紀(jì)麗真

[摘? ? ? ? ? ?要]? 隨著社會高新技術(shù)的不斷大量運(yùn)用，需要學(xué)校大量培養(yǎng)應(yīng)用型人才，機(jī)械CAD教學(xué)中應(yīng)該緊跟時代進(jìn)行改變和創(chuàng)新。從自身多年從事機(jī)械CAD教學(xué)心得出發(fā)，首先闡述STEM教育理念與機(jī)械CAD教學(xué)的融合，培養(yǎng)出高素質(zhì)綜合型人才;并結(jié)合校企合作開展讓學(xué)生能在在校期間就有機(jī)會進(jìn)入企業(yè)實習(xí)，理論知識與工程實際結(jié)合，深刻領(lǐng)悟企業(yè)對人才的需求與要求，能在今后的工作中很快與企業(yè)對接，對學(xué)生專業(yè)技能掌握有較好的激勵效果。希望能對中職學(xué)校機(jī)械CAD教學(xué)工作能有所幫助。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? STEM教育理念;綜合型人才;機(jī)械CAD;校企合作

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2019）35-0052-02

一、傳統(tǒng)教學(xué)方式與現(xiàn)階段機(jī)械CAD教學(xué)的不足與弊端

（一）傳統(tǒng)教學(xué)方式需要變革

師者，傳道授業(yè)解惑也。教師根本職責(zé)是傳道。其一，教師需要引導(dǎo)學(xué)生靈活運(yùn)用知識，并能開拓創(chuàng)新;其二，教師傳道授業(yè)解惑需要遵循教育和學(xué)習(xí)規(guī)律。長期以來，我們的教育偏離了傳道的根本，更多精力在授業(yè)和解惑，學(xué)生學(xué)習(xí)變得僵化;教學(xué)方式單一，教師一言堂。當(dāng)今社會，是信息化飛速發(fā)展的時代，社會對人才的需求也發(fā)生根本性的變化。新時代，社會需要有知識又有技能的人才，教師應(yīng)該嚴(yán)肅認(rèn)真，盡職盡責(zé)，努力變革，改變教育教學(xué)方法已是當(dāng)務(wù)之急。

（二）現(xiàn)階段機(jī)械CAD教學(xué)需要變革

1.CAD課程缺乏系統(tǒng)性

機(jī)械CAD課程涉及機(jī)械制圖、計算機(jī)軟件技術(shù)等多個學(xué)科知識，是一門技術(shù)性較強(qiáng)的專業(yè)學(xué)科，在教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)做到實踐訓(xùn)練和理論基礎(chǔ)知識教學(xué)并重。然而中職學(xué)校目前機(jī)械CAD教學(xué)依然存在僅注重技能訓(xùn)練，缺乏學(xué)科之間的滲透和橫向聯(lián)系，在整體課程體系設(shè)計方面也并沒有強(qiáng)調(diào)實用性和系統(tǒng)性，機(jī)械CAD課程體系沒有充分體現(xiàn)時代性。

2.教學(xué)模式落后

計算機(jī)輔助教學(xué)隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展成為機(jī)械CAD教學(xué)的主要手段，然而對于實踐性較強(qiáng)的機(jī)械CAD教學(xué)來說，計算機(jī)的各項功能沒有被充分利用;從現(xiàn)代企業(yè)對工程技術(shù)人員專業(yè)素質(zhì)的要求來看，機(jī)械CAD雖然信息量較大，但是僅掌握這些內(nèi)容是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)企業(yè)的實際需求的[1]。

3.教學(xué)內(nèi)容陳舊

機(jī)械CAD知識的更新速度很快。比起幾乎每年都要出新版本的AUTOCAD軟件，機(jī)械CAD課程的教材中職學(xué)?？赡軒啄甓疾粨Q。此外由于教材內(nèi)容沒有和實際生產(chǎn)相結(jié)合，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣下降，課程教學(xué)的內(nèi)容生動性不足，這種教材無法提升機(jī)械CAD教學(xué)的質(zhì)量，對于專業(yè)性較強(qiáng)的知識學(xué)生根本無法深入學(xué)習(xí)，教學(xué)只是詳細(xì)介紹機(jī)械CAD軟件各種命令，不利于中職學(xué)生的全面發(fā)展[2]。

