現代教育技術在機械制圖課程建設中的應用

【摘要】文章通過對機械制圖傳統教學方法的剖析，引出現代教育技術在機械制圖教學中的應用，在建構主義教育原理的指導下，運用多媒體技術和網絡技術進行課程建設。【關鍵詞】機械制圖；現代教育技術；建構主義；多媒體技術《機械制圖》是工科類專業的主干課程，其研究對象是機械圖樣，其目的是培養學生的繪圖、識圖和空間想象能力。制圖課中的空間分析和想象能力是指在接受物體的二維和三維信息后，經過聯想和判斷、想象和推理等思維活動，確定物體在空間的位置和幾何形狀的能力。該課程教學難度大，難就難在學生難以建立空間概念以及機件表達方法的正確選擇上。傳統的教學模式主要是通過教師板書，借助模型、掛圖進行課堂教學，效率低、信息量小。在計算機技術的迅速普及和推動下，從上個世紀80年代初的電化教學、計算機輔助教學到今天的多媒體教學，已經由單一的紙介質教材轉化為多種介質共存，如由高新技術支持的磁介質、網絡傳輸等現代化教學手段具有更豐富、更先進的表達能力，并且能把音像和多種媒體所表述的內容與教材有機結合，形象生動。

一、傳統機械制圖教學的弊病

（一）以教師為中心的行為主義教學模式

在傳統―填鴨式的課堂教學中，由于教師始終唱主角，滿堂灌，使得學生處于被動地位，課堂氣氛呆板、沉悶，影響了教學效果，阻礙了學生的學習興趣，抑制學生的發展。

（二）黑板作圖，效率低下，耗費大量時間，教學信息量較少

傳統的機械制圖教學模式是：粉筆+黑板式的教學，教師在課堂上往往要書寫大量的板書，畫大量的圖，重復勞動多，勞動強度大，工作效率低下，往往無法與學生進行充分交流。

（三）實物模型數量較少，講解例題時，不能找到足夠多的模型

機械制圖是一門抽象性很強的課程，在學習過程中需要一定的空間想象能力，而青少年學生的抽象思維能力往往較差，這就使得在制圖教學中存在著較多的難點，在講授這部分內容時，教師往往無法講得很清楚，學生也往往聽不明白。以往都是使用實物模型來幫助學生建立空間想像能力，但仍然不能很形象的表達，模型的種類和數量也不能隨著形體的不同，無限制的增多。

（四）分析幾何形體的結構以及講解機件的表達方法時，缺乏形象生動的教學手段

例如在講解組合體的讀圖時，各種類型的組合體視圖的分析過程，以往教師都是利用徒手繪制軸測圖的方法，來展示視圖所表達的形體的形狀，這對教師的徒手繪制軸測圖的能力要求較高，尤其是新教師很難掌握，影響教學效果。另外，在講解剖視圖的時候，對兩個相交的剖切平面的剖視圖的畫法，利用掛圖也較難講清楚。

二、運用現代教育技術的方法如何實現機械制圖課程的教學設計

[1]教育技術是以現代教育理論為基礎，運用現代科技成果和系統科學提高教學效益，優化教育教學過程的理論和實踐的技術。它通過研究學習過程和學習資源來解決教育教學問題，即解決“如何教”和“怎樣教好”的問題。以現代學與教的理論為依據，并用系統方法去調動、協調、處理好教學系統中各要素，使教育技術更有時代特色，更加科學化和系統化。隨著現代教育技術的不斷的發展，越來越多的教師在教學過程中應用多媒體課件，重視網絡課程的開發和建設，在教學設計中運用建構主義原理，以期追求更好的教學效果。

我們在建構主義理論的指導下，對機械制圖課程的教學進行了設計：

（一）將認知學習理論應用于教育技術實踐

[2]以學生為主體，遵循學生的認知和學習規律，在教學中正確設計多媒體課件教學方案，積極調動學生的參與意識。關于教學媒體的設計，包括教學媒體選擇與媒體內容呈現方式的設計。為了使媒體的利用能在教學中發揮最佳效果，教學媒體設計除了要考慮教學目標、教學內容、教學對象外，還須以認知心理學為依據。仔細分析注意、知覺、記憶、概念形成等四種心理活動所具有的特性以及與媒體呈現之間的關系，可以得出一批有價值的結論，這些結論對教學媒體的設計有直接指導作用，使教學媒體設計建立在堅定的理論基礎之上。機械制圖課程建設正是基于這種建構主義理論基礎上，運用多媒體、網絡技術來實現教學設計的。

（二）設計學習環境和教學模式

[3]隨著學生認知學習理論的普及，人們認識到學生是信息加工的主體，是意義的主動建構者，教師不向學生直接灌輸知識，而是創建良好的學習環境和理想的交互方式，發揮學生的積極性、主動性。因此，多媒體課件在設計中形成的交互性的教和學情景，能把教師和學生有機的聯系起來。

（三）利用多媒體課件將機械制圖中的難點和重點突出表達出來，使學生把握重點，理解難點

[3]建構主義認為，學習總是與一定“情景”相聯系的。思維和學習只有在特定的情景中才有意義。所有的思維、學習和認知都是處在特定的情景脈絡中的，因此，課程教學設計注重使學習者能利用自己原有知識結構中的一些經驗，去分析和理解當前學到的新知識，從而在新舊知識之間建立起聯系，為學生構造良好的學習情景。因此，[4]通過多種媒體的設計，展現幾何形體的結構特征，以此來使學生在這種特殊的“情景”中，將大腦中的各種簡單形體的認知聯系起來，形成對復雜幾何形體的認知，從而正確理解利用二維圖形對三維幾何形體的表達。

（四）引導學生開展協作學習

[3]為了使意義建構更有效，教師應在可能的條件下組織協作學習（開展討論與交流），并對協作學習過程進行引導使之朝有利于意義建構的方向發展。引導的方法包括：提出適當的問題以引起學生的思考和討論；在討論中設法把問題一步步引向深入以加深學生對所學內容的理解；要啟發誘導學生自己去發現規律、自己去糾正和補充錯誤的或片面的認識。所以，多媒體課件注重教學方法的設計，對知識點的介紹是循序漸進的，提供交互方式的設計，將知識逐漸深化。

（五