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技能竞赛和考试对机械制图创新教育改革的启示(2)

来源:学术堂 作者:韩老师
发布于:2015-12-08 共7164字

  对计算机绘图教学,为满足现代制造业数字信息化对高技能创新人才需求,从教学内容及软硬件配置方面对其课程进行改革,以分段式安排AutoCAD 和 Creo (Pro/E 升级版) 软件教学,增加三维软件教学学时(改革前,二维与三维学时比例为 AutoCAD﹕Pro/E=22﹕10;改革后,其学时比例为 AutoCAD﹕Creo=18﹕14),强调 AutoCAD 与其他CAD软件及Microsoft Office软件之间数据转换,使计算机绘图的教学内容与时俱进、更加完整,综合提高学生计算机绘图和三维建模能力、空间想象能力、创新能力和图示图解能力;因材施 教 指 导 学 生 完 成 扩 展 课 外 题 目 , 渗 透CAD/CAE/CAM 理念,培养具有现代设计理念的高技能创新人才。

  3.3 教材建设

  为满足社会对高技能创新人才培养需求和“赛、考”需求,且符合教育部工程图学教学基本要求,以分段式安排《工程图学基础》及《工程图学基础习题集》和《计算机绘图教程》教材。其中《计算机绘图教程》采用最新国家标准且以分段式介绍 AutoCAD 2016 和 Creo 3.0 软件教学内容,以 AutoCAD 2016 为例介绍二维绘图功能,以Creo 3.0 为例介绍三维建模、爆炸图、演示动画和模型投影工程图,强调与其他 CAD 软件及Microsoft Office 软件之间数据转换方法。另外,教材附光盘,内容包括演示文稿、视频讲解和知识拓展等内容。因此,《计算机绘图教程》能够满足各学校采用“分段式”或“融合式”将计算机绘图内容安排工程图学课程体系中的需求,具有灵活性。

  3.4 数字化资源建设

  教师以“模块式”和“积木式”建设并丰富表达教学思想的教学与助学数字化资源,包括 BB 网络课程平台、课件、电子教案、微视频、教学视频库、动画库、三维虚拟模型库、工程教学视频库、工程实物图片库、图形及图样库、习题及解答库等。所建资源采用最新国家制图标准、与系列教材及习题集一致,且符合学校人才培养方案(教学大纲和教学进程),尤其是多媒体课件中融入三维虚拟模型、AutoCAD 图形和数字化资源库的资源且适度融入双语元素。

  3.5 教学模式和助学模式改革

  为学生营造学习与创新环境,依托“赛、考”,构建提升机械制图创新教育的模式,如图 2 所示。

  教师要激发学生的求知欲和学习机械制图的主动性,促进学生重视机械制图的学习,提升学生学习能力和创新技能,打造具有进取精神和高凝聚力的科技创新人才。

  3.5.1 教学模式改革提高教学质量和学习效率是现代教育的基本要求,课堂是人才培养的主战场[6].教师要充分应用现代数字信息技术改进课堂教学模式,为课堂师生间互动、学生间互动以及学生实践营造良好的实践教学环境。

  以教师为主导,激发学生积极思维和参与教学活动,加强教学设计与教学方法的研究,采用“任务驱动式”、“启发式”、“互动研讨式”、“学生示范式”、“案例式”和“激励创新式”等教学方法,通过“教师精讲--学生练习--学生讲解--教师讲评”的师生互动教学过程,共同建构课堂创新与实践的学习环境,使学生及时实践而掌握机械制图知识,提高教学效果和学生的制图技能;培养学生问题意识、鼓励学生探索问题、解决问题和创新思维;教师将教学手段与教学内容和教学方法有机结合,应用全新的数字化多媒体课件灵活且有效地对不同知识点与教学内容融合,优化认知其教学内容的环境。在机械制图课堂教学中,采用多样化的教学手段向学生传授理论知识和创新知识。通过多媒体课件、视频、动画和图片等数字化媒介,呈现并演示工程实践事物、情景和过程;采用三维虚拟模型交互演示和 AutoCAD 计算机绘图,师生间和学生间交流制图问题更直观,教学活动丰富多彩。营造学生主动构建自身课程知识体系的学习环境,使教学效率和教学质量都有质的飞跃。同时,注重开阔学生学习计算机三维建模和二维绘图的视野,促进学生课外自主学习、参加科技创新的研究。

  计算机绘图互动教学模式是在网络环境下的教学模式,其教学全程在“网络多媒体教室”实施AutoCAD 和 Creo 软件的教学,实现“屏幕广播”、“学生示范”、“屏幕监视”和“文件提交”等功能。通过“屏幕广播”和“学生示范”功能,学生由学生机能清 楚 实 时 看 到 教 师 机 或 其 他 学 生 机 演 示 的AutoCAD 和 Creo 软件操作,使学生的“感知--理解--运用”的学习过程缩短。“学生示范”有利于教学相长,一方面,学习能力强的学生起到示范辐射的作用,激发全体学生学习兴趣和积极思维;另一方面,教师可及时掌握学生的学习情况,有针对性地对学生指导和改进教学。

  3.5.2 助学模式改革课外助学环境对课堂教学起着相辅相成的作用,创新人才培养的首要关键因素在于营造浓郁的创新文化[1].因此,要重视开放式教育,即教育要采用多渠道和多形式。