傳統(tǒng)的教學(xué)方式及機(jī)械CAD教學(xué)里，教師一言堂傳授新知識，學(xué)生聽課掌握知識，練習(xí)完成作業(yè)。即使機(jī)械CAD大賽，也是讓參賽選手抄繪圖紙，比賽的是機(jī)械CAD繪圖速度。學(xué)生綜合運(yùn)用知識能力缺失，更別說激發(fā)學(xué)習(xí)積極性，鼓勵學(xué)生靈活運(yùn)用知識，開拓創(chuàng)新。

二、機(jī)械CAD教學(xué)與STEM創(chuàng)新教育教學(xué)理念的融合

STEM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）四門學(xué)科的簡稱，STEM教育理念重點(diǎn)在于強(qiáng)調(diào)各個學(xué)科之間的交叉融合。在科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)之間存在著互相支撐、互相補(bǔ)充、共同發(fā)展的關(guān)系。要了解它們，尤其是它們之間的關(guān)系，應(yīng)當(dāng)在交互中，在相互的碰撞中，才能實現(xiàn)深層次的學(xué)習(xí)和理解性學(xué)習(xí)，也才能真正培養(yǎng)學(xué)生各個方面的技能和認(rèn)知。STEM教育將學(xué)科之間的壁壘打破，把從前學(xué)生被動學(xué)習(xí)的過程轉(zhuǎn)化為探究學(xué)科之間相互聯(lián)系的過程。STEM教育教學(xué)理念的教學(xué)是有經(jīng)驗可循的，經(jīng)驗就是：（1）讓探索發(fā)現(xiàn)成為學(xué)習(xí)的動力。（2）教師引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)，盡量放手不管。（3）問題就是答案（你進(jìn)行了什么嘗試，你觀察到什么，你覺得這樣做如何，你是怎么知道的，你覺得為什么會出現(xiàn)這種情況等等）[3]。顯然，STEM教育理念尤其適合我們的中職學(xué)生。只有當(dāng)中職學(xué)校老師能將STEM教育理念引入學(xué)科課堂中，才能為學(xué)生的學(xué)習(xí)織出絢麗多彩的畫卷。如何把機(jī)械CAD教學(xué)與STEM教育進(jìn)行完美結(jié)合，就需要教師在機(jī)械CAD教學(xué)中多思考，教學(xué)方法的選用靈活多變，案例選擇、項目提出等多下功夫進(jìn)行設(shè)計。為了保證基于STEM教育理念的機(jī)械CAD教學(xué)切實有效，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不僅要掌握機(jī)械CAD學(xué)科的知識和能力，同時還要提高STEM素養(yǎng)。

