“五步教学法”在“机械制图”课程教学中的应用

新的课程理念要求教学要以人为本，要以学生的发展为中心，这就要求改变传统的教学模式。通过多年的教学实践，笔者总结了一套适合中职学生的教学方法，即由“导入—自学—讨论—练习( 比赛) —总结”构成的“五步教学法”，这是一种有效的教学模式。从素质教育的要求来看，“五步教学法”既能落实学生的主体地位，也能充分发挥教师的主导作用。但任何理论、方法或模式只有和各学科的教学实际相结合，才能有效地发挥作用。
对于机械相关专业的学生来说，“机械制图”是一门必修的专业基础课。作为带课教师，单靠传统的板书授课和挂图演示，已不能满足学生上课的需要，而多媒体授课又显得枯燥乏味，教师主讲，学生的自主能力发挥不出来，教学效果很不理想。所以，教师要不断更新教学方法，用新的教学方法替代传统教学方法，改变教师一人讲课，学生被动接受知识的局面，努力提高课堂教学效果，从而更好地满足企业对高技能人才的需求。
1 改变“机械制图”课程传统教学方法的必要性
自参加职教工作以来，笔者一直担任“机械制图”课程的教学工作，对于中职学生来说，学习“机械制图”的目的主要是为了更好地识图，并绘制简单的机械图样。授课起初，是运用单一的传统教学方法，教师通过板图、教学挂图或三维模型进行教学。这种教学方法，教师能带着学生一步一步实践，有助于学生对知识的理解和掌握，学生比较容易接受，但是费时费力，学生易感枯燥乏味，教学效果不理想。随着现代化的教学设备在各中职院校普及，教学手段也不断更新。教师利用多媒体进行授课，将制图教学内容通过动画等方式形象、直观地呈现给学生，给学生以很好的视觉体验，在很大程度上弥补了传统教学的不足。
但仅凭教师演示，讲解一遍，在培养学生的空间想象力和动手能力方面还存在很大缺陷。所以，更新机械制图的教学方法迫在眉睫。
为了提高学生的课堂学习兴趣，将课堂真正还给学生，充分发挥学生的主观能动性，我通过多年的教学实践，总结了“机械制图”教学方法———“五步教学法”，即通过教师提出任务，学生分组自由探讨，学生设计方案，学生实施任务，学生展示与师生共同评价这五步完成教学。
2 “五步教学法”的内涵
2． 1 导———导入。在学生开始学习前，介绍问题背景，并设置问题，启发学生的思维，引发学生心理认知冲突，激发学生的兴趣和求知。如: 教师在讲授绘制物体的三视图时，首先应该让学生了解投影法的形成和基本原理，以及投影法的分类，明确正投影法的基本性质，激发学生的学习兴趣，从而为后续的绘制三视图打好基础。同时，可以激发学生动手自制教学资源，便于知识的理解和掌握。
2． 2 学———学生自学。教师向学生出示学习目标，明确学习内容，让学生通过阅读教材自主学习，发现问题，为后续小组讨论学习奠基。这样既可以提高学生的自学能力，又可以增强学生的团队协作能力。
2． 3 议———小组讨论，自主探究。学生通过自主学习后，发现问题，让学生以集体或分组的形式进行讨论、研究，得出适合他们自己的学习方法。例如，绘制正等轴测图时，教师先不讲授，而是采用小组讨论的形式，学生通过教材自主讨论、学习，总结出绘制轴测图的方法和步骤，这样便于学生理解和接受。在这个活动的过程中，教师则巡回指导，重点点拨。这样，学生之间则形成一种互帮互助，你赶我超的学习氛围，他们的自主学习能力也得到了很好的发挥。
2． 4 练———课堂练习，小组比赛用学生自己研究出来的学习方法或用自己的经验进行练习，展示自己的能力和个性，这也是理论联系实际的一种方法。同时，也可增加拓展练习。在教师和学生的共同参与下，设计有利于完成教学目标和有利于激发学生兴趣的各种练习及练习方式，如情景演示法、目标达成法、竞赛练习法等，有利于形成积极上进、团结竞争的学习氛围。
2． 5 结———总结、评价、激励。引导学生对自己研究出的学习方法或对成功的经验进行自我评价、相互评价，教师对学生学习过程中遇到的问题或困难及时给予帮助，并对敢于发表见解的同学给予鼓励与表扬。这个过程也可以设计为总结本节课所学知识点，可以由学生来完成，这样既完成了本节课小结，又提高了学生总结归纳知识的能力。
3 “五步教学法”在机械制图教学中的实施
下面以“机械制图”中“截交线的投影作图”为例来展示机械制图教学中“五步教学法”的实施。截交线的投影作图，是“机械制图”中对点、线、面投影的灵活应用，所以要求学生必须很好地掌握好点、线、面的投影，以及立体表面上点的投影，才能对截交线的投影有透彻的理解。
在学习截交线的投影时，首先需要明确截交线的两个基本特性:
封闭性: 截交线为封闭的平面图形。共有性:截交线既在截平面上，又在立体表面上，是截平面与立体表面的共有线，截交线上的点均为截平面与立体表面的共有点。这里主要探讨平面切割平面体时截交线的投影作图，以正六棱柱被切割为例，分析“五步教学法”在“机械制图”教学中的应用。
3． 1 导，在讲授平面切割平面体时，首先应复习平面投影的相关知识
空间平面对投影面的相对位置有几种? 投影特性分别是什么?


