浅析信息技术与《机械制图》课程的整合

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浅析信息技术与《机械制图》课程的整合
摘要：信息技术飞速发展，知识更新日新月异。《机械制图》的教学要适应时代的发展，与时俱进，就必须将现代信息技术与《机械制图》的教学进行整合，用信息技术字符、图形、图像、动画和声音兼具的特点使抽象、枯燥的制图知识变得生动、形象，让学生从传统的教学模式中得到解放，由过去被动接受知识变成现在应用信息技术主动探究合作学习。培养学生的自主学习能力、创新能力，有效应用信息技术的优势来更好地达到课程的教学目标，提高教学质量。
关键词: 信息技术；机械制图；课程整合
一．信息技术与《机械制图》整合的内涵
《中小学教师教育技术能力标准（试行）》中把“信息技术与课程整合”定义为：在学科教学过程中把信息技术、信息资源和课程有机结合，建构有效的教学方式，促进教学的最优化。从这个定义我们可以看出，信息技术已不仅仅是学科教学的辅助工具，它贯穿于学科教学的过程之中，改变着我们的教学方式和学习方式。如何实现信息技术与《机械制图》的“有机”结合以达到“优化”教学的效果，这就需要我们去寻找二者的有机整合点。实现一种既能发挥教师主导作用又能充分体现学生主体地位的以“自主、探究、合作”为特征的教与学模式，把学生的主动性、积极性、创造性充分发挥出来。使传统的以教师为中心的教学模式发生根本性的改变。使学生的创造精神和实践能力的培养真正落到实处。
二．信息技术与《机械制图》整合的作用
（一）信息技术会对《机械制图》结构的各个要素发挥作用。  
在信息技术与机械制图整合过程中，信息技术会对《机械制图》结构的各个要素发挥作用：1.信息技术影响课程目标；2.信息技术影响课程内容；3.信息技术影响课程实施过程；4.信息技术影响课程评价。
（二）信息技术与《机械制图》整合，有利于激发学生的学习兴趣。
《机械制图》是机械专业基础课，学好这门课需要学生具有坚实的几何知识和较强的空间想象能力。中职生的总体素质较差，学生厌学、惧学情绪严重。要学好这门课，首先必须激发学生的学习兴趣。“知之者不如好之者，好之者不如乐知者。”兴趣是最好的老师，如何激发学生的学习兴趣是上好一堂课的关键。学生只要对机械制图产生兴趣，便会产生强烈的求知欲。《机械制图》教学过程中充分运用信息技术，开展多媒体教学．采用计算机辅助教学，创设学生乐学、爱学的学习情景，把学生的注意力集中到课堂教学的内容上去。启发学生的思维，培养学生的参与意识，激发学生浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲。使学生的学习由被动变为主动，在轻松愉悦的氛围中掌握《机械制图》的知识和技能。从而培养学生的自主学习能力、创新能力，提高教学质量。
（三）信息技术与《机械制图》整合，有利于培养学生的创新精神和实践能力。
传统的接受式学习能让学生在较短时间内学到人类在漫长历史过程中所积累的规律性知识。但是，现代社会飞速发展，知识呈爆炸性增长，面对纷繁复杂的世界所呈现的各种矛盾，特别需要综合素质强、能不断吸收新知的创新型人才来解决实际问题。新课程教学改革努力探索一种新的学习方式，旨在改变学生以单纯接受教师传授知识为主的学习模式，传统的一本书、一块黑板、一支粉笔和学生的题海战只能让学生成为学习的机器。现代信息技术能有效地为学生的学习建构一种开放的学习环境，提供多种渠道获取知识，并将学到的知识综合应用于实践的机会，从而最终培养学生的创新精神和实践能力。
（四）信息技术与《机械制图》整合，有利于提高教学效率和教学质量。

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信息技术的应用有利于营造新型教学环境、实现新的教与学方式、变革传统教学结构。现代信息技术应用于课堂，形象具体、动静结合、声情并茂，恰当运用现代信息技术，可以变抽象为具体，解决教师难以讲清，学生难以听懂的内容。信息技术有效地和《机械制图》学科融合，把学生的主动性、积极性、创造性充分地发挥出来，使传统的以教师为中心的课堂教学结构发生根本性变革，激发学生的学习兴趣，使老师的教与学生的学变得更容易。有利于提高课堂教学效率。
