感性认识,高职校学生均在刚进校的十五、六岁年龄开始学习制图,而这时还没学过立体几何,因而他们初学时就感到难以理解,在多年的制图教学中发现学“点”时学生是最茫然的。由于制图中是用二维平面图形来反映三维空间形体,解决问题是在空间进行的,这更增加了思维的难度,因此,教师在教学过程中,就应该遵循认识事物的一般规律,引导学生从具体到抽象,从感性到理性进行认识,正确贯彻直观教学原则,适度运用直观教具。
如点的投影规律贯穿于整个画法几何的始终,是学习其它内容的基础,也是学生开始建立空间概念、掌握投影规律的起点。因此,在教学过程中要特别重视,可以借助于教室中的黑板、地面及墙面所构成的三个互相垂直的投影面加以说明,还要应用多媒体的动画效果演示,增强学生的学习兴趣。使学生得到三个互相垂直的投影面的直观印象,加深对三维空间的认识,然后再利用直观教具论证点的投影规律,并要求学生能根据点的空间位置,准确地画出点的投影图,反之根据点的三面投影图又能正确地想象出点的空间位置,进而再将这些点放到简单的形体上进行投影分析。这样就使得学生初步认识了二维平面上的图形和三维空间上的实物之间的转化规律,即开始建立了空间概念。
当然运用直观教具不是教学的目的,只是一种手段,在于帮助学生建立抽象思维与形象思维之间的联系,并且借以培养和扩展学生的空间想象能力。直观教具一般用于初学阶段,初学时还可自制简易模型,帮助理解空间与平面的关系。但要有选择地运用直观教具,不能滥用直观教具。
二、培养学生观察能力,为空间想象作准备
观察是知觉的特殊
形式,是有目的、有计划的比较持久的知觉。观察力就是观察能力。前苏联生物学家巴甫洛夫认为:“观察力的完善具有很大意义,它是研究人员和学者在日常活动中的必备品质”。就制图教学而言,培养观察力的重要任务是训练学生的空间知觉能力以及对物体形状、大小、方位和结构等特征的知觉能力,使学生充分地了解三维空间几何关系,并能够通过各种形体确定组成形体的基本单元、数量、相对位置和组合形式,进而能够了解各类物体的形状和组成的规律性。同时还应使学生善于从物体视图中确定特征视图(绘三视图时应先画特征视图),并能从视图中分离出各个线框和图线的对应关系。
学生进行观察时,教师的主导作用也是十分重要的,教师应引导学生认真仔细地进行观察分析,进而掌握其投影规律,比如,对同一个问题,为什么有的人看得比较肤浅,而有的人却看得比较深刻呢?这是因为有的人只停留在事物的表象上,而有的人却透过现象看到了事物的本质。学生在观察实物绘制投影图时也是一样,有的学生能通过观察分析总结出物体的结构特点,而有的学生则以偏概全,一无所获。这就需要教师的正确引导。特别是进行图物对照观察时,更要求学生细心领会图形是如何反映物体的。如果教师能够有目的、有计划地让学生观察大量的形体,使学生将观察的形象储存于脑海中,并记住一些典型实物及图形,能够从纷繁复杂的形体中分辨出各自的形状特征,这样就为学生进行空间想象奠定了基础,这对培养学生的空间想象能力是非常有益的。
然而,一个人知识面的宽窄将会影响想象力的高低,一个刚踏进高职校的初中生,知识面是有限的,这直接影响他的想象力。因此,作为制图教师,在教学中就不能仅局限于制图本身,而应该有计划、有目的地向学生传授一些机械、建筑等知识,有步骤有选择地讲解一些企业生产知识。此外,教师还应及时地将制图方面的新动态、新理论向学生进行介绍,以开拓他们的视野,充分发挥他们的想象力,使其张开想象的翅膀,自由地飞翔。
三、遵循逻辑思维规律,发展创造性思维
逻辑思维是按照逻辑规律,逐步分析推导,最后获得合乎逻辑的正确答案或合理结论的思维,在制图教学过程中,教师必须遵循逻辑思维的基本规律,培养学生正确的思维方法,使学生既能够利用积存的空间表象进行分析、综合、抽象、概括来解决空间形体的构思和表达,也能够利用投影概念、空间几何关系及投影规律进行合乎逻辑的设想、推理、判断来解决空间较为复杂的构思和表达。如在进行读图教学时,可以采用看图搭积木,看图画立体草图,根据两视图补画第三视图等方法,进行思维训练,尤其是据两视图补画第三视图的'训练对学生特别具有挑战性,是最好的思维训练方法。据一视图补画另两个视图的练习,也能充分发挥学生的想象能力,因为可能每题会得到十多种正确答案。
但教师在按照逻辑思维基本规律进行教学时,不能局限于常规性思维,必须在传授知识经验的同时,鼓励学生突破逻辑思维,发展创造性思维,所谓逻辑思维是凭借一般的现成的知识经验,按习以为常的方式解决思维任务的那种思维,而创造性思维是指个人在头脑中发现事物之间的新关系、新联系或新答案,用以组织某种活动或解决某种问题的思维过程。它是人类思维的高级形式,具有新颖性和独特性的根本特征。当然创造性思维必须以常规性思维为基础。
在制图教学中,我们要鼓励学生从不同的角度去思考问题,解题上的“标新立异”,学习中的求异思维,最能激发人的创造性。这些都是教学中所采用的模拟创造性思维训练方法,目的是为了培养学生的一种创造能力――空间构思能力。它的培养不是孤立的,是在丰富的空间想象能力的基础上,紧密结合表达能力一起进行的,它是空间思维能力的更高阶段。空间构思能力的培养,对于学生参加专业课程设计、毕业设计、创新大赛及今后的实际工作都具有深远的意义。
当然,空间想象能力和空间思维能力的培养,不是靠短短一学期的制图学习就可以完成的,需要长期、坚持不懈地进行。这不仅是制图这门课程的主要任务,而且也是后继专业课程需要完成的任务之一。如果从事各课教学的教师都能重视培养学生的空间想象能力和空间思维能力,这将发掘出学生的潜能,对学生信心的恢复、智力的提高,会有极大的帮助,学生将在今后一生的学习、生活、工作中终身收益!