图1 教师引导学生分析，由图可以看出，正六棱
那么，如果用这些平面切割平面体，会有什么样的结果呢?教师提出问题: 已知如图1，补全正六棱柱被正垂面切割后的三视图。
3． 2 学，学生自行阅读课本，了解作图步骤，提出质疑
(1) 画出被切割前正六棱柱的左视图。
(2) 根据截平面在切割时与正六棱柱的交点，在主视图上标出各点的正面投影。( 重点分析: 正六棱柱被正垂面切割，切割时与每条棱线都有交点，由此一共是6 个交点，绘图时要看六棱柱如何放置的，交点实际代表几个点? 这很关键，直柱是被正垂面切割一次后得到的接决定后续绘图的正确性。)
(3) 由于正六棱柱的6 条棱线在俯视图上的投影具有积聚性，所以截交线上点的投影为已知，即截平面的水平投影已知。
(4) 根据截交线的正面投影和水平投影，即可做出侧面投影，然后依次连接各点即得截交线的侧面投影，补全即可。

图2 平面切割正六棱柱
由图2 也可以验证面的投影，六棱柱是用正垂面P 切割的，P 面的三面投影分别是正面投影积聚为一条斜线P’，水平投影P 和侧面投影P’’为两个平面，即一斜线两平面，与总结得出的规律相吻合，所以是正确的。
3． 3 议，学生分小组讨论
在第二步自学的基础上，学生分4 人一小组讨论，在这个过程中，可以引导学生用粉笔或者胡萝卜、土豆，或是泡沫塑料等，刻制出切割体的形状，或者教师在课前制作相关教具，帮助理解困难的学生，增强他们的空间立体感，更好地理解平面体被切割后的形状，从而完成截交线的投影作图。
3． 4 练，即课堂练习，小组比赛
将所学知识运用到实际中，达到学以致用的目的。教师出示题目，各小组比赛答题，看哪个组做得又快又准。同时，派学生代表上台讲解答题思路和步骤，教师总结点评，指出答题重点和注意事项。
教师可以利用三维绘图软件绘制出模型，也可以在课前自制教具，帮助学生理解，学生也可以自制出模型，然后切割出来，帮助绘制切割体的三视图。
3． 5 结，即总结，评价
可以教师总结，也可以请学生自己总结，教师点拨重点和绘图注意事项，培养学生归纳总结知识的能力。
在绘制切割体的投影作图时，首先应该绘制出平面体或者曲面体未切割前的投影，然后分析截平面与形体在切割时的相交情况，标出特殊点和一般点( 一般点一般在曲面体被切割时才用) ，分析这些点的另外两个面的投影，后做相应连接即可。需要强调的是，要注意细节问题，比如看不见的棱线要用虚线等。
4 “五步教学法”在“机械制图”课程中的教学优势
与传统的教学方法相比，“五步教学法”更受
学生的欢迎，体现出自身*的优势。首先，通过教师制作的精细的任务单，学生可以在解决问题中学习知识点，变被动学习为主动学习。其次，这种教学方法可以培养学生诸多方面的能力，如创新能力、思维能力、综合素质、自主学习能力、自我表达能力等。后，学生拥有了课堂的主动权，成为知识的建构者、认知的主体和活动的执行者，教师只作为学习的指导员，为学生营造了一种轻松和谐的学习氛围，使学生在学习过程中有充分的自我认知感和成就感，从而激发了学生学习的积极性和学习热情。实施“五步教学法”，也激励了教师必须备好每一节课，必须准备大量的知识任务单。任务式教学培养了学生的空间想象能力和看图、读图能力，改变了传统的“先传授理论知识，教师再举例板图，然后学生再练习”的教学模式。
5 结语
“五步教学法”的实施大大地激发了学生的学习热情，培养了学生的创新能力，不仅能在有限的课时内把教学目标落到实处，提高课堂教学效果，还将教师的引导作用和学生的主体作用发挥得，与“机械制图”的课堂教学要求相一致。