现代教育技术在机械制图课程建设中的应用

现代教育技术在机械制图课程建设中的应用

【摘要】文章通过对机械制图传统教学方法的剖析，引出现代教育技术在机械制图教学中的应用，在建构主义教育原理的指导下，运用多媒体技术和网络技术进行课程建设。【关键词】机械制图；现代教育技术；建构主义；多媒体技术《机械制图》是工科类专业的主干课程，其研究对象是机械图样，其目的是培养学生的绘图、识图和空间想象能力。制图课中的空间分析和想象能力是指在接受物体的二维和三维信息后，经过联想和判断、想象和推理等思维活动，确定物体在空间的位置和几何形状的能力。该课程教学难度大，难就难在学生难以建立空间概念以及机件表达方法的正确选择上。传统的教学模式主要是通过教师板书，借助模型、挂图进行课堂教学，效率低、信息量小。在计算机技术的迅速普及和推动下，从上个世纪80年代初的电化教学、计算机辅助教学到今天的多媒体教学，已经由单一的纸介质教材转化为多种介质共存，如由高新技术支持的磁介质、网络传输等现代化教学手段具有更丰富、更先进的表达能力，并且能把音像和多种媒体所表述的内容与教材有机结合，形象生动。

一、传统机械制图教学的弊病

（一）以教师为中心的行为主义教学模式

在传统―填鸭式的课堂教学中，由于教师始终唱主角，满堂灌，使得学生处于被动地位，课堂气氛呆板、沉闷，影响了教学效果，阻碍了学生的学习兴趣，抑制学生的发展。

（二）黑板作图，效率低下，耗费大量时间，教学信息量较少

传统的机械制图教学模式是：粉笔+黑板式的教学，教师在课堂上往往要书写大量的板书，画大量的图，重复劳动多，劳动强度大，工作效率低下，往往无法与学生进行充分交流。

（三）实物模型数量较少，讲解例题时，不能找到足够多的模型

机械制图是一门抽象性很强的课程，在学习过程中需要一定的空间想象能力，而青少年学生的抽象思维能力往往较差，这就使得在制图教学中存在着较多的难点，在讲授这部分内容时，教师往往无法讲得很清楚，学生也往往听不明白。以往都是使用实物模型来帮助学生建立空间想像能力，但仍然不能很形象的表达，模型的种类和数量也不能随着形体的不同，无限制的增多。

（四）分析几何形体的结构以及讲解机件的表达方法时，缺乏形象生动的教学手段

例如在讲解组合体的读图时，各种类型的组合体视图的分析过程，以往教师都是利用徒手绘制轴测图的方法，来展示视图所表达的形体的形状，这对教师的徒手绘制轴测图的能力要求较高，尤其是新教师很难掌握，影响教学效果。另外，在讲解剖视图的时候，对两个相交的剖切平面的剖视图的画法，利用挂图也较难讲清楚。

二、运用现代教育技术的方法如何实现机械制图课程的教学设计

[1]教育技术是以现代教育理论为基础，运用现代科技成果和系统科学提高教学效益，优化教育教学过程的理论和实践的技术。它通过研究学习过程和学习资源来解决教育教学问题，即解决“如何教”和“怎样教好”的问题。以现代学与教的理论为依据，并用系统方法去调动、协调、处理好教学系统中各要素，使教育技术更有时代特色，更加科学化和系统化。随着现代教育技术的不断的发展，越来越多的教师在教学过程中应用多媒体课件，重视网络课程的开发和建设，在教学设计中运用建构主义原理，以期追求更好的教学效果。

我们在建构主义理论的指导下，对机械制图课程的教学进行了设计：

（一）将认知学习理论应用于教育技术实践

[2]以学生为主体，遵循学生的认知和学习规律，在教学中正确设计多媒体课件教学方案，积极调动学生的参与意识。关于教学媒体的设计，包括教学媒体选择与媒体内容呈现方式的设计。为了使媒体的利用能在教学中发挥最佳效果，教学媒体设计除了要考虑教学目标、教学内容、教学对象外，还须以认知心理学为依据。仔细分析注意、知觉、记忆、概念形成等四种心理活动所具有的特性以及与媒体呈现之间的关系，可以得出一批有价值的结论，这些结论对教学媒体的设计有直接指导作用，使教学媒体设计建立在坚定的理论基础之上。机械制图课程建设正是基于这种建构主义理论基础上，运用多媒体、网络技术来实现教学设计的。

（二）设计学习环境和教学模式

[3]随着学生认知学习理论的普及，人们认识到学生是信息加工的主体，是意义的主动建构者，教师不向学生直接灌输知识，而是创建良好的学习环境和理想的交互方式，发挥学生的积极性、主动性。因此，多媒体课件在设计中形成的交互性的教和学情景，能把教师和学生有机的联系起来。

（三）利用多媒体课件将机械制图中的难点和重点突出表达出来，使学生把握重点，理解难点

[3]建构主义认为，学习总是与一定“情景”相联系的。思维和学习只有在特定的情景中才有意义。所有的思维、学习和认知都是处在特定的情景脉络中的，因此，课程教学设计注重使学习者能利用自己原有知识结构中的一些经验，去分析和理解当前学到的新知识，从而在新旧知识之间建立起联系，为学生构造良好的学习情景。因此，[4]通过多种媒体的设计，展现几何形体的结构特征，以此来使学生在这种特殊的“情景”中，将大脑中的各种简单形体的认知联系起来，形成对复杂几何形体的认知，从而正确理解利用二维图形对三维几何形体的表达。

（四）引导学生开展协作学习

[3]为了使意义建构更有效，教师应在可能的条件下组织协作学习（开展讨论与交流），并对协作学习过程进行引导使之朝有利于意义建构的方向发展。引导的方法包括：提出适当的问题以引起学生的思考和讨论；在讨论中设法把问题一步步引向深入以加深学生对所学内容的理解；要启发诱导学生自己去发现规律、自己去纠正和补充错误的或片面的认识。所以，多媒体课件注重教学方法的设计，对知识点的介绍是循序渐进的，提供交互方式的设计，将知识逐渐深化。

（五