三．信息技术与《机械制图》整合的实践和方法
现在以人民邮电出版社出版的中等职业教育课程改革国家规划新教材，胡建生主编的《机械制图》来浅析信息技术与《机械制图》整合的实践和方法。在《机械制图》的教学过程中，首先要考虑如何围绕学习目标达成的需要根据教材内容来重新集中建构学习内容；然后根据学习目标达成的步骤设计有序的具有逻辑递进关系的思维引导问题链，设计必要的、多样的学习活动，同时考虑学生的能力基础为学生的学习提供必要的学习资源支持，为学生的学习选择必要的合适的学习环境，确保学生的学习始终能够有效进行，在整个学习的过程中，根据学习目标的达成设计必要的评价方法。追求信息技术与《机械制图》整合的最优化效果，需要探究学习内容的组织、思维引导、学习活动设计、资源组织、学习环境创设、学习评价设计等方法。下面，就这六个方面来探讨如何将现代信息技术与《机械制图》课程有机融合。
   （一）内容组织
   学习内容的组织是基于学习目标达成的需要，根据教材内容重新组织建构的，包括学习内容的选择、组织等。在信息技术与《机械制图》整合中，课程内容的组织是关键。教师必须提炼出各部分内容的共性作为线索贯穿学习单元，实现有意义的课程整合，并要搭配多种教学方式和教学活动，使学生能对所有学习内容有深入地理解。例如讲授第二章第二节的《三视图的形成及对应关系》，利用传统的教学方法和手段很难让学生理解三视图所反应的物体的方位关系，在内容的组织上应用信息技术就能很好的解决这个问题，让复杂的问题简单化、形象化。利用AutoCAD建立三投影面体系将学生的思维从二维平滑地过渡到三维，认识三维图形，为识别三视图的方位关系打下基础，利用3D软件将教师事先制作好的物体模型从不同的方位展现给学生，用PowerPoint展示物体三视图的形成过程。激发起学生兴趣后，引导学生上网搜索AutoCAD和3D软件，指导学生下载、安装和应用，为学生提供接触信息、利用信息、处理信息的机会，让学生感受到学习《机械制图》的乐趣，实现培养信息素养的目的。在教师的指导下自主地去探究三视图的形成及对应关系，培养学生的创新精神和实践能力。

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（二）思维引导
思维引导是基于引领学生达成学习目标的需要而设计的一组具有逻辑递进关系的“问题链”，通过这样的问题引导学生的思维展开和提升，最终实现预期的学习目标。随着新课程改革的进行，对培养学生的创新思维能力提出了新的挑战。信息技术整合到课程后，需要考虑到：教师如何引导学生的思维，以促进他们高级思维技能的发展，从而达到优化整合的目的。第二章的投影法和视图的基本概念，教师利用多媒体课件播放影子形成的视频，展示同一物体用不同的方法所形成的不同影子。给学生设计引导问题：1.影子形成要具备哪些条件？2.投影和生活中我们通常所说的影子有什么区别？3.投影的方法有哪些，正投影有哪些基本性质？4.什么是视图？通过学生对一系列教学问题的讨论，增强了学生的学习兴趣和对投影法的视图的深度思考，提升了学习效果。
（三）学习活动设计
基于课程学习目标的达成需要，通常需要将相关的学习内容转化成学习任务，然后设计系列化的若干学习活动引导学生逐次完成任务，最终达成学习目标。在课程整合中设计学习活动，需要结合学习内容，综合考虑学习活动的特性、技术工具的特性等，从多个方面来考虑学习活动的设计。在讲解第二章第四节基本体的投影时，教师可设计的活动：1.借助因特网搜集基本体的相关资料并分组讨论；2.网上搜集基本体模型或者利用3D软件建立基本体模型；3.利用橡皮泥或普通泥土建立基本体模型，作品拍照后发布到校园网上展览。现代信息技术在教学活动中的应用，提高学生的群体活动参与度，促进相互交流；借助因特网搜索资源，有助于帮助学生提高信息素养，拓展知识面；开展辩论更容易使学生加深对知识的理解，锻炼逻辑思维能力。使得教学过程活泼生动，富有趣味，强化学生的成就感，优化和促进了课程教学效果。
（四）资源组织
在追求学习目标的达成过程中，学生既有的知识、方法和技术常常难以支持完成规定的学习任务，这个时候，教师策划、帮助学生建立必要的学习资源，对学生完成学习任务具有支持作用。合理优化的教学资源组织是新课程改革中需要解决的重要问题，也是信息技术与课程整合中优化资源利用的重要方面。有关教学资源的组织，现代信息技术能与《机械制图》完整的有机融合。绪论中制图的作用所要的需要的资源可以从网上搜集，也可以购买光盘在多媒体向学生展示；投影基础、组合体、轴测图、物体的表达方法、常用的标准件、零件图和装配图等章节资源的获得更离不开现代信息技术。