参考文献:
[1]韩满林。工程制图。东南大学出版社。
[2]吴舒琛,王献文。土木工程实图。
[3]郭其福,应忠业。世界观。人生观。北京师范大学出版社。
[4]韩树英。通俗哲学。中国青年出版社。
1、非机械类工程制图课程教学目标的重构
在非机械类工程制图课程教学中,教学内容与方法的确定和改革,需要围绕非机械类工程制图课程教学目标为依据。随着人才培养环境以及社会人才需求的发展与变化,非机械类工程制图课程目标也需要得以重新的构建,从而确保教学过程、学生素养能够适应时代的发展。具体而言,在非机械类工程制图课程教学中,教学目标的重构主要有必要强调两个方面,即学生能力本位以及教学与社会人才需求的对接。二者具有相辅相成的关系,其中,以学生能力本文理念指导非机械类工程制图课程教学工作的开展,是确保学生工程制图素养与社会人才需求实现良好对接的保障,而强调学生工程制图素养与社会人才需求的对接,则是贯彻学生能力本文理念的重要路径。在明确非机械类工程制图课程教学目标的基础上,非机械类工程课程教学也具有了明确的方向,具体而言,从非机械类工程制图课程教学内容来看,重视提升实践教学比重,推动学生工程制图理论素养与实践素养的协同提升,是确保非机械类工程制图课程教学目标得以实现的重要基础;从非机械类工程制图课程教学方法来看,重视引导学生接触真实的工程制图案例、工程制图工作环境、工程制图工作流程以及工程制图工作任务,能够有效推动学生工程制图素养发展适应社会人才需求。
2、非机械类工程制图课程教学内容改革策略
非机械工程制图教学内容改革工作,需要以职业为导向,以实现教学内容与社会人才需求对接为目标,为此,一方面,非机械类工程制图课程教学内容改革需要以做好社会人才需求为前提,而另一方面,非机械类工程制图课程教师需要围绕社会人才需求对校本课程进行开发。从社会人才需求调研工作来看,首先,非机械工程制图教学工作的人才培养方向需要与社会人才需求方向呈现出一致性,因此,了解社会人才需求是开展非机械类工程制图课程教学内容改革的重要前提。在此过程中,学校需要重视围绕非机械类工程制图课程学习主体的专业明确社会人才需求调研对象,充分了解社会单位对非机械类专业人才工程制图素养所提出的岗位要求。与此同时,学校需要以已经参与工作实践的毕业生作为重要的调查对象之一,在了解他们的工作状态基础上,对他们在工程制图工作中存在的不足以及继续学习需求做出调查,从而为非机械类工程制图课程内容的完善提供依据;其次,学校需要围绕社会人才需求确定非机械工程制图教学目标,并从职业导向视角下对学生所应当掌握的职业能力进行分解。针对非机械类专业学生的就业岗位,学校需要对学生在未来实践工作中工作任务以及如何更好的完成工作任务等问题进行分析,从而明确特定就业方向中的工程制图素养发展目标,进而对非机械类专业学生通过工程制图课程教学应当掌握的能力与素养进行细分。具体而言,职业能力主要包括3个部分:一是基本能力,即学生的团队写作能力、交流沟通能力等最为通用、最为基本的岗位能力。二是专业能力,即学生将自身所掌握的工程制图理论知识和实践技能应用于自身专业问题、岗位问题解决中的能力。三是特色能力,即学生所具有的超越职业本身且可迁移的能力。围绕这三个层面对学生的工程制图素养发展目标进行分解,对于推动学生工程制图素养与社会人才需求实现良好对接具有重要意义。从校本课程开发工作来看,校本教材开发工作能够确保非机械类工程制图课程教学内容更好的适应学生的学习特点、学习需求,也能够确保教学内容呈现出与时俱进的特点,从而最大化的避免教学内容与非机械类工程制图发展产生脱节。具体而言,在校本教材开展过程中,有必要以技能提升为主线,并需要对教学内容进行模块化的呈现,当然,不同专业所使用的工作制图教学内容模块需要体现出一定的差异性,但所确定的内容模块之间需要呈现出紧密的关联。另外,在成果导向下开展校本教材开发,使用反向原则与倒推方式确定校本教材内容,也有利于确保教学目标的实现、彰显出校本教材在人才培养中的服务功能。与此同时,在校本教材的使用过程中,学校需要重视收集师生对校本教材的反馈信息,从而为校本教材的持续优化提供依据。
非机械类工程制图课程教学方法的设计与选择,需要体现出以能力发展为本位、以学生为主体的理念,即教学方法的设计与选择需要对社会企业岗位要求、人才需求做出考量,并重视激发学生学习兴趣与学习热情、引导学生深度参与到教学过程当中,与此同时,教师需要尽可能将真实的工作情境、工作项目引入教学当中,从而在提升工程制图教学效果的基础上丰富的工作经验,进而为学生专业能力的提升奠定良好的基础。具体而言,在非机械类工程制图课程教学方法改革中,教师可以对案例教学法、任务驱动法、合作探究法等作出尝试。从案例教学法在非机械类工程制图课程教学中的应用来看,案例教学法是依托实际案例开展教学活动的教学方法,在非机械类工程制图课程教学中,相对于传统的教学方法而言,案例教学法更为重视教师所开展的设计以及学生所参与的讨论,与此同时,案例教学法也能够透过实际问题呈现出工程制图课程知识,并可以在一定程度上将真实的工作情境引入教学过程当中。由此可见,案例教学法不仅具有生动直观的特点,而且能够激发学生在教学过程中的参与性,而更为重要的是,案例教学法有利于实现师生之间的教学相长,从而有效提升教师的理论素养与教学能力。在运用案例教学法开展工程制图教学的过程中,教师不仅需要重视围绕教学重点与难点开展案例设计与选择,而且需要重视确保案例呈现出普遍性、代表性与多样性的特点,从而促使学生能够通过了解案例做到触类旁通、举一反三。另外,教师需要鼓励学生针对案例开展思考、分析与交流,并重视与学生开展双向交流,做好指导与启发工作,从而确保学生能够对案例中包含的工程制图知识做出更为深入的.挖掘与掌握。从任务驱动法在非机械类工程制图课程教学中的应用来看,任务驱动法是学生围绕教师所设计的任务开展思考与探究,并在完成任务的过程中掌握工程制图知识与技能的教学方法。以教师为主导、以学生为主体、以任务为主线,是任务驱动法的主要特点,而设计工程制图任务、创设任务探究情景以及引导学生参与到任务完成过程中,则是任务驱动法的关键。对于学生而言,任务驱动法能够帮助学生通过一些相对简单的实际问题掌握工程制图理论知识,并激发学生思考与探索工程制图问题的兴趣,同时也能够在学生完成任务之后产生成就感与满足感,从而进一步激发学生的学习热情。对于教师而言,相对于传统教学方法而言,任务驱动法虽然要求教师做好任务设计工作并要求教师能够在学生完成任务的过程中做好指导工作,但却能够有效提升教学效率、构建起更为开放的教学氛围。当然,在运用任务驱动法开展工程制图课程教学工作的过程中,教师也需要注意在任务设计中避免出现简单化与难度过大的倾向。过于简单的任务不利于激发学生的求知欲,而难度过大的任务则容易令学生产生挫败感,因此,教师需要注意对任务难度做出合理把控。从合作探究法在非机械类工程制图课程教学中的应用来看,合作探究法是引导学生通过合作学习理论知识或者合作解决实际问题的方式来提升学习成效的教学方法。在非机械类工程制图课程教学中,引导学生开展自主思考与自主探索固然重要,但组织学生使用合作方式开展探索与学习,则不仅能够有效提升学生学习效率,而且可以锻炼学生的合作精神与协作能力。在教师使用合作探究法开展工程制图课程教学的过程中,教师面临的首要问题就是组织学生做好分组工作,在此方面,教师需要在学生自愿的基础上遵循异质分组原则,即针对非机械类专业学生在工程制图课程中的学习态度、学习成绩差异开展分组活动,确保每个小组中的成员都具有不同的个性、成绩以及优点,从而确保学生能够在合作探究中形成优势互补以及共同进步。另外,在学生围绕工程制图教学重点与难点开展合作探究的过程中,教师需要充分发挥出自身的监督与指导作用,其中,监督工作主要体现为对学生合作探究过程中的课堂纪律进行监督,而指导则主要体现为对学生合作探究中遇到的问题或者存在的偏差进行指导。
4结语
综上所述,在非机械类工程制图课程教学内容与方法的改革优化过程中,有必要以职业能力、社会人才需求为导向,在做好人才需求调研、校本教材课程开发工作的基础上,重视使用多元化的教学方法将真实的工作情境、工作项目引入教学当中,从而为非机械类工程制图课程教学成效的提升奠定良好基础。