  (1) 培养大学生图学应用能力,就必须重视图学技能训练[7].营造课外促学氛围和“以点带面、传帮带”自主学习的大环境,使广大学生重视学习机械制图相关知识及技能。教师指导学生社团和科协,以培训及讲座的形式组织学生参加机械制图相关的课外学习与创新活动,激发学生进入实验室或创新团队参加科技创新和科研工作,不断提高学生参加科技创新和课题研究的能力。

  (2) 以“赛、考”为载体,组织全校学生参加各级制图竞赛(校赛、省市赛和国赛)和 CAD 技能等级考试,将不同学科的知识和技能融合,使学生素质要素在“赛、考”实践活动中综合化。形成依托“赛、考”创新活动提高学生创新技能的机制,一年两次全国 CAD 技能等级考试及培训,一年一次定期组织制图校赛、参加省市赛和国赛,并加强赛前和考前的指导。构建“赛、考”资源库,包括试题库、经验交流信息库、创新作品库、专题练习作品库和关键问题解答库等,使参加“赛、考”的学生课外学习内容既有传承又有创新。

  (3) 采用多渠道,实现师生间和教师间网上互动。教师建设 BB 网络课程平台,主要包括“课程相关项目”、“课程资料”、“创新作品展示”、“全国CAD 技能等级考试”和“先进成图技术与产品信息建模创新大赛”等模块,融入更多的设计元素、现代表达元素和双语元素。主讲教师为所授班级学生开设账户,实现师生之间网上资料传递、讨论和展示学生创新作品(如三维创新作品)等课外助学互动活动,促进学生课外创新活动和创新能力培养,弘扬研究与创新精神,促进学生自主学习、研究与创新;学生可利用助学资源预习、学习和复习,且扩展其课程的知识面,达到因材施教的效果。另外,教师与学生建立微信、QQ 联系并与所授班级其他课程教师建立 QQ 群。一方面,教师答疑解惑,便于学生与教师互动交流,提高学生学习效率和学习质量;另一方面,教师能及时得到来自学生和其他课程教师的教学反馈信息,有助于改进机械制图创新教育的各个环节。

  3.6 “以评促学”全面考核学生

  注重考核学生对知识的综合应用能力、研究能力和创新实践能力,采用多样化的考核方式对学生平时作业及表现成绩进行综合评定,包括平时作业、平时课堂示范、课外创新设计及最后考试成绩,每次实践情况计入平时成绩,从而促进学生提高创新技能。

  4 机械制图创新教育改革效果

  依托“赛、考”改革机械制图创新教育,既符合高等院校理工类工程图学课程要求,又满足高等教育培养高技能创新人才需求。所培养的大学生基础宽厚、创新能力强、技能水平高。

  通过“CAD 考评对学生本科、读研或就业影响”和“制图竞赛对学生本科、读研或就业影响”信息反馈调查表的调查结果表明:大一学生基本了解“赛、考”,90%学生认为“赛、考”提升了对工程图学的学习兴趣,促进自主储备相关知识和创新技能;大二和大三学生凭借自己的图形设计能力、表达能力、工程素质进入实验室或创新团队人数增加了 50%,支持其他科创竞赛和课程教学(如,学生通过 3D 打印为机械制图教学制作实物模型,解决学生难以理解形体问题,使学生了解现代制造技术,激励科技创新与实践);参加全国 CAD 技能等级考试和竞赛的学生,90%学生熟练掌握了相关 CAD 软件和制图知识而有利于后续课程学习、读研及科研,且 90%学生认为 CAD 技能考试对就业影响很大;50%参加技能竞赛学生曾参加过全国CAD 技能等级考试,50%参加技能竞赛学生成为科技创新骨干和技能竞赛及考试的宣讲人;90%参加全国竞赛学生成为社会用人单位的高技能创新人才。

  5 结 论

  在理工类高等教育中,依托“赛、考”促学、促教提升了机械制图创新教育,具有可持续发展的促进作用,将课内教学与课外助学有机结合,使制图知识与工程实际设计及制造联系更加紧密,形成培养高技能创新人才的有效途径。学生创新热情和创新意识得以提高,学习的积极性和主动性得以提升。学生在实践并感受研究与创新魅力的同时,拓宽了专业知识及视野。学生手工与计算机绘图及建模诸技能全面提高,科技创新能力和科研能力增强,从而支持学生后续课程学习、创新活动和就业,符合高等教育需要和教育国际化趋势,在培养高技能创新人才方面效果显着。

  随着三维 CAD 技术的发展,其三维工程图样及规范将更加实用,高等教育要与时俱进,不断深化改革机械制图创新教育,提高学生机械制图技能和创新能力,为现代制造业输送大批高技能创新人才。

  参 考 文 献
  
  [1] 郭广生。 创新人才培养的内涵、特征、类型及因素[J].中国高等教育, 2013, (5): 12-15.
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  [4] 何克抗。 从Blending Learning看教育技术理论的新发展[J]. 中国电化教育, 2004, (3): 5-10.
  [5] 林 健。 注重卓越工程教育本质创新工程人才培养模式[J]. 中国高等教育, 2011, (6): 19-21.
  [6] 刘延庆。 坚持科学发展观,不断提高高校教育教学质量[J]. 江苏高教, 2008, (1): 76-78.
  [7] 李怀健, 王剑平, 张 琪, 等。 基于成图与建模创新大赛的思考[J]. 图学学报, 2013, 34(3): 134-137.

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