اهمیت مدل‌ ها در آموزش رسم فنی و نقشه ‌کشی

در مقوله آموزش، به‌خصوص «آموزش‌های فنی‌وحرفه‌ای» و «مهارتی»، یکی از بهترین روش‌های افزایش و تقویت قدرت تجسم، درس رسم فنی و نقشه‌کشی صنعتی است. در این درس استفاده از مدل و ماکت «واقعی» به تجسم فراگیرندگان کمک مؤثری می‌کند. مدل‌ها، علاوه بر ایجاد و تقویت قدرت تجسم، به رسم تصویرهای متفاوت از یک قطعه، و همچنین، به درک اجزا و سازوکار مجموعه‌ها، برای ساخت و تولید آن‌ها کمک می‌کنند. استفاده هدفمند از مدل‌ها در تمامی رشته‌های فنی و مهندسی (به‌خصوص در رشته مهندسی مکانیک) به فرایندها و عملکردهای زیر منجر می‌شود:

و این یعنی همه صنعت از ایده تا تولید و پس از آن تعمیر و نگهداری و بهینه‌سازی. از این‌روست که تجسم مهم‌ترین گام هر فرایند در عینیت بخشیدن به دانش و درک فراگیر است. به قول آلبرت انشتین، لمس این مهم که: «تجسم از دانش مهم‌تر است.» در واقع تجسم بهتر از آنچه در پی تحقق آن هستیم، شانس ما را در دسترسی به آن افزایش می‌دهد.

همان‌طور که اشاره شد، یکی از درس‌هایی که باعث افزایش قدرت تجسم در فراگیرندگان رشته‌های فنی‌وحرفه‌ای و مهارتی می‌شود، درس رسم فنی و نقشه‌کشی است.

از جمله سرفصل‌های این درس ترسیم تصویر از روی مدل یا قطعات صنعتی است که به افزایش قدرت تجسم کمک فراوانی می‌کند. برای آموزش این درس به فراگیرندگان در تمام سطوح و دوره‌ها، اعم از هنرستان، دانشگاه، تکنسین‌های فنی، تولیدکنندگان بخش صنعت و.. استفاده از انواع مدل یا قطعات صنعتی درحین «تدریس و یادگیری» فوق‌العاده مؤثر خواهد بود.درمراحل آموزش و یادگیری رسم‌فنی و نقشه‌کشی صنعتی، مربیان با تجربه از رسانه‌ها، خصوصاً مدل‌ها و قطعات صنعتی به خوبی بهره می‌گیرند.

کلاس به تنهایی نمی‌تواند فعالیت‌های معنادار و اطلاعات مرتبط با صنعت را در اختیار فراگیرنده قرار دهد

هرچند رسانه‌های آموزشی نظیر: تخته سیاه، برنامه پاورپوینت، پوستر، عکس کتاب، نقشه، برگه‌های آموزشی و کاتالوگ‌ در کارایی تدریس و یادگیری فراگیرنده مؤثر هستند، اما در آموزش‌های فنی‌وحرفه‌ای و مهارتی، به‌خصوص رشته‌های فنی که درس رسم‌فنی و نقشه‌کشی صنعتی در آن‌ها آموزش داده می‌شود، استفاده از مدل‌های واقعی یا شبه‌واقعی فوق‌العاده اثربخش و کارایی دارد؛ به‌طوری که باعث افزایش خلاقیت فراگیرندگان در طراحی می‌شود و به خلق قطعات و محصولات جدیدتری نیز (در رشته خودشان) می‌انجامد.

استفاده از تصویر مدل‌ها

برخی از مربیان که امکانات و شرایط ساخت مدل و یا استفاده از آن ها را ندارند، می‌توانند به تصویر و عکس مدل‌ها اکتفا کنند. در این خصوص تصویرهای زیادی از مدل‌های «واقعی» یا «آموزشی» در پوسترهای صنعتی، کتاب‌های کمک‌درسی و کمک‌آموزشی، کاتالوگ‌های صنعتی،‌ نرم‌افزارها و اینترنت وجود دارند.

به کمک تصویرهای موجود در کتاب‌ها، بروشورها و کاتالوگ‌ها و با استفاده از فرایندهای: کپی رنگی و عکاسی (تهیه عکس نگاتیو یا اسلاید)، یا استفاده از دستگاه اوپک، اورهد، اسلاید، نرم‌افزار پاورپوینت و ... به نحو مؤثر و مطلوبی می‌توان به تشریح و آموزش نکات پیچیده درسی پرداخت.

اشیا و مجموعه‌ های «واقعی»

تصویرهای زیر مجموعه‌هایی واقعی را نشان می‌دهند. این‌جانب از فراگیران خواسته‌ام که نمونه واقعی را به‌صورت تفکیک شده، ارائه دهند و تمام نقشه‌های آن را در حالت‌های متفاوت و مرسوم برای ساخت این قطعات تهیه کنند. این فرایند علاوه بر آشنایی آن‌ها با این قطعات و کسب تجربه نو، به پرورش خلاقیت و درک فراگیرندگان در مورد سازوکار و عملکرد مجموعه نیز کمک خواهد کرد.