（一）平時課堂中機(jī)械CAD教學(xué)與STEM教育的融合

在機(jī)械CAD學(xué)科中融合STEM教育理念需要教師積極擴(kuò)充與引導(dǎo)，以問題為導(dǎo)向，將課堂交給學(xué)生，在平時課堂中始終融合STEM理念。如講解圖形編輯命令時，教師在課前先在學(xué)習(xí)群里發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：在群里發(fā)布一個軸承座零件的圖片，由學(xué)生自發(fā)組成小組進(jìn)行談?wù)?。任?wù)一，要求學(xué)生運(yùn)用已學(xué)知識繪制軸承座三視圖;任務(wù)二，要求學(xué)生在慕課網(wǎng)站自學(xué)編輯命令，并嘗試?yán)镁庉嬅钤俅瓮瓿奢S承座三視圖。任務(wù)三，對幾種繪制方法進(jìn)行對比，要求說明對比結(jié)果。課堂上，第一，先由學(xué)習(xí)小組展示預(yù)習(xí)任務(wù)的三項作業(yè)：第二，分別請幾位學(xué)生繪制該軸承座三視圖，一個學(xué)生運(yùn)用先前學(xué)習(xí)的繪圖命令，一個學(xué)生運(yùn)用復(fù)制命令，一個學(xué)生運(yùn)用鏡像命令，一個學(xué)生利用陣列命令，其他同學(xué)當(dāng)場看效果，同時教師也在學(xué)生繪圖時發(fā)現(xiàn)他們預(yù)習(xí)時存在的缺漏，上課時就能有的放矢地講解今天需要講解的新課;第三，教師講授：經(jīng)過對比，學(xué)生已然發(fā)現(xiàn)編輯命令的妙處，所以極大程度地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，學(xué)習(xí)效果可以提升百倍。教師講授的新課，更多的是解釋重點(diǎn)，比如對象選擇，比如對話框中的各個命令的意義等等，學(xué)生往往不注重對話框的提示，也不細(xì)細(xì)追究對話框各選項的意義，而只有真正掌握這些邊邊角角的注意點(diǎn)，才是真正意義上完全掌握這些命令;第四，訓(xùn)練，這是最重要的環(huán)節(jié)。學(xué)習(xí)了這么多編輯命令，如何最迅速完成繪圖，需要懂得選擇最佳命令。比如，一個圓周上均勻分布十一個圓，用哪個編輯命令呢？再如左右對稱的一個復(fù)雜形體，又該選用哪個編輯命令呢？顯然，學(xué)會運(yùn)用編輯命令不是根本，根本是學(xué)會選擇編輯命令，最快又準(zhǔn)確地完成繪圖。學(xué)生會發(fā)現(xiàn)，各種編輯命令的運(yùn)用速度大不相同，而且繪制的方法變得多種多樣，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與積極性。課后，教師布置作業(yè)，再次鞏固課內(nèi)知識，作業(yè)分成三個等級——初級，中級，高級。學(xué)生根據(jù)個人掌握程度完成作業(yè)，以提高命令的熟練度，提高制圖速度。

這就是STEM理念在平時教學(xué)中的融合。教師善于提出問題，學(xué)生積極配合，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中找到樂趣，興趣是一切學(xué)習(xí)的根源。在這種由教師提出問題，學(xué)生主動查閱相關(guān)資料、設(shè)計方案、解決問題的過程中，學(xué)生不僅能掌握機(jī)械CAD學(xué)科的知識，而且學(xué)生的綜合能力和STEM綜合素養(yǎng)都會有質(zhì)的提升，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識的同時也為高素質(zhì)人才的培養(yǎng)打下了基礎(chǔ)。

（二）課程結(jié)束大考核

機(jī)械CAD課程安排課時是一個學(xué)年，在課程結(jié)束前兩周是這樣安排的：每個班級分成兩個小班，一個小班到企業(yè)實踐一周（校企合作），一個小班結(jié)合STEM素養(yǎng)理念，完成一個綜合任務(wù)。這個任務(wù)就是拆裝臺虎鉗，測繪，最后用機(jī)械CAD繪制完成臺虎鉗的零件圖及裝配圖（STEM素養(yǎng)的綜合測評）。一周后小班交換任務(wù)。

學(xué)校里有鉗工實訓(xùn)室，部分舊的臺虎鉗已經(jīng)換新，這部分就成為我們的實驗品。學(xué)生自由組合六人學(xué)習(xí)小組，最后完成任務(wù)時每個同學(xué)必須有一套圖紙。

任務(wù)一，完全拆開臺虎鉗，拆分出各個零件。

任務(wù)二，對各個零件進(jìn)行測繪，學(xué)生需要測量零件的所有尺寸，并手工繪制零件視圖（必要時需要采用各種視圖，剖視圖或斷面圖及其他表示方法正確完整表達(dá)零件）并標(biāo)注尺寸。

任務(wù)三，機(jī)械CAD完成零件圖。利用機(jī)械CAD繪制的零件圖要求完整合理清晰，內(nèi)容包括：（1）需要一組圖形正確、完整、清晰地表達(dá)零件;（2）需要正確、完整、清晰、合理地標(biāo)注出組成零件各形體的大小及其相對位置尺寸;（3）需要技術(shù)要求，如尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、熱處理及其他特殊要求等。

