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工程制图教学改革提高化学师范生的创新能力

2020-06-24左玉香赵志远徐国栋

山东化工 2020年10期
关键词:师范制图分支

左玉香,赵志远,徐国栋

(盐城师范学院 化学与环境工程学院,江苏 盐城 224051)

人才培养及培养模式往往是高等学校经常强调的,尤其是创新型人才的培养更被认为是高等教育战略目标。北京师范大学中国教育与社会发展研究院学术委员会副主任钟秉林在2012年全国政协十一届五次会议记者会时说:培养不出创新人才,既是问高等教育,也是问基础教育。2019 年《中国教育现代化 2035》的十大战略任务中,明确提出“提升一流人才培养与创新能力”、“建设高素质专业化创新型教师队伍”等十大战略任务。基础教育岗位的教师绝大多数来源于师范院校,师范生的创新意识与创新能力显著影响着中小学生的创新素质,提高师范生的创新性是非常必要的。

1 化学师范专业开设工程制图的必要性

工程制图类课程,有助于学生创新能力的培养,早期师范专业未开设此类课程,值得庆幸的是近年来,诸多师范院校将此类课程纳入了人才培养方案中。我校自2017年开始在化学师范专业增设了《工程制图》课程,化学师范专业的学生毕业后主要从事中学教师职业, 传统的理科基础教育是以培养逻辑思维能力为主体 , 忽视了形象思维能力的培养 , 这也许是不少学生缺乏创造性思维的原因之一。化学师范专业的课程设置,主要是化学专业课和教学教育专业相关的课程,通过近几年的《工程制图》课程的教学可以发现,化学师范生的空间形象思维能力得到显著提高。工程制图课程的教学提高了学生的空间想象能力和空间思维能力,对《结构化学》和《有机化学》课程中的物质结构等内容的教学和学习都很有帮助。

学好《工程制图》也有助于一些基本技能训练,因为工程图样中对文字书写、图线美观等都有着严格的要求,师范生尤其是化学专业的师范生在今后教学岗位中写字、绘制化学实验装置图、结合图形解决实际问题等方面都需要有一定技能。具备图示、图解能力,丰富的空间形象思维能力和创造性思维能力的中学化学教师,在传授化学知识的同时,才能传授给中学生创造性的思维品质和创新性人格,为学生进入大学后进一步提升创新能力奠定了坚实的基础,促进高等教育与基础教育协同发展。

2 工程制图课程内容体系改革

《工程制图》主要教学内容是研究如何用二维平面的“图”来表达三维空间的“物” 。“图”与“物”之间的思维转换都是学生的思维过程,是二维图像到三维图像的变换,如果能够建立一座桥梁,使得不同维度的图像灵活切换,将大大激发学生的学习兴趣。显然,要解决这一问题的关键,在于培养学生的空间想象能力,从而提高课堂效率。《工程制图》知识体系庞杂,内容丰富(如图1所示),在不同的专业领域应有不同的侧重点。《工程制图》课程内容包含两大模块,其中制图理论部分有9个分支,化学师范本科生毕业后主要从事中学化学教师职业,工程制图类课程内容庞杂,应选择易学易懂的制图内容进行教学,对于晦涩难懂,在今后工作中关系不大的内容应予以删减。如图1中的6、7、8这三个分支属于机械类专业学生需要掌握的,而对于化学专业,尤其化学师范专业的学生只要了解一些基本的简单的内容,教师可以设计阅读任务引导单由学生课后完成。工程制图课程的内容体系具有环环相扣,层层递进的特点,学生只有在掌握了分支1制图基本知识的前提下,才能按国家标准正确绘图;分支2正投影基础中点、线、面投影规律的学习和熟练掌握,为进一步学分支3立体及其交线奠定了坚实的基础。分支4组合体主要完成简单组合体的三视图绘制及读图,都是建立在前几个分支的基础上。分支5图样画法主要介绍剖视图,这是在组合体三视图的基础上采用剖视表达的手段更清晰的表达。这一部分的内容涵盖了了工程制图的基本理论,各个分支有一些内容也是比较抽象、对学生的能力要求较高,需要大量练习才能巩固的内容可以不作为教学重点。如一般位置直线的实长和倾角、直线间相对位置、线面之间的相对位置,直线与平面、平面与平面相交,以及立体相交中的相贯线等问题可不作要求。化学师范专业开设工程制图课程的目的是培养学生的空间想象能力,促进学生创新思维能力,不能过难打击学生的学习积极性,导致学习兴趣受到影响,在我们的教学中会发现,越到课程学习的后期,学生有明显的后劲不足,兴趣下降的现象,需要重视。

图1 工程制图课程内容体系

3 工程制图教学方法改革

早期的工程制图教学因为缺乏现代教育技术的应用,主要是老师课堂讲授配合板书(借助尺规画图),教学方法和教学模式都比较单一。现在的工程制图课堂教学模式多样化,内容体系中理论性较强分支1和2是课程的入门部分,要放慢进度,采用CAI课件结合板书(借助尺规)进行讲授,循循善诱激发学习兴趣,分解难度,打好坚实的基础。分支3部分需要学生在立体和平面间频繁切换,为了简化难度,充分锻炼学生的空间思维能力,可以结合一些高质量的立体动画视频、立体模型等。学生的空间想象力的形成和创新素质的培养是需要一定的过程的,当学生具备了一定基础后,可以在分支4和5的教学中引入探究式教学、项目式教学、讨论式教学,借助蓝墨云班课开展“翻转课堂”教学模式,引导学生进行深度学习,激发学生的高阶思维能力。另外,教学评价也是课程教学环节中的重要部分,纸笔测验是课程评价的主要形式,但是《工程制图》课程具有很强的实践性,其除了手工绘图能力以外,计算机绘图技能在今后工作中应用更为广泛,应作为课程评价的重要指标。课程的评价也不能以单一的终结性评价为单一指标,还应纳入过程性评价,过程性评价设计的项目应能体现学生的创新思维能力和创新品质。

4 总结

师范专业的学生培养应更加严谨,其今后工作中才能发挥“为人师表”的功效,师范专业的任课老师应深入研究现代化的教学方式,展现优秀的创新品质和教学技能,这对师范生的影响是终身性的,其潜移默化的作用使得学生会模仿教师,而师范生工作后的风格对中学生又产生一定的影响,要做到良性循环,就要从源头抓起。

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