基于建构主义理论的CAD/CAM软件应用课程教学模式改革和实践以减速器箱体设计为例,本文是关于教学模式相关在职研究生论文范文和建构主义和建构主义理论和教学模式相关硕士论文开题报告范文.
教学模式论文参考文献：
摘 要为了激发学生学习兴趣,提高开放教育面授课堂教学效果,作者分别讨论了以教师为中心和以学生为中心两种不同的教学模式,分析了各自的特点,结合CAD/CAM 软件应用课程特点,提出基于建构主义理论抛锚式教学思想的课程教学改革,并对教学改革的结果进行分析,得出在实施过程中存在的问题和下一步需要改进的方法.
关键词开放教育建构主义减速器箱体教学改革
1 引言
CAD/CAM 软件应用课程是安徽广播电视大学开放教育数控技术专科的专业选修课,通过学习该门课程使学生掌握一种常用的CAD/CAM Pro/ENGINEER 软件应用,进行零件的几何造型、刀具与加工参数的选择、代码生成和后置处理.该门课程以往的教学方式是面授教学,教师通过板书结合幻灯片给学生做详细的讲授,并配合有相应的上机操作演练,但是通过这种教学模式,课后学生普遍觉得,课堂上听懂了理论内容,课下自己上机操作练习会出现很多困难,一些问题难以解决.通过对这种现象的分析,能够得出传统以教师为中心的灌输式教学模式,在学生创造性思维培养以及发现问题解决问题能力的提高上是十分欠缺的,这样一种模式已经不适应开放教育学生学习CAD/CAM 软件应用课程的需要.因此,探讨新的教学模式和方法就显得尤为重要.
减速器箱体设计属于特征操作的综合应用内容,主要包括平面草绘、零件三维实体建模、零件的三维设计及装配等.学生通过第二章平面草绘和第三章零件实体建模,已经熟练掌握的拉伸、旋转、扫描和混合等实体建模操作,为进一步学习减速器箱体的设计打下了良好的基础[1].在课程学习过程中,老师可以在教室通过多媒体课件和实际操作演示给同学们看,但是课后学生普遍反映的是自己上机操作起来很难完成,于是作者在教学过程中尝试引入建构主义理论抛锚式教学方法.
2 两种教学模式
如今高校教师普遍采用的教学模式有两种类型：一种是传统的传递式教学模式,是以教师向学生灌输为主；另一种是建立在西方建构主义理论基础上以学生为中心的教学模式.
在传统教育模式中,是以课程内容为主线,知识的接受来源于老师面授,学生对知识的接受是被动的,学习仅仅局限于书本和课堂,整个学习的过程处于被动状态,没有任何参与,这样直接导致学生的学习积极性不高,学习的兴趣也非常低,达不到良好的教学效果[2].
围绕学生为中心的建构主义理论教学模式,在整个教学过程中,始终坚持以学生为中心,在和谐的课堂氛围下,引导学生进行积极、愉快、协作式学习；教师以灌输知识为主转变为以指导学生学习为主,成为学生建构知识的帮助者和指导者[3].在这种教学模式下,学生是课本理论知识的主动建构者；而教师的角色则发生了变化,由传统单一的知识灌输变为教学过程的组织协调、学生学习的指导、知识的建构帮助和促进；教材所提供的纸质内容也变成学生主动建构内容的对象；多媒体和视频资源则是用来创设情境、进行协作学习和会话交流,即作为学生主动学习、协作式探索的认知的平台,而这恰恰遵循广播电视大学开放办学的特点.在开放教育的教学过程中,教师是学生知识学习建构的帮助者、促进者,而学生是对新知识进行加工并与已有知识建立联系的主体.
建立在建构主义学习理论以及建构主义学习环境相适应的教学方法已经普遍采用的有支架式教学、随机进入式教学、抛锚式教学,其中抛锚式教学要求以具体事例或问题为铺垫,确定这类具体事例或问题被比喻成“抛锚”,抛锚式教学也被称作“实例式教学”[4].而计算机软件应用类课程教学比较适合采用抛锚式教学法,因此作者采用抛锚式教学方法应用于CAD/CAM 软件应用课程教学改革过程中.
以上谈到的两类不同教学模式有着各自有着优缺点：围绕“教师”为中心的教学模式,优点是有利于发挥教师在整个教学过程的引领作用,缺点是不能充分调动学生学习的积极性；围绕“学生”为中心的教学模式,特点是能够充分发挥学生学习的主观能动性,激发他们的学习兴趣,在这个过程中教师充分发挥了引领作用,弱化了他们的主导作用.
3 研究对象与方法
3.1 研究对象
本次课程教学模式改革研究涉及的是安徽广播电视大学开放教育学院数控技术专科学生.在研究的过程中分两组分别进行两种形式的教学.第一组采用的教学模式是传统的讲授式的教学模式.第二组以建构主义教学模式进行教学.
3.2 教学方法
第一组采用传统讲授式教学,授课仍然以传统的讲授法进行教学,以多媒体课件的形式呈现,教师讲,学生听,最后提出思考与作业习题.
