|
人工智能背景下中職《機(jī)械制圖》課程教學(xué)改革實(shí)踐研究
四川省劍閣職業(yè)高級中學(xué) 羅春清 2024/4/22 18:52:39
摘 要：隨著近年來人工智能技術(shù)的發(fā)展，人工智能已給現(xiàn)代社會帶來了積極的變革。面對新一代人工智能發(fā)展的機(jī)遇，高校在不斷推動(dòng)人工智能與教育深度融合，為教育變革提供新方式。該文利用人工智能化技術(shù)手段，結(jié)合現(xiàn)代化教學(xué)模式、方法，完成《機(jī)械制圖》課程信息化教學(xué)實(shí)踐研究，增加課堂趣味性，提高教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：人工智能 信息化教學(xué) 機(jī)械制圖 教學(xué)質(zhì)量
人工智能（Artificial Intelligent，AI）是用于模擬和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新興技術(shù)科學(xué)，它已成為引領(lǐng)未來的戰(zhàn)略性技術(shù)[1-2]。隨著近年來人工智能技術(shù)的發(fā)展，人工智能已給現(xiàn)代社會帶來了積極的變革[3]。2017 年國務(wù)院印發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》提出了“智能教育”的概念，旨在利用智能技術(shù)加快推動(dòng)人才培養(yǎng)模式、教學(xué)方法改革等[4]。2018年教育部印發(fā)《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》指出，面對新一代人工智能發(fā)展的機(jī)遇，高校要不斷推動(dòng)人工智能與教育深度融合、為教育變革提供新方式，從而引領(lǐng)我國人工智能領(lǐng)域科技創(chuàng)新、人才培養(yǎng)和技術(shù)應(yīng)用示范[4]。
機(jī)械制圖是高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校機(jī)械類專業(yè)學(xué)生必修的一門重要專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程。相對于文化類課程，機(jī)械制圖課程的專業(yè)性較強(qiáng)。在實(shí)際學(xué)習(xí)中學(xué)生缺乏空間想象能力，缺乏圖物相互轉(zhuǎn)換的動(dòng)態(tài)過程，難度較大，不易學(xué)會。在當(dāng)前人工智能快速發(fā)展的時(shí)代背景下，如何將人工智能與《機(jī)械制圖》課程結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)全面的智能信息化教育？該文利用人工智能化技術(shù)手段，結(jié)合現(xiàn)代化教學(xué)模式、方法，完成《機(jī)械制圖》課程信息化教學(xué)實(shí)踐研究，提高學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)效果，增強(qiáng)學(xué)習(xí)自信心。
1 傳統(tǒng)《機(jī)械制圖》課程教學(xué)存在的問題
傳統(tǒng)《機(jī)械制圖》課程教學(xué)主要以講授法為主，采用灌輸式填壓式教學(xué)模式，教師是主角，學(xué)生是配角。教師作為知識的施予者將知識傳遞給學(xué)生，學(xué)生被動(dòng)聽課，缺乏主動(dòng)探究知識的過程，教學(xué)質(zhì)量不高。
圖4 學(xué)生現(xiàn)場展示
學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程時(shí)需要多次反復(fù)進(jìn)行平面到三維，三維到平面的思維轉(zhuǎn)換，對學(xué)生空間思維能力要求較高，學(xué)生通常會感到枯燥難懂，甚至產(chǎn)生學(xué)習(xí)負(fù)面情緒。在傳統(tǒng)課堂中教師很難在有限的課堂時(shí)間內(nèi)快速定位、判定每一位學(xué)生的畫法問題，糾正所有學(xué)生的錯(cuò)誤。
教師在傳統(tǒng)課堂教學(xué)過程中采用黑板繪圖方式，結(jié)合教學(xué)模型進(jìn)行演示，整體教學(xué)活動(dòng)單一枯燥，課堂沉悶。黑板繪圖效率低，占用課堂時(shí)間較多，不夠直觀，信息量小。在教學(xué)過程中使用的教學(xué)模型老舊單一，無法滿足現(xiàn)代化制造環(huán)境下人才培養(yǎng)需求。
2 AI技術(shù)背景下《機(jī)械制圖》課程改革的教學(xué)設(shè)計(jì)
信息化教學(xué)是與傳統(tǒng)教學(xué)相對而言的現(xiàn)代教學(xué)的一種表現(xiàn)形態(tài)，它是在現(xiàn)代教學(xué)理念指導(dǎo)下，重視現(xiàn)代信息技術(shù)在教學(xué)中的作用，充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段，應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)方法，調(diào)動(dòng)多種教學(xué)媒體、信息資源，構(gòu)建良好的教學(xué)與學(xué)習(xí)環(huán)境，在教師組織和指導(dǎo)下，充分發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)新、積極性、創(chuàng)造性，使學(xué)生能夠真正成為知識、信息的主動(dòng)構(gòu)建者，從而達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果[5-7]。
以下就以《機(jī)械制圖》課程中《螺紋緊固件（螺柱）連接畫法》為例詳細(xì)討論。
2.1 教學(xué)分析
授課對象已掌握投影基本知識、基本視圖畫法、剖視圖畫法等內(nèi)容，已基本具備利用CAD軟件繪制圖形的技能，仍需要進(jìn)一步學(xué)習(xí)螺紋緊固件等標(biāo)準(zhǔn)件的畫法，為后續(xù)零件圖、裝配圖的畫法學(xué)習(xí)夯實(shí)基礎(chǔ)。該部分內(nèi)容教學(xué)重點(diǎn)：內(nèi)外螺紋的旋合繪制方法；螺柱連接裝配圖正確繪制方法。鑒于學(xué)生空間思維能力有所差異，如何正確理解并繪制螺柱裝配連接各配合部分成為教學(xué)難點(diǎn)。通過綜合分析，擬定教學(xué)策略為：采用虛實(shí)結(jié)合、動(dòng)靜結(jié)合、師生互動(dòng)的教學(xué)手段，借助智慧教室，利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、偏正互動(dòng)投影技術(shù)、微課、動(dòng)畫、智慧批閱等多種智能信息化技術(shù)，將虛擬情景與實(shí)際教學(xué)相結(jié)合。
2.2 教學(xué)設(shè)計(jì)
（1）課前準(zhǔn)備：知識預(yù)習(xí)，準(zhǔn)備新課。課前學(xué)生運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺提前學(xué)習(xí)螺紋基本理論知識，完成相應(yīng)測試，得到“課前預(yù)習(xí)分”。教師查看后臺數(shù)據(jù)分析情況，及時(shí)了解學(xué)生預(yù)習(xí)效果，適時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，優(yōu)化教學(xué)方案。
（2）課堂實(shí)施：虛實(shí)結(jié)合，任務(wù)實(shí)施。在開始上課前，學(xué)生登錄學(xué)習(xí)通APP繪制與教師相同的簽到手勢進(jìn)行簽到 ，系統(tǒng)平臺自動(dòng)得出每位學(xué)生的“考勤分”。
 （未完，下一頁）
|