参考文献
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作者:武立艳 单位:吉林工程技术师范学院机械学院
画法几何与工程制图课程教学的实践论文
【摘要】针对“画法几何与工程制图”课程的特点,结合实际情况,对该课程进行教学改革实践,包括精简教学内容以及采用泛三维模型进行演示和讲解,采用多媒体集成、动画模拟仿真等制作更形象生动的教学素材,采用分组教学模式等实施措施。通过本次改革,使本单位学生的成绩有了较明显的提高。
【关键词】工程制图;教学改革;泛三维模型;分组教学
“画法几何与工程制图”是高等学校培养工科学生机械绘图能力、读图能力的一门专业基础课,是一门主要研究用投影法绘制工程图样的理论和方法的技术基础课,是学习相关机械课程和从事机械产品设计的必备基础。通过本课程的教学,培养学生掌握正确的作图方法和步骤、基本制图标准、绘制和阅读一般工程图的能力以及空间想象能力,为今后进一步深造以及从事相关工作打下良好的基础。和一般课程相比,“画法几何与工程制图”是一门重要而又较难掌握的课程,它既不同于高等数学等纯理论性质的课程,又不同于金工实习等实践实验课,它是一门理论和实践结合得比较紧密的课程。根据本单位的实际情况,本次教学改革以就业为导向,根据专业发展和就业需求,按够用、实用的原则制定合理教学目的要求,精简教学内容,改革教学组织方法;教学过程以工作能力目标为核心,将理论教学与实践活动有机结合、融为一体,通过综合性的专业技能实践活动,培养学生的专业技能,达到学生解决实际问题的能力,从而全面提高学生的就业能力。
一、现状分析
1.教学内容较多“画法几何与工程制图”的教学内容较多,包括画法几何、工程制图和计算机绘图等内容,本单位学生难以在规定时间内对所有内容较好掌握,有必要精简部分“不重要”内容。2.教学模型难以呈现本校的“画法几何与工程制图”教学主要是通过以电子课件为主体,辅以尺规作图讲解加简单模型观察来讲授作图原理,然后让学生作图练习、解题的教学方式,素材大多来源于课本,与实际有所脱轨。课堂上学生对于正投影三视图形成原理缺乏直观认识,仅能抽象地将模型的二维三视图与其三维构造联想起来。另外,学生无法接触到真正的机械零件,对一些具有复杂形状的零件,学生也很难想象出其真正的构造,尤其是零件的剖面图,其在工程图样中占有极其重要的地位,但由于它非常的不直观,学生往往也是难以掌握。3.学生缺乏学习兴趣该课程的讲授对象是刚上大学而且从未有过工程实践的大学生,枯燥而抽象的教学方式很难调动学生的学生兴趣和热情,而且学生人数较多,教师对每个学生的平均单独指导时间不足。4.考核标准单一该课程的评价考核方式仍以考试为主,但由于考试时间有限,对于本课程所必须掌握的绘制零件图和装配图很难在考试中进行考核,导致课程的考核不够全面。
二、改革内容
1.精简教学内容(1)“画法几何”部分重点介绍正投影三视图体系的'形成原理,点、线、面及体的投影知识,对换面法、轴测投影等内容作简单介绍,因为该部分内容与后续的工程制图部分联系不大,也不影响学生的专业基础。(2)“工程制图”部分重点介绍剖视图的画法,标准件/常用件的画法,零件图与装配图的画法,其中可简略介绍相对少见的常用件画法。(3)“计算机绘图”部分调整为学生自学内容,因为利用计算机软件进行绘图只是工具上的变化,总体作图原理仍为前面介绍过的内容,另外还考虑到现代学生接触计算机较早较多,完全能胜任相关软件的自学任务。2.改革教学组织方法(1)采用泛三维模型进行演示和讲解。包括新增复杂模型、可剖开模型、真实零件和计算机三维模型,增加授学的直观性,降低对学生空间想象力的要求,从而提高学生对课堂内容的理解和掌握。(2)充分利用计算机辅助教学软件。采用多媒体集成、动画模拟仿真等制作更形象生动的教学素材,以更有趣的方式展示某些复杂难懂的过程,从而激发学生的观察力、发现力、想象力、逻辑联想力,提高教学效率和教学质量。(3)采用分组教学模式。将所有学生分成若干学习小组,实行组长负责制,挑选对知识掌握较好的学生作为组长,组长主要负责对其组员进行额外的辅导,从而可以分担教师的指导任务,也增加了每个学生接受指导的时间。另外平时可组织组间竞赛活动,充分调动每个学生的学生热情和积极性。3.改革教学评价与考核方式(1)增加平时作图练习的考核比重。主要是增加对学生绘制机械零件图的练习,并把它作为总评成绩的重要组成部分,从而增强学生对零件图的掌握。(2)设置新的考核方式。平时一般作图练习占30%,绘制零件图占20%,期末考试(笔试)占50%。
三、实施方法
1.调整教学内容的学时分配。2.新购若干教具,包括机械制图画法几何投影箱、机械制图教学模型和常见机械零件等;用三维软件solidworks绘制教材中涉及的三维模型例子;用solidworks和flash等软件制作教学动画。3.根据学生平时上课表现以及平时练习完成情况,选出若干名基础知识掌握较好的学生作为组长,每位组长带5~6名组员形成学习小组,在课堂讨论中组长主导组员积极参与,在课后组长还要对其组员额外辅导。4.教学评价与考核方式设置为:平时一般作图练习占30%,测绘零件图占20%,期末考试占50%。
四、改革目标
1.通过精简教学内容,把教学时间花在最基本、最重要的知识点上,重点让学生掌握正投影的投影规律以及运用该投影规律做出常规机械零件的零件图,保证底子薄的学生也能跟上教学进度。2.通过改革教学组织方法,充分调动学生的学习热情和积极性,采用更直观的授学方式,从而降低对学生空间想象力的要求,充分利用多媒体教学激发学生的观察力、发现力、想象力、逻辑联想力,提高教学效率和教学质量。3.通过改革教学评价与考核方式,引导学生掌握本课程中最实用,对其专业发展最重要以及对其就业最必要的基础知识,同时也实现更全面地评价学生对本课程的掌握程度。
五、实施成效
1.经过一轮教学改革实践后,本单位某专业班级的“工程制图”课程的平均分达到78.3分,而改革前往届同专业班级的该课程平均分仅为71.9分。经过一轮教学改革实践后,本单位某专业班级的“画法几何”课程的平均分达到76.3分,而改革前往届同专业班级的该课程平均分仅为69.8分。实践证明,本次教学改革对提高学生学习成绩以及掌握本门课程内容有较明显的积极作用。2.通过采用泛三维模型以及多媒体课件进行演示教学,明显提高了学生对本系列课程的学习兴趣与学习热情,课堂气氛也有提升。进行本次教学改革前会有个别学生因理解能力稍差,出现畏难情绪,以至于不愿意动笔画图,而经过改革以后,基本没有学生还会觉得该知识无法理解,也更积极动手练习,进步明显加快。3.通过分组教学,让学习能力较强的学生(组长)对个别学习本课程有困难的学生进行额外的辅导,有效提升了整体班级的学习效果。而且,在分组教学过程中,组长也经常能发现自己知识面的不足而进行弥补,同时也对已掌握的知识反复地温习,这对其自身的锻炼效果也非常显著。
六、项目创新
1.提出“注重基础,偏重够用、实用”的画法几何与工程制图教学理念。针对本单位学生自身基础、专业发展需求以及就业方向,对传统教学内容进行适当调整,重点让学生掌握正投影的投影规律以及运用该投影规律做出常规机械零件的零件图。2.采用多样化教具、课件进行演示教学,形成一套形象生动的教学资料。除了新增复杂模型(如可剖开模型)外,为了与实际联系更紧密,还增加实际机械零件作演示;另外作为补充,还利用solidworks绘制大量三维模型,利用多媒体软件制作演示动画等。3.增加学生参与度。采用分组教学模式促使每位学生必须参与到学习讨论中,从而调动其积极性,也能使每位学生获得更多的辅导,组长得到更多锻炼。
七、改革总结
经过一轮改革实践后,形成了一份特色鲜明、生动有趣、通俗易懂的多媒体课件和教案,开发出了一批实用、巧妙的模型库,形成了一个联系实际,并且能充分调动学生积极性的教学组织形式,形成了一个科学全面的教学评价与考核方式,同时也显著提高了学生的学习成绩。本次改革中分组教学模式可以推广到其他的专业课程,如机械设计基础等。
参考文献:
[1]桂少清.“工程制图”教学中的几个问题[J].国土资源成人教育,,(4):51-52.