تأثیر مدل‌ ها و اشیای واقعی در آموزش و یادگیری

در دست‌ داشتن اشیای واقعی و مشاهده کردن، لمس کردن، نمایش دادن، سوار کردن، پیاده کردن و بحث کردن در مورد آن‌ها مفید است و فراگیرندگان را باید به بهره‌گیری از این‌گونه منابع آموزشی تشویق کرد. آموزش با استفاده از اشیای واقعی به‌خصوص برای رشته‌های فنی و مهارتی ضروری است. برای مثال برای آموزش ترسیم نقشه یک چرخ‌دندانه، استفاده توأم از تمام اطلاعات دیداری (اعم از نقشه، قطعه، تصویر از نمونه‌های مشابه داخل کاتالوگ‌ها و...) در مورد این نوع چرخ‌دندانه می‌تواند مفید باشد و فراگیرندگان از این طریق می‌توانند، هم اطلاعات لازم را به دست آورند و هم در مورد مطالب درسی‌شان نتیجه‌گیری کنند.

تهیه اشیای واقعی

وقتی شی‌ء واقعی نه خیلی بزرگ و نه خیلی کوچک است و جزئیاتش چندان مبهم و نامعلوم نیست و خودش هم در درسترس است، چرا از آن استفاده نکنیم؟! برای مثال، خیلی از قطعات پیرامون ما که به‌صورت مجموعه نیستند و تک‌قطعه‌ای (مثل یک تیغه چرخ‌گوشت، پیچ، و...) هستند، به راحتی در آموزش قابل استفاده‌اند.

آموزش با استفاده از اشیای واقعی به‌خصوص برای رشته‌های فنی و مهارتی ضروری است

بنابراین لازم نیست که شیء نو باشد، بلکه در واقع غالباً یک قطعه یا دستگاه (مجموعه) فرسوده همان‌قدر ارزشمند است که یه قطعه نو و حتی بیشتر. چرا که ارزان‌تر نیز هست. کافی است از فراگیرندگان بخواهیم، قطعات غیرقابل استفاده و مستهلک شده پیرامون خود را با هماهنگی و مشارکت خانواده در اختیار مرکز آموزشی (هنرستان/ دانشگاه...) قرار دهند. مربی محترم می‌تواند در کلاس درس یا در اتاق یا کمد خودش آن‌ها را مطابق سرفصل و موضوع درسی کدبندی و آرشیو کند و در فرصت مناسب و لازم از آن‌ها بهره بگیرد.

البته برخی از این قطعات و اجزا نیز دیگر به درد کار نمی‌خورند؛ مثل قطعات فرسوده، مستهلک و تغییر شکل یافته. برخی از آن‌ها را نشان می‌دهد. این قطعات غیرقابل استفاده‌اند.

بیان یک تجربه

سال‌ها قبل این‌جانب در یکی از هنرستان‌ها این پیشنهاد را به هنرجویان رشته نقشه‌کشی صنعتی دادم. هنرجویی یک چرخ‌خیاطی را که به‌صورت معیوب مدت‌ها در انبار منزل غیرقابل استفاده مانده بود، به‌ کلاس آورد. فراگیرندگان به کمک یکدیگر قطعات آن را باز کردند. در این فرایند نه تنها آن‌ها با شکل‌های متنوع و بسیار جذاب قطعات صنعتی این چرخ خیاطی آشنا شدند، بلکه قطعاتی را که با موضوعات سرفصل درسی متناسب بودند، بین هنرجویان توزیع کردم تا نقشه آن‌ها را تهیه کنند.

هر مربی می‌تواند، با سلیقه و تجربه خودش موزه کوچکی از قطعات صنعتی واقعی (شی‌ء واقعی) را در کلاس درس یا در محل آموزش خود تدارک بیند. زیرا که تهیه یا ساخت مدل بعضی از این قطعات به دلایل متفاوتی امکان‌پذیر نیست!

علاوه بر استفاده از ظرفیت‌های فراگیرندگان، با دو روش زیر نیز می‌توان برخی از قطعات مجموعه‌ها را تهیه‌ کرد:

  تهیه مجموعه‌ای از قطعات صنعتی غیرقابل استفاده (فرسوده) از واحدهایی که کار تعمیر لوازم (منزل، خودرو و ...) را انجام می‌دهند.

  استفاده از بودجه‌های تخصیص داده شده به مرکز آموزشی (هنرستان/ دانشگاه) برای رشته مورد نظر به‌منظور تهیه قطعات صنعتی سالم و نو (مطابق با سرفصل آموزشی) که با روش‌های تولید متفاوتی تهیه شده‌اند (از صنایع یا فروشگاه‌های لوازم یدکی).

ساخت موزه در کلاس درس (به کمک مدل‌ها)

اگر «مراکز آموزشی»، «واحد ارتباط با صنعت دانشگاه‌ها» یا «گروه‌های آموزشی» روابط پویایی با صنایع و واحدهای تولیدی داشته باشند، به سهولت می‌توان قطعات فرسوده کارخانه‌ها و مراکز تولیدی را که در بخش کنترل کیفی موردتأیید قرار نمی‌گیرند و یا به‌عنوان مواد زائد و بی‌مصرف دور ریخته می‌شوند، به کