“基于问题的学习”在《机械制图》教学中的应用
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自我国推行大众化教育改革、实施高校扩招政策以来,本、专科年招生数量已增至657万人。随着本、专科乃至硕士生就业队伍的日趋庞大,中职教育如何提升学生素质以保障学生的高质量就业,已成为中职教育发展面临的首要问题。笔者仅就《机械制图》教学中“基于问题的学习”模式的应用,谈谈中职教育高素质应用型人才的培养。
一、“基于问题的学习”模式的教学意义
(一)“基于问题的学习”的基本涵义
“基于问题的学习”(Problem-Based Learning,简称PBL),或称为“问题本位学习”,是由巴罗斯教授(Barrows.H)与克尔森博士(Kel-son.A)所提出的课程学习方式,属于建构主义思潮中的重要教育模式。所谓“基于问题的学习”,就是强调问题情境的设置及导入,通过小组合作的形式让学习者思考、解决真实性问题,并以这种形式帮助学习者发现与认识问题中所蕴含的科学理论,进而形成思考问题、解决问题的技能与自主学习能力(Self-directed Learning Ability)。
《机械制图》课程是机电专业的必修基础课程,在专业发展方向上具有明显的承前启后的教育作用。将“基于问题的学习”模式引入《机械制图》教学,能有效弥补传统教学中重理论轻实践、重课本轻技能的不足。21世纪的人才培养模式中,学会学习、学会合作是其中重要的两个因素。将PBL模式引入《机械制图》教学,可有效帮助学生培养基础的机械图样识读、绘制能力,在语言表达、团队合作上也能得到初步锻炼,是对当前素质教育改革所提倡的创新精神及实践能力培养的有效实施。
二、“基于问题的学习”在《机械制图》教学中的应用
“基于问题的学习”模式的主旨在于通过问题的提出、解决实现学生对理论知识的消化吸收,进而完成知识经验的建构,依据Barrows教学模型,PBL模式可划分为以下环节:组织小组、开始一个新问题、后续行动、活动汇报、问题后的反思。本文即根据这一形式对PBL模式在“圆柱相贯线”中的教学应用进行探讨。
(一)组织小组
在进行问题探究性学习之前,应首先做好小组划分工作。这一环节主要由学生自由搭配为主,尽量保持小组间和谐、舒适的学习气氛。根据40人标准的班级构成,划分为6组最佳,组员应限制在5～7人,从组织结构上保障教师辅导及组员间讨论与分工的效率性原则。同样这一小组组织原则也是考虑到组员人数与教师指导难度、实践机会的合理配置,鉴于学习的普遍性原则,教师要注意给学生安排参与讨论发言及实践的机会。此外,教师在PBL教学模式中的角色为“促进者”(facilitator),以组织安排、课程辅导为主要职能,避免直接干预学生思路、小组讨论。
(二)开始一个新问题
这一环节主要包括教师向学生提出新问题并给出少量信息,同时这一问题应尽量接近现实。在提出“圆柱相贯线”教学问题之前,各组应与教师完成问题解决目标的沟通、理解。教师可就教学内容进行提问,如“在圆柱相贯线的学习中我们应该对哪些问题进行分析、讨论?”,通过这一问题激发学生对共同学习目标的思考,教师应注意引导学生运用发散思维对“相贯线的做法”及“常见的相贯线情况分析”等教学重点进行思考。在目标制定后,教师应参照该目标对小组的学习状况进行实时监察,及时评价,提供相应知识辅导。此外,教师针对学生的制图思路可以相应提出部分认知性的问题来激发学生反省性思维,如在相贯线制图过程中,学生可能会选择表面取点法、辅助平面法中的某一项进行制图,教师可让学生对学生采用该制图方法的思路进行阐述,或者就制图过程考查学生对所需知识点的掌握情况。以对表面取点法的步骤为例,标准步骤为求特殊点,定出三面投影;求一般点,作出水平投影,正面投影;光滑连接各点投影,完成作图。对此,教师要对学生制图的标准步骤严格要求,培养其严谨的学风。
此外,在将问题带入学习的过程中,学生会应用到多项学习要点,既严重影响问题解决思路、又不甚了解需要深入学习的内容。在最初阶段,教师应适时加以引导,比如在制图前询问各组是否已将某些概念纳入学习目标中。以制图为例,教师可指出常见相贯线情况分析在制图中的重要意义,等径相贯线、圆柱与圆孔相贯线、圆孔与圆孔的相贯线等情况都会在制图中如何加以区分、取点等。当然,要注意到的是,随着学习的深入,教师的“促进者”身份要逐步隐退,由各组自发管理学习要点,在面对知识障碍上,教师要放手由学生进行探究学习。
(三)后续行动
在各组组员完成预定目标的学习后,再次集合时要就自身所学知识进行沟通交流,基于组员个体思维对问题解决思路进行总结归纳,或进一步提出新的问题解决方案。如对相贯线形状或变化趋势的理解及其在制图中的应用,组员可就此问题相互探讨,沟通思路,还可从多处寻找易学易记的口诀,如“大圆柱半径为半径,小圆柱轴线上找圆心,曲线弯曲朝向大圆柱”等等。此外,在学习成果的分享过程中,应明确的一点是,组员应对自己的思路、方案以及他人的成果加以评价,从思考过程、参考信息来源、制图步骤等多方面进行分析,这同样也是培养学生自主学习能力的重要途径。
(四)活动汇报
这一环节主要是对学生语言智能、人际交往智能的培养,各组可通过多种形式对本组的学习成果及学习思路进行展示,以供大家学习探讨。学生在汇报中可采用口头演讲、书面汇报、多媒体图像展示、计算机模拟等形式,这些形式要求并不是PLB模式关注的重点,重要的是要通过活动汇报让学生对问题所隐藏的概念关系及学习要点加以掌握。
(五)问题后的反思
问题式学习不仅要关注学习过程,对问题解决中所遇到的问题更要加以反思,对所学知识进行提炼,考虑所遇问题与之前所学知识重难点间的联系及异同点。教师在此过程中加以干预,对所解决的问题适当加大难度,进一步帮助学生对新知识的应用情境进行概括理解。如在掌握常见的相贯线情况后,教师可对复杂相贯线问题的解决规律加以概括,即正确认识组合体,明确其相关条件,确定相贯线形状及位置,按投影规律准确作图。同时,对圆柱相贯线简化画法也可以加以描述,如在两正交圆柱直径相差较大的情况下,可利用圆弧代替非积聚性投影进行制图,教师要在介绍这一简易画法外,从误差曲线图、投影图等多处进行分析,帮助学生了解确定简易画法应用的合适范围与条件。
此外,问题反思并不仅仅包括教师点评,在各组学生的自评互评过程中,事实上就已经对自主学习及团队问题解决模式进行了反思,这也是对学生高级思维技能培养的有益尝试。
三、结语
总而言之,笔者以为,将“基于问题的学习”即PLB模式引入《机械制图》课程教学乃至中职教育,有益于学生综合素养的提升,在教学质量及教学效果的提升上也同样有很大帮助。当然在这一教学模式的应用上,教师要注意对课程具体应用进行可行性分析,考虑到课时限制、实际教学效果等因素。
参考文献
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作者单位:江苏省昆山第一职业高级中学