[2]丁华.对“工程制图”课程教学与学习的思考[J].中国建设教育,,(2):17-20.
[3]石雪萍.“机械制图”课程教学改革探索[J].教育与职业,,(9):150-152.
[4]朱凤艳.高职机械制图教学改革研究[J].教育与职业,,(23):142-143.
程序设计与学生综合素质培养探讨论文
摘要:“程序设计”这门课程,是教师难教、学生难学的课程。其传统授课方法是重语法而轻算法,现行的授课方法是算法语法并重,作者认为这门课程包括算法、语法、综合素质三方面的内容,通过这门课程的学习应该对学生终生发展打下基础。
关键词:程序设计;算法;教学思想;终生学习
1 严谨的逻辑思维,表现出雄厚功力
如果没有程序驱动,计算机不过是一堆金属和塑料而已。程序可以让计算机忠实地实现人的意图,严谨的逻辑思维是程序设计的关键,而学生最容易接受的是“流程图”,这正是描述逻辑思维的最好工具。大厦有施工流程图,装电视机有装配流程图,而企业的生产线则是运动的流程图。流程图就是秩序,就是逻辑。画流程图必须充分考虑各种情况,力求无懈可击。作为训练,教师应要求学生上街购物前画购物流程图,班委策划活动应画活动流程图,进而写程序也须先画程序流程图。有了程序流程图,就可按图索骥,迅速将思维转化为程序。
2 学习规则,利用规则,在限制中求发展
对程序设计初学者来说,最头痛的事是太多的语法规则限制,动辄语法出错,进而望而生畏,失去信心。这主要是教师的心理教育没有跟上、学生思想不通造成的。其实,生活本非随心所欲,它是充满各种限制的。如国有国法、校有校规,玩游戏要遵守游戏规则,过街口不也受红绿灯限制吗?歌德诗云“在限制中显示出能手,只有规律能给我们自由”。计算机语言的各种规则是科学家们智慧的结晶,已经深入人心,由这些语言编写出来的'程序给社会创造了极高的效益和效率。据作者所知,特别是计算机语言,规则和规律是紧密联系在一起的。只要细加分析,这些规律是很好掌握的。无论做什么事,均似刨丁解牛,掌握规律之时,就是游刃有余之日。
3 标新立异的算法,追求事半功倍
算法是程序的灵魂。衡量程序质量的高低,算法是重要指标之一。
思路决定出路,人生是需要思考的。俗话说“磨刀不误打柴工”,先思考后行动,可以规避风险,提升成功率。
4 程序模块化思想,培养学生管理意识与合作意识
打一场战役,要分成若干阶段,在若干战场实施。这种“分解大任务,各个击破”的思想,正是现代模块化程序设计的思想。其实,模块化思想在生活中有着广泛的应用:企业分部门,军队分兵种,学校分专业……,各类计算机语言中的函数、过程等正是为此而设,它实现了将复杂问题简单化。编程时应尽量要求学生把问题分解为功能相对独立的子模块,将它们定义成函数、过程,这样既增加了程序可读性、可改性,又方便了系统编译。
5 从项目入手,举一反三,提炼特殊中蕴含的普遍规律
程序有顺序、选择、循环三大结构,无论程序要解决的问题多么复杂,均可用这三种结构来实现,这就是程序设计的辩证法。一个优秀的程序员不在于它写了多少个程序,正如高考状元并不是做题最多的学生。当然,不做题,也绝对当不了状元。对于程序设计这门课程,教师应该采用项目教学法,以项目作为实训的基本单位。每个项目做完后,还应指导学生回头分析,认真总结规律,然后再利用规律去完成一个类似的项目。只有掌握了事物的规律,才能反过去更好地驾驭事物,进而达到人生的上乘境界。
6 把握变量类型、作用域及生存期,学会节约资源,量体裁衣
虽然现代计算机硬件配置越来越好,但其运行的软件也越来越大,特别是当运行多个任务时,往往会因争夺有限的系统资源而导致软件运行速度降低,甚至死机。每一种计算机语言均提供丰富的数据类型,还可以控制诸变量的作用域和生存期,使程序紧贴硬件运行。
7 潇洒的程序风格,宛如一首人生的诗
程序是一首诗,程序员应该有诗人的耐心和超脱。唯有精雕细琢,才能诞生耐人寻味的作品。各类计算机语言均要求的“锯齿形”源代码书写风格十分科学、漂亮,行行代码,仿佛人生层层阶梯;而程序的两边又像人生轨迹,有进有退,错落有致。作为一名称职的“程序设计”课程教师,理应要求学生无论做什么事,都要像写程序一样,不但要完成指定之功能,而且要追求完成功能的过程规范、漂亮、潇洒。
工程思维培养与化工设计课程改革论文
[摘要]化工设计是化工类专业的核心专业课,对学生工程思维的培养具有十分重要的作用。在分析高校化工类人才培养中存在的问题后,本文以学生工程思维的培养为出发点,从自主学习、实践操作、教学形式三个方面进行了相应的有针对性的思考,同时结合应用型大学的特点,提出了解决问题的方法。
[关键词]化工设计;课程改革;工程思维
化工设计是化学工程与工艺及其相关专业的一门综合性最强、应用性最广的专业必修课。它将化工原理、化学反应工程、化工热力学、化工制图和化工仪表及其自动化等众多课程联系起来,以使学生对化工行业形成深刻、全面的认识[1];同时以车间生产和装置设计为出发点,运用物料衡算和热量衡算对工艺的可行性进行分析[2]。该课程要求学生在学习过程中形成工程意识,掌握工程思维方法,提高分析和解决实际问题的能力,是一门让学生将所学理论知识转化为工程思维的实践性课程[3]。随着现代计算机的发展,多种化工过程模拟软件和化工物性数据库相继产生,方便工程人员调试反应设备、优化反应条件并将工作化繁为简,在极大地减轻了工作量的同时,提高了设计的精度。因此,教学中让学生学习并掌握化工模拟软件的使用是很有必要的。当今,国民经济水平不断提高,胜任化工设计的高素质人才也越来越受到用人单位的欢迎。化工设计课程的教学实践表明,基于工程思维培养化工专业卓越工程师,是当前高校教育的重中之重。
一、化工设计传统教学模式存在的问题
(一)没有带动学生的积极性
目前,化工设计课程大多使用多年前的老教材,内容陈旧,选择的工艺生产流程和技术指标也已落后甚至被淘汰。此外,授课以教材内容为主,教师只注重课本中设计流程的讲解,没有联系生活实际进行解释,导致学生理解不深刻。同时,教师与学生缺少互动,导致学生的学习积极性不高,自主学习能力不强,且学习效率不高[4-5]。