（五）学习环境创设
任何一种学习活动都必须在一种环境中展开。学习环境范围广泛，我们熟悉的教室、社会甚至信息技术支持的虚拟空间等都可以纳入到学习环境范畴之下。各种学习环境拥有不同的教学功能，基于学习目标达成的需要，我们必须根据各类学习环境的不同功能特点作出选择或设计。在整合过程中，可以通过创设合适的学习环境，提高学生学习效果。《机械制图》的很多知识，比如，基本知识与技能、正投影作图基础、立体表面交线的投影作图、组合体、轴测图、零件图和装配图等内容都可在多媒体教室或计算机房利用教学光盘、课件辅助教学讲解，利用AutoCAD软件进行基础知识与二维、三维图形的绘制；利用3D，培养学生的空间想象能力，增强零件的立体感。

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（六）学习评价设计
学习评价是基于确保学习目标有效达成，而对学习过程中的重要环节以及学习成果所设计的评价方式和手段，信息技术整合到课程后，对学习评价的理念、方法等都带来了巨大的变化。学习正等轴测图后，我们不完全用测验与考试的分数来做学生行为判断，增加一项评价项目，学生绘制的轴测图各自发到校园网站指定的板块，由学生自评（10%），同班学生互评（40%），本年级同类专业学生互评（20%），其他专业学生及教师评价（10%），任课教师评价（20%）这五部分组成，考核学生学习成果。这样较之用测验与考试分数来做学生行为判断对学生具有激励促进作用，有利于学生查找不足，也有利于老师进行相应的反思，可以更有利地促进今后的教学实际。
三．信息技术与《机械制图》整合的误区
（一）信息技术与《机械制图》整合的极端化
认为凡是《机械制图》授课必用信息技术，无信息技术不能上《机械制图》，走上了极端。信息技术和《机械制图》的整合只是用信息技术为《机械制图》服务，是一种辅助手段，并不代表全部《机械制图》教学。我们的教学始终是人与人的交流。不要单纯地为了信息技术与《机械制图》整合而牵强地运用信息技术。
   （二）信息技术与《机械制图》整合的形式化
认为信息技术与《机械制图》整合，只是样板戏，只是在玩弄教学游戏，上公开课和研究课时做表演用。这是对信息技术与课程整合的误解，没有领悟到整合的内涵。
   （三）信息技术与《机械制图》整合的专家化
认为信息技术与《机械制图》整合是专家学者的事情，我们只是被动地应用专家学者的研究成果，这样信息技术在教学中始终处于被动，不能和课程有机地结合。达不到课程整合的目的。
   （四）信息技术与《机械制图》整合的单边化
一是认为信息技术与《机械制图》整合是教师的事情，教师用好信息技术，学生只要接受教师传给的知识就行。二是认为学生是学习的主体，上课时，老师分配给学生学习任务，信息技术与《机械制图》的整合由学生去做就行了这两种观点都是极端错误的，教学始终是教与学的双边活动。信息技术与机械制图的整合是实现一种既能发挥教师主导作用又能充分体现学生主体地位的以“自主、探究、合作”为特征的教与学方式，把学生的主动性、积极性、创造性充分发挥出来。使传统的以教师为中心教学模式发生根本性的改变。使学生的创造精神和实践能力的培养真正落到实处。
（五）信息技术与《机械制图》整合的自由化
    信息技术与课程整合就是要构建一种“以学生的学为中心”的新型教学模式。是一种不仅重“教”同时重“学”教学模式。在实际教学中教师可能将这种模式自由化，认为有了信息技术，教师只管提供给学生信息技术资源和平台，其他什么也不管，让学生自由学习。
综上所述，信息技术与《机械制图》的整合是把信息技术当作《机械制图》教学过程中不可缺少的资源、手段和环境，使信息技术与《机械制图》教学“有机”结合以达到“优化”教学的效果，实现一种既能发挥教师主导作用又能充分体现学生主体地位的以“自主、探究、合作”为特征的教学方式，教师用信息技术的最新理念，来指导教学活动，提高《机械制图》教学效果和效率，培养学生具有积极、主动、创造性的学习能力，让学生的创造精神和实践能力的培养真正落到实处。