第二章采用建构主义教学模式,每次授课时要求学生在听课过程中,提出自己感兴趣或疑惑的问题,进行课堂小组讨论,要求学生能够思考并进行不同类型的实体特征操作来完成减速器箱体的建模.在教学讨论过程中教师重点注意分析学生的知识结构体系,分模块内容、分对象进行辅导和解答,课程以外的相关知识,学生课后查阅相关资料.这个过程也就是“问题—探究—分析自身知识结构体系—解决问题—完善知识结构体系”的过程,把解决问题和完善知识结构有机融合[5].
4 教改的具体实施方案
4.1 激发学生学习兴趣,培养学生自主学习的能力
在广播电视大学开放教育的面授教学过程中,如何激发每一位学生的学习兴趣,是每位电大老师一直在思考的问题.由于电大的学生很多都是成人在职的,克服了工作和家庭方面的冲突与矛盾,利用少有的空闲时间到学校参加学习,很显然除了老师的教授的课程内容以外,师生之间的感情、同学之间的感情显得尤为重要.所以,教师要加强与学生的沟通,了解学生的工作情况、家庭情况,多多给予关怀,这样师生之间感情才得以升华；同学之间相互沟通,彼此之间的感情得以加深,增强了信任感,有助于建立良好的合作关系.
充分利用现代多媒体技术等教学手段,激发学生的学习兴趣.对于减速器箱体零件的建模,教师可以在授课之前,通过视频或者是三维动画把减速器总装模型展现给学生,或是把减速器工作原理动画通过软件演示,这样一来学生有了感性的认识,从而激发学生的参与兴趣和自主学习的能力[6].
4.2 通过设置各种环境完成对意义的主动建构
建构主义认为,意义的主动建构是整个教学过程中的最终目标.是在完成“情景”“协作”“会话”的基础上最终实现的[7].本次基于建构主义教学模式课程改革实施方案如下：
创设情景：学习内容的环境,是建立在学生已经掌握相关知识的基础上.减速器箱体的设计是以拉伸、去除、钻孔等操作为基础生成的.而这些操作命令在前期的教学过程中已经做过相应的介绍.在减速器综合应用中,把它们联系在一起,利用建构主义模式对知识进行主动的建构,达到最终的学习目的与要求,具体的步骤如下：
拉伸：在已经形成的底座基础上,拉伸形成转轴的支持部位.通过选择拉伸特征命令,绘制出拉伸截面,选择拉伸长度来实现拉伸实体操作[8].(图1)
材料去除：材料去除是在建立在拉伸操作的基础上,是对拉伸操作进一步的提高.在已经完成底座和转轴支撑绘制以后,要去除底座中多余的材料,这时就必须用到拉伸去除材料的操作[9].它也是在拉伸命令下完成的,同样包括截面的绘制和拉伸长度的选择,只是在最后选择材料去除的命令,最终实现结果.（图2）
钻孔操作在减速器箱体的设计过程中,经常使用到,包括有定位孔、螺栓孔、透气孔等的绘制[10].在选择钻孔命令操作时,需要对孔心的位置精确定位,包含有到水平基准的距离和竖直基准的距离,最后就是孔的大小和孔的深度确定.（图3、图4）
在整个教学过程中,老师与学生之间、同学之间,大家都是通过讨论、交流来实现减速器箱体的建模,协作与交流贯穿于整个过程.通过这种模式的教学,学生在整个学习过程中始终保持轻松、愉悦的心情,对学习充满了；同时大家在一起讨论,不仅可以相互学习,互相促进,发现自己的问题并能够及时改正,而且对于协同完成的作品,充满着自豪感,当然也达到对所学知识的比较全面、正确的理解,实现对知识的意义建构.
5 实施结果与分析
5.1 客观评价
通过分组学习的学员,在操作完成的情况来看.建构主义教学模式下学习的学员（第二组）,完成的情况（图5）要明显好于传统教学模式下的学员（第一组）.而且就学习的兴趣而言,传统教学模式下的学员感觉课程很难,学习兴趣低下；相反建构主义教学模式下的学员学习兴趣非常浓厚,自主学习的很强.
5.2 主观评价
采用建构主义抛锚式教学的实验组学生,课后在讨论过程中普遍认为,这种教学方法能够很好地调动他们的学习积极性,而且在整个学习的过程中,气氛始终很轻松,心情也很快乐,对于后期开展自主学习和网上讨论都有很大的帮助.同时也有部分学生对这个教学方法存在不一样的看法,认为学习比较累,压力比较大,这也是后期作者需要思考和改进的地方,通过不断的努力,来探寻一条适合安徽电大开放教育工科课程的建构主义抛锚式教学方法.
参考文献
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[7] 冯坤山,吴振强.基于建构主义理论的四面体学习模型的构建[J].中国远程教育,2012(5):46-50.
[8] 乔东平,李浩,罗国富,马军.机械CAD/CAM 技术课程教学改革与创新探讨[J].河南科技,2013(15):255-256.
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