(二)理论教学与实践操作脱节
学生虽然能够解释化工设计的理论问题,也了解化工设计的主要流程,但是无法将所学知识运用到设备选型和化工设计中,无法做到理论联系实际。老师的讲解不够深入浅出,且不能联系实际,导致学生对工程设计没有形成深刻的认识,仅学到一些皮毛,对课程缺乏整体把握,认识过于片面。此外,现有化工设计流程的介绍过于死板,不利于学生工程意识和创新思维的培养。
(三)教学形式单调,教学方法单一
化工设计是一门应用性课程,综合性强,知识范围跨度大。在传统的课堂教学中,教师往往照本宣科,学生觉得内容枯燥、无聊,设计标准复杂、技术难度大,自然提不起兴趣。与此同时,计算机及化工设计软件的使用是当代化学工程与工艺及其相关专业学生不可或缺的基本能力之一,但教师对多媒体技术的应用不够合理,学生缺少运用计算机软件进行化工设计的技能训练。
二、化工设计课程改革的创新尝试
(一)改进教学内容,提高学生的学习主动性
化工设计课程的主要目的'是让学生掌握设计的基本概念、化工厂设计的基本流程及注意事项。在授课过程中,教师应重点讲授设计的方法和原则。为了使学生理解得更为深刻,同时调动学生的主观能动性,教师可以先给出一个工厂设计实例,从设计理念、设计内容和设计方法出发,引出本次课程的相关知识点,如精馏塔塔板的选择、换热器管层和壳层中加热和冷却流体的选择[6]。学生从生产实际出发,可以逐步了解企业的生产流程、设备选型、管线布置和厂址位置的选择等。这就改变了以往填鸭式的教学模式,将企业实际生产和课堂知识联系起来,使课堂内容更加生动、丰富,调动了学生的学习积极性,活跃了课堂气氛,同时使学生对所学知识点和相关概念的理解更加深刻,提高了学生知识学习的内化速度,有利于培养其独立发现问题、解决问题的能力和团队协作能力,以及工程思维和创新精神。这种教学方式不仅要求教师十分了解教学内容,而且要求教师积极参与学科项目的研究,将理论知识与实际生产联系起来,从而丰富教学内容,提高课堂教学效果。
(二)通过生产实习和化工竞赛,培养学生的工程意识
生产实习是培养学生工程思维和创新意识的重要环节。在生产实习过程中,学生要对化工设计形成感性的认识,并通过老师的现场指导,明白什么是流程设计、设备选型和车间管路布置[7-8]。同时,教师可以结合实际生产进行讲解,将化工设计大作业与实际生产有机结合起来,向学生解释化工设计的具体细节,让学生对所学内容有直观的理解,并深刻认识化工设计在实际化工生产中的重要性。另外,教师应积极鼓励学生参与全国性的大学生化工设计大赛。参赛前,教师可以按照设计院的操作流程,根据每个学生的兴趣进行分组,在仔细分析任务并制定计划之后,让不同组的学生负责一套工艺设计的不同部分,将理论知识用于实践。这样既可以让学生对自己负责的工作有更深刻的认识,还能帮助学生了解化工设计院的工作流程,培养学生的工程思维和团队合作精神,提升其未来作为一名化学工程师的责任心。化工设计大赛作为一项综合性比赛,可使学生了解如何立项、选址,选择合适工艺合成路线的方法,设备选型及经济可行性分析等。化工设计大赛的答辩过程可以提高学生的语言表达能力和临场处理问题的能力。化工设计大赛不仅能够大幅提升学生的综合能力,强化学生对所学专业知识的理解,而且能够锻炼学生发现问题和解决问题的能力,培养学生的工程思维,为其以后参与设计打下坚实的基础[9]。
(三)强调化工模拟软件的重要性
AspenPlus、ProⅡ、pdmax和CAD等流程模拟和工厂设计软件对于实际生产十分重要。使用AspenPlus对化工过程进行模拟时,可以任意组合不同的反应条件和反应方法,并进行可行性分析,从而培养学生的创新能力[10]。与传统物料衡算相比,使用软件进行计算可以简化流程,极大地减少计算时间,同时为设计人员提供翔实的基础数据,方便其调整设计方案,也为优化设计方案提供了方向,能够很好地指导实际工业生产。使用AspenPlus进行化工反应工程、化工分离过程和化工热力学模拟计算可以提高计算的精度,改善设计的质量。在现代化工技术领域,设计能力强、技术过硬的综合性设计人才必须能够通过AspenPlus等化工模拟软件将所学理论知识和实际设计结合起来,并在了解设计目的之后不断进行调试,提升自己的设计能力。化工软件不仅可以用于新工艺的设计,而且能用于旧设备的改造、生产条件的优化和设备故障分析。因此,让学生掌握相关软件的使用,有利于其提早熟悉工作环境,也有助于培养其工程思维。
三、结语
化工设计是一门实践性和综合性非常强的课程,教学中应以培养学生的工程思维为出发点,运用多媒体等现代化教学手段调动学生自主学习的积极性,并重视学生合作解决问题能力的提高。同时,化工模拟软件和设计软件的使用可以培养学生解决实际工程问题的能力和思维,极大地提高化工设计的教学质量和效果,进而为国家和社会培养更多具有工程思维的高素质应用型化工专业技术人才。
参考文献:
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[5]张宇,贾丽华,郭祥峰,等.“课赛融合”模式在化工设计教学中的实践[J].高师理科学刊,2016(11):91-93.
[6]郭文瑶,辛志玲,张萍,等.翻转课堂在化工设计课程中的应用[J].化工高等教育,2016(5):83-86.
[7]陈静娟,孔学军,何承东.基于翻转课堂的化工设计课程教学的思考[J].赤峰学院学报(自然科学版),2016(14):268-269.
[8]张刚,涂军令,傅小波,等.化工设计课程教学中的问题与改革尝试[J].广州化工,2016(6):181-182.
[9]茅慧.AspenPlus在化工设计物料衡算中的应用分析[J].化工管理,2015(11):66.
[10]刘国清,曾坚贤,申少华,等.基于校企合作化工专业毕业论文(设计)新模式的探索[J].广东化工,2015,42(14):236-237.