任務(wù)四，重裝臺虎鉗，學(xué)生需要借鑒鉗工實訓(xùn)室里裝好的臺虎鉗，重新組裝臺虎鉗。

任務(wù)五，完成臺虎鉗裝配圖。機(jī)械CAD繪制臺虎鉗裝配圖。內(nèi)容包括：（1）一組視圖，采用各種表達(dá)方式準(zhǔn)確完整、清楚簡便地表達(dá)臺虎鉗工作原理、結(jié)構(gòu)、零件之間的裝配關(guān)系、連接方式和零件的主要結(jié)構(gòu)形狀等;（2）尺寸標(biāo)注，裝配圖上應(yīng)注出臺虎鉗有關(guān)規(guī)格、安裝、外形、配合和連接方式等方面的尺寸;（3）技術(shù)要求，用文字或符號來說明臺虎鉗的性能、裝配和使用等方面所必需滿足的技術(shù)條件;（4）零件的序號、明細(xì)欄和標(biāo)題欄。

學(xué)生需要完成的這項任務(wù)是綜合任務(wù)，對于中職生讓他們繪制零件圖尚可，若還需完成裝配圖對他們而言是個難題，他們需要查閱相關(guān)資料，利用信息化資源搜索與臺虎鉗有關(guān)的信息，同時要求深刻領(lǐng)悟臺虎鉗的工作原理，部件之間的裝配原理等等以及公差與配合、連接方式等知識。當(dāng)學(xué)生完成這項任務(wù)之后，他們對曾經(jīng)學(xué)過的知識，包括機(jī)械制圖、公差與配合、機(jī)械原理、機(jī)械CAD等基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識能夠有更多思考、體會與領(lǐng)悟，對所學(xué)知識能相互連接，融會貫通。這也是STEM教育理念的精髓。

（三）校企合作，STEM理念再升華

我校與廈門匯識科技咨詢有限公司校企合作，匯識科技咨詢公司是Autodesk授權(quán)培訓(xùn)服務(wù)及考試中心，Autodesk福建教育行業(yè)總代理。機(jī)械CAD課程結(jié)束前兩個星期，學(xué)生分成兩個小班，一個小班在校進(jìn)行拆裝臺虎鉗，繪制臺虎鉗零件圖及裝配圖，而另一個小班由教師帶隊到匯識公司進(jìn)行機(jī)械CAD培訓(xùn)，提升專業(yè)能力。第一，學(xué)生按照企業(yè)上班下班時間，不遲到不曠工，學(xué)習(xí)企業(yè)人員嚴(yán)格遵守企業(yè)規(guī)章制度，培養(yǎng)崗位意識與責(zé)任感;第二，接觸企業(yè)，深刻體會企業(yè)對人才的需求，包括職業(yè)道德、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力、待人接物、個人素養(yǎng)等等，看到差距才會努力追求進(jìn)步;第三，參與繪制企業(yè)實際工程圖紙，真正體會嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致制圖態(tài)度的重要性，同時速度、效率也是硬核，學(xué)生必須努力提高繪圖速度，才能滿足企業(yè)的實際需求;第四，在繪制工程實例的過程中，迅速提高學(xué)生讀繪零件圖和裝配圖的能力，為將來走上崗位打下扎實基礎(chǔ)。

為期一周的校企合作實踐，學(xué)生收獲頗豐，不僅將在校期間學(xué)到的機(jī)械專業(yè)學(xué)科專業(yè)知識在企業(yè)中得到運(yùn)用，機(jī)械CAD技能也得到最大限度的提升，同時更深刻領(lǐng)悟社會對人才的要求，從而明確努力奮斗的重要性，為今后的努力找到方向。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，社會的不斷發(fā)展，國家和社會需要的是綜合型應(yīng)用型人才，對學(xué)校教學(xué)提出了較高的要求。傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代社會發(fā)展需求。為適應(yīng)當(dāng)今社會對綜合性人才的需求，在機(jī)械CAD教學(xué)中時刻貫穿STEM教育理念，引導(dǎo)學(xué)生主動查閱知識，在機(jī)械CAD的學(xué)習(xí)中時刻結(jié)合機(jī)械專業(yè)各學(xué)科知識，相互交叉融合，豐富機(jī)械CAD的教學(xué)內(nèi)容，并通過校企合作、促進(jìn)機(jī)械CAD實踐等等方式來提高機(jī)械CAD的教學(xué)效果，從而促進(jìn)中職院校機(jī)械專業(yè)的發(fā)展，并且為社會培養(yǎng)出優(yōu)秀的技能型人才。

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◎編輯 司 楠