摘要:作为一门高职院校的工民建以及有关专业的基础课,《建筑制图和识图》不仅难学,还很难教,因此,只有精讲多练,从本课程的特点出发去激发学生的学习热情,提高学生的图纸表达和形象思维的能力,分别从加强实践教学、理论联系实际等多个方面做起,才能培育出更加适应社会的需要的高端技术应用型专门人才,并彰显高职教育的特色。
关键词:教学方法;《建筑制图和识图》;应用导向;教学内容
(1)枯燥、单调、严谨。工程图是工程界的共同语言,建筑设计人员需要通过图纸将自己的意图和思想传达与建筑施工人员,而建筑施工人员则需要通过图纸来理解设计人员的意图。所有从事建筑工程设计、施工和管理的技术人员都和图纸息息相关,没有图纸就没有建筑。《建筑工程制图与识图》课程所要教授的正是这样的一种工程语言,因此,这门课程必然容不得半点马虎,严谨性和准确性要求极高,图纸的每一个线型和符号都是统一的,这种规范和标准的要求自然也就使之显得更为枯燥和单调。
(2)空间形体的形象思维能力要求非常高。学习这门课程要求学生必须具有非常强的表达和空间思维能力,不仅可以将自己所想的东西用图纸以规定的标准表达方法表现出来,并且可以让使用图纸的人清楚地理解绘图之人的意图和目的。对于初学者来讲,不仅要掌握规定的符号和图形所表达的含义,还必须将这些符号和图形进行联系从而构思出空间想象,这都是较为困难的教学任务。
(3)有很强的实践性。要培养出精湛的识图和制图技能不仅要进行严格的要求,还需要长期的识图和制图实践。《建筑工程制图与识图》课程具有很强的综合性和实践性,因此,在学习本课程的伊始,就必须要求学生养成良好、正确的使用仪器和绘图工具的习惯,严格按照规定的正确步骤和方法去制图,严格遵守有关的标准。也唯有通过这种严格而认真的'训练,才能让学生牢牢掌握识图和制图的基本技能,使之可以学以致用,在学习中把理论和实践相结合。
(1)优化教学手段。单纯地使用黑板进行板书和几何作图等传统的“填鸭式”教学方法容易忽视学生的可接受性,且很难对工艺的内部结构和过程进行直观而生动的表达,其实早已无法满足当前时代对高职院校学生的需要,所以我们必须进一步推进素质教育的深入发展和教育现代化工程,充分利用如电脑制图、多媒体教学和模型演示与虚拟动画相结合等现代技术来丰富高职课堂教学。
(2)转变教学观念。作为工程技术专业的基础课之一,《建筑工程制图与识图》课程不仅有严谨的理论,还和工程紧密相连,实践性非常强。我们必须以学生为中心,深入贯彻因材施教的思想,可以采用分组讨论、“图纸会审”模拟和座谈会等方式来激发学生思维活力、活跃课堂氛围,从而帮助学生养成良好的思考习惯并储备多方面的丰富知识,提高自身的集体观念、交往能力和团队意识等,提升学生在日后的工作岗位中的就业能力。
(3)创新应用教学方法。《建筑工程制图与识图》课程具有很强的实践性,单纯的课堂教学对于培养学生的实践操作能力帮助并不大。想要激发学生的学习兴趣和积极性,就必须以就业需要为教学导向,根据教学内容的实际情况,将课堂教学和现场教学进行结合,使用建筑构造实训室等地点完成教学实践环节,使学生可以置身于建筑中去进行识图和实践的训练,努力增强学生综合运用多个知识点的能力。此外,如果可以使实训中的作业成果和实际的职业工作过程进行匹配,必然也会收到不错的教学效果。
4结语
随着我国高等职业教育的进步和发展,社会越来越要求职业教育必须缩短教育和就业的距离、更加贴近生产和实际生活。职业教育要以为社会经济服务为根本宗旨,以职业能力作为教育的目标、基础和评价标准,适应当前市场经济对人才的培养需求。因此,探索和研究《建筑工程制图与识图》课程在教育内容、教学方式方法等方面的改革具有重要的意义。
(1)制定新的教学大纲。我们必须根据高职院校自身的教学特点对教学内容进行筛选和取舍。一般而言,可以将教学内容按需要分为三大主要部分:一是投影原理,包括了点、线、面的投影、立体投影和曲面投影,二是识读并绘制建筑工程图,三就是增加的关于建筑的基本构造方面的知识,包括墙体、基础和地下室的建筑结构的介绍等,其主要目标在于使学生对于建筑的一个整体结构可以有一个整体的认识。
(2)修改教学计划。一般来讲,《建筑工程制图与识图》课程的教学计划的安排以投影原理的知识为主要内容,大约占到课时的2/3的比例,以识读和绘制建筑工程图为辅,大约占到课时的1/3的比例,而建筑的基本构造方面的知识内容则并没有纳入教学计划的安排。然而,从就业的需要和高职类院校建筑工程技术专业的自身特点出发,我们应当对投影原理这一部分的内容进行精简,大约可以将其所占的课时比例缩小到1/3,同时增加识读和绘制建筑工程图部分的内容,重点要放在识读建筑工程施工图纸方面,可以将其所占课时比例提高到大约1/2,最后,要用识读标准图集的方式训练学生并增加建筑基本构造方面的内容比例,大约可以使之占到课时比例的1/6.
(3)重新选择教学用书。高职院校《建筑工程制图与识图》课程的教材在侧重点方面不同于高校《建筑工程制图与识图》课程的高职高专类教材的特点,且在形成内容上也不同于《工程制图》,因此,我们必须参照教学计划的安排合理选择教材。
依托信息技术课程教学 培养学生信息素养与创造性思维能力
南昌市第一中学 陆云娜 蒋宜剑[内容提要]:
随着信息技术的迅猛发展及其在社会各个领域中的广泛应用,信息素养作为生活在现代社会中的公民所必须具备的基本素质,越来越受到世界各国的关注和重视。21世纪,中国的基础教育迎来了前所未有的大好局面,同时也面临着新的挑战。熔知识经济与信息发展于一炉的时代所需人才发生着巨大的变化,不仅需要有渊博的专业知识,而且要有宽厚的知识基础、良好的心理素质、获取与处理信息的能力和一定的创新精神。这些人才的培养要依赖于学校教育信息化的进程,要以教育信息化为载体,带动新一轮基础教育课程改革,开创数字化的校园生活,构建符合创新精神和素质教育的新世纪育人模式,从而培养学生信息素养,让学生获取创造性思维能力的发展。本文就在信息技术课程教学过程中,如何培养学生的信息素养与创造性思维能力做简单的阐述。
[关键词]:
信息素养 信息技术 创造性思维
[正文]:
《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》提出,要“在高中阶段的学校和有条件的初中、小学普及计算机操作和信息技术教育,使教育科研网络进入全部高等学校和骨干中等职业学校,逐步进入中小学”。11月,我国教育部颁发了《中小学信息技术课程指导纲要(施行)》,提出课程任务和教学目标是,“培养学生信息技术的兴趣,了解和掌握信息技术基本知识和技能,了解信息技术的发展及其对人类日常生活和科学技术的深刻影响。通过信息技术课程使学生具有获取信息、传输信息、和应用信息的能力,教育学生正确认识和理解与信息技术相关的文化、伦理和社会问题,负责任地使用信息技术;培养学生良好的信息素养,把信息技术作为支持终生学习和合作学习的手段,为适应信息社会的学习、工作和生活打下必要的基础。”这个文件比较突出的特点有:它第一次提出了课程名称为信息技术;在其目标中,第一次提出了培养学生良好的信息素养,并且强调了伦理问题,提出了“负责任地使用信息技术”的要求。据此,培养学生的信息素养已成为信息时代学生教育的重要内容。
一、注重学生信息素养的培养
信息素养早在1974年由美国信息产业主席保罗•泽考斯基(Paul Zurkowski)提出来,认为学习者具备的信息素养包括信息意识、信息道德、信息知识和信息能力,学生需要有迅速有效地发现并把握对自己学习有价值的信息的意识,并把这些信息整合到自己的知识结构中来的意识。对使用的信息进行配合加工、合成,以生成有益于社会、他人和自己的信息,学会选择、判断和评价。
在全美图书馆协会和美国教育传播与技术协会在其出版物《信息能力:创建学习的伙伴》中,指定了学生学习的九大信息素养标准,这一标准从信息素养、独立学习和社会责任这三个方面表述,更进一步丰富了信息素养在技能、态度、品德等方面的要求。
标准一:具有信息素养的学生能够有效地和高效地获取信息;
标准二:具有信息素养的学生能够熟练地、批判性地评价信息;
标准三:具有信息素养的学生能够精确地、创造性地使用信息;
标准四:作为一个独立学习者的学生具有信息素养,并能探求与个人兴趣有关的信息;
标准五:作为一个独立学习者的学生具有信息素养,并能欣赏作品和其他对信息进行创造性表达的内容;
标准六:作为一个独立学习者的学生具有信息素养,并能力争在信息查询和知识创新中做得最好;
标准七:对学习社区和社会有贡献的学生有信息素养,能认识信息对民主化社会的重要性;
标准八:对学习社区和社会有贡献的学生有信息素养,能实行与信息和信息技术相关的符合道德的行为;
标准九:对学习社区和社会有贡献的学生有信息素养,能积极参加小组的活动来探求和创建信息。
虽然各个专家和机构对信息素养的具体界定会有所不同,但是其内涵基本上都是一致的。笔者认为培养学生的信息素养可以从以下几个方面入手:
1、 信息意识的培养。
信息意识是指个人具有信息需求的意念,对信息价值有敏感性,有寻求信息的兴趣,具有利用信息为个人和社会发展服务的愿望。信息技术课的最大特点是每节课每个学生都是在网络化的计算机前,通过计算机及互联网络,每个学生都拥有一个无限广阔的信息海洋。因此,在初次接触电脑时,可让学生通过电脑软件来学习电脑的组成、操作;并学会用电脑做算术、写日记、用电脑背单词、用电脑画画、上网浏览新闻等简单的应用。让学生明白随着计算机和网络的发展,计算机的能力越来越大,能干的事也越来越多,人类也越来越依赖于计算机及网络这种工具。
2、 信息处理基本工具技能的培养
当今,计算机多媒体和因特网已经成为拓展人类能力的创造性工具,信息能力成为与读、写、算一样重要的新的终生有用的基础能力,它同发散性思维、问题解决能力一起,构成了学生创新和学会如何学习的基础。学生掌握信息技术的过程,既是一个动手实践的过程,也是一个认知创新的过程。比如一个学生利用已掌握的信息技术去完成一件作品、解决一个问题、进行一项学习、开展一项研究时,他需要开动脑筋,大胆想象,动手尝试,还需要与他人合作解决问题,这样就为培养学生信息能力、探究学习能力、创新实践能力和合作学习能力提供了极好的途径。在这个分秒必争的网络时代,通讯能力除了传统的阅读、写作和口头表达能力之外,尤其注重Internet的浏览、电子邮件的收发、通过聊天室和BBS等与外界进行交流的能力,这些信息平台拓展了学生的交流范围并加强了与他人的联系、协作。如果连Email、Explorer、qq、Chatting-room也搞不懂,那么他将被新的世纪所抛弃。能在信息时代生存的基本技能,还应包括让学生掌握搜寻自己所需的信息并能对已有信息进行有效地组织、整理、利用和传播的方法。而搜寻的信息源主要在Internet、当然也包括一些出版发行的电子媒体(CD和DVD等)以及各种传统印刷媒体。
3、 信息伦理道德的培养
信息伦理是指个人在信息活动中的道德情操,能够合法、合情、合理地利用信息解决个人和社会所关心的问题,使信息产生合理的价值。随着信息高速公路的延伸,网络应用的推广,虚拟社会与现实社会的界限越来越模糊,更加要求学生在信息活动,特别是在网络的信息活动中,要养成正确的伦理道德观念。
1.学生可获得的'各种来源的信息的数量(离线的以及联机的)正在快速增加。在教学生批判性地评价各种信息资源的同时,应教他们批判性地评价网络站点。教师要学会判断网上内容是否有效,并教学生同样去做。随着互联网使用的增多,网站正逐渐成为受欢迎的教育资源。然而并非每个站点都是好的资源,那么如何决定一个站点是否值得使用呢?我们可以从网站的技术、目的、内容、拥有者(发起者)、实用功能、设计(美学)等方面去评价一个网站的精确性、权威性、可靠性,看该站点是否提供了解决问题所需要的信息。防范、控制学生的网上活动是不可能,也是不明智的,还不如教给他们批判的眼光和评价的意识。
2.加强青少年网上安全教育。网际空间好比一个巨大的城市,有图书馆、大学、博物馆、娱乐场所,在那儿可遇到各方面的非凡人物。但是,跟任何真实社区一样,那儿也有青少年学生应该避免的人和区域,以及其他仅可小心接触的东西。知道危险并懂得如何避免,就可绕开Internet上的大多数陷阱,而利用其所有的积极方面的资源。
对青少年学生来说,常见的危险包括感到不舒适(的情景和行为)、身体上的危险、泄露个人隐私或担受金融风险、遭受骚扰、伤害别人而卷入麻烦等等。对此,要教育学生记住,应该从不在Internet上发布任何在公共场合中不想让人知道的东西,在网际空间遇见的人可能并不是其所看起来的那样。在现实的公共场合不说的话不做的事,在虚拟的网际空间同样不说不做。要注意保守身份秘密,不与网上“遇见”的人随便见面,不要回复敌对、挑衅、不当、或以任何方式让人感到不舒服的电子邮件、聊天评论、新闻组信息,经常和父母谈谈自己的期望以及网上的活动。
而对于学生家长,也应该经常和孩子谈谈在网上他们可以做什么不可以做什么,对孩子持开放的态度,鼓励他们上网遇到问题时来找自己,家长自己则尽所能学习关于Internet的知识。有条件的家长也可以利用软硬件技术对网上内容进行屏蔽、过滤和分级。
3.利用计算机和网络技术,拓展德育新渠道新空间。网络对现有的法律法规、道德规范,对现有的思政工作、德育工作带来了巨大冲击,但同时也给思政工作、德育工作提供了新的便利和契机。我们在加强网络道德教育,引导网上行为规范的同时,也可以利用计算机和网络技术,寻找德育工作的新方法和新途径,拓展德育教育的新渠道、新空间。
二、实现信息技术教学创新,培养学生创造性思维能力发展
随着社会的不断进步,科技的飞速发展,计算机逐步进入课堂并成为一门基础课程,与其它课程相比,其实践性很强,内容更新速度更快,它要求必须把创新能力培养贯穿教学的全过程。目前,中、小学计算机课的课时安排普遍偏少,教与学的任务相当艰巨。教师要有创新意识,启发学生的创新思维,培养学生的创新能力。美国教育学家布鲁纳谈过:“学习是一个主动的过程,使学生对学习产生兴趣的最好途径就是使学习者主动卷入学习,并从中体现到自己有能力来应付外部世界”。根据这一论点,我在计算机教学的实践中,就如何充分发挥学生自己的能动作用,让他们积极主动地参与到学习和实践中,真正成为创新学习的主人,进行了一些尝试与探索。
1、实施教学导入创新,选择引人入胜的方式对待新授内容
大家都知道,爱玩是孩子们的天性,对待新事物强烈的好奇心是孩子的本性。根据学生的这一特点,在讲授鼠标的基本操作时,我没有按传统的教法,先讲理论知识,而是教学生进入游戏(学生根据自己的爱好,进纸牌游戏或扫雷游戏)让他们动手实践寻找乐趣,从而激发学生的学习兴趣,在玩的过程中再介绍鼠标的几种操作方法,以及游戏规则。另外在玩的过程中,鼓励学生同桌之间进行讨论及时交流游戏经验。这样学生在玩中很快掌握了鼠标的几种操作方法:单击、双击、拖动等。通过这节课的学习,不仅激发了学生的求知欲,还培养了学生的动手能力,让学生成为课堂上的主人,通过自主探求获取新知,不断内化为学习前进的动力。
2、实施教学方法创新,激发学生学习热情
心理学家告诉我们:求知欲、好奇心乃是智力发展的心理基础,当学生对学习的内容发生兴趣的时候,他们的思想就会活跃起来,记忆和思维效果就会大大提高。另外学生兴趣既是当前学习的强大动力,也是进一步探索的基础。
电脑游戏由于具有极好的交互性、趣味性、挑战性,对孩子们来说更是抵挡不住的巨大诱惑。为了提高学生的打字速度,我在教学中大胆引入游戏,以游戏为媒介,把它作为提高学生学习效果的手段,受到了意想不到的教学效应。例如,我利用“机器猫打字游戏”软件,让学生在有一定输入速度的前提下,进入此游戏软件,在游戏的召唤下,枯燥无味的打字练习变得生动活泼,激人奋进,同学们的注意力高度集中,自信心、自觉性随之增强。这样,盲打的准确率也逐渐提高,打字的速度也相应提高,身心愉悦地投入到学习之中,收到良好的效果。
在信息技术飞速发展的今天,学生的信息素养与创造性思维能力的培养,不是一两节课就能解决的问题,而是我们做教师的任重而道远的任务,是贯穿于每节课、每个教学设计、每项教育教学活动之中的。它需要我们勤奋学习专业知识和综合知识的整合,灵活借鉴典型经验,不断反思自我的教育教学思想行为,乐于探索新课程背景下信息技术教育的模式,创造性地开展信息技术教育教学活动,实现自我超越,主动发展,与学生一块儿进步,和学生一同成长。
[参考文献]:
1、《什么是信息素养》 中国教育曙光网
2、《全国中小学信息技术课程指导纲要(试用)》
3、《小学生信息素养教育目标和信息能力培养途径》电化教育研究.10
4、《依托信息技术课程教学 培养学生信息素养》肖承雄
5、《网络社会学》中国时代经济出版, 谢泽明
6、《思想政治教育环境论》复旦大学出版社 2002沈国权
7、《网络传播论》上海交通大学出版社2002赵士林等
学案导学与学生创新思维能力培养的研究论文
摘 要:学案导学是基于建构主义理论、主题教育理论和素质教育理论而提出的一种教学模式,以借助学案调动学生的自主学习,从而使学生进行主动的知识建构的教学模式。教师在充分了解学生具体情况的基础上,以导学为方法,指导为主导,学生的自主学习为主体,共同合作来完成教学任务,在完成教学任务过程中培养学生的创新思维能力。
关键词:学案导学 创新思维能力 培养
所谓“学案导学”是指以学案为载体,以导学为方法,教师的引导为主导,学生的自主学习为主体,师生共同合作完成教学任务的一种教学模式。“学案导学”的改革旨在变教为导、变学为思、以导引思,改变了传统的教学模式中填鸭式教学的弊端。“学案导学”的思想合乎现代教育规律即重视学习的过程。教学过程中,要把创新思维能力的培养放在重要的位置,在保障学生充分体验学习过程的基础上,实现高效化学课堂的目标。
在九年级化学教学中,如何运用学案进行导学,培养学生的创新思维能力呢?就此问题,结合我的教学实践感悟,谈谈我的一点认识。
一、学案导学激发思维意识是创新思维能力培养的起点
俗话说得好:“学起于思,思源于疑。”教学过程是一个发现问题、分析问题、解决问题的'动态过程。好的问题可以诱发学生的学习动机,启迪思维,激发学生学习的求知欲。学生的创新思维能力,是由遇到要解决的问题而引发的。在学案上,恰当质疑,创设悬念,能激发学生迫切探究的认知心理,达到探究的目的,因此在教学过程中设问的质量高低,直接影响到学生创新思维能力的培养。如何提出高质量的问题呢?这就要求我们教师必须吃透教材,了解学生,开阔思路,要抓住知识重点、难点、衔接点,探究问题的关键点、消极定势的易疏忽点等。所提出问题的难度要适中,不仅要接近学生的最近思考区,而且问题的编排要有良好的艺术性、顺序性和逻辑性。提出的问题要新颖,具有较强的启发性和趣味性,才能更好地诱发学生的积极性与创造性。
二、创设思维环境是创新思维能力培养的前提
传统的教学是教师经过精心准备,以讲授为主的教学,这是最常用的教学方法。这种方法有许多优点,但往往会埋没学生的思维闪光点,自觉或不自觉地扼杀了对学生创新思维能力的培养。而学案导学可改进教学方法,为学生创设创新思维环境。
如在学习“CO2的制法”时,我提出以下问题:
1.实验室怎样收集CO2气体?能否用排水法收集?为什么?
2.既然易溶于水的气体不能用排水法收集,而我们在探究“呼吸作用”时却用排水法收集了两瓶人呼出的气体,如何解释?
此问题重在启发学生思维的深刻性,并在讨论交流后作出合理解释,培养学生的深刻思维,在疑问中学习和发展。
三、诱发思维灵感是创新思维能力培养的保障
心理学研究指出,想象是人脑中对已有表象进行加工、创新形象的心理过程,它具有形象性、概括性、整体性、自由性、灵活性。当我们遇到某个问题难以下手时,我们经常找的一个思维突破口就是从一个与之相似问题的区别与联系中寻找规律,产生由此及彼的联想,进而找到解决问题的方法。 例如:在学生学习了钢铁锈蚀条件的探究后,我给出以下信息“铜在干燥的空气中化学性质不活泼,在潮湿的空气中,表面可生成铜绿【Cu2(OH)2CO3】”。让学生讨论设计实验,对铜生锈条件进行探究,并设计如下问题:
(1)实验中氢氧化钠的作用______,反应的化学方程式______。
(2)铜生锈时产生铜绿的反应方程式______。
(3)铜和铁相比,______更容易生锈,由此得出的结论______。
(4)若要清洗铜丝表面的铜锈,可将其浸入______中,写出除去铜锈的化学方程式______。
(5)解释铜生锈的条件:______。
铜生锈变为碱式碳酸铜,根据其组成元素可知:铜生锈除了与空气中的______和_____作用外,还与空气中的____作用。由此不难看出,围绕某节课的教学内容、教学目的和教学要求,教师将基础知识、基本技能、基本方法逐步融于导学案中,并引导学生逐层讨论、联想,诱发思维灵感,培养学生创新能力。
四、创新思维习惯的培养是创新思维能力培养的目标
教学过程中要培养学生良好的思维习惯。在学习过程中,学生往往注重于结论的正确与否,而很少从关注获得这个结论的思维过程中。教师应该启发、引导学生去反思思维过程。我在导学案的设计中主要是采取一题多变和多题归一的方式进行知识的巩固和深化,提高解题技巧和分析能力,提高思维的灵活性、变通性和创造性。
参考文献
⑴赵晓宇浅析学案教学〔J〕.中学课程辅导,教学研究,2011(1)。
⑵关文信新课程理念与初中课堂教学行动策略.北京:中国人事出版社,2003。
⑶毕林华走向生本的教科书设计:中学化学教科书设计的理论与实践.济南:山东教育出版社,2006。
⑷蔡笑岳心理学.北京:高等教育出版社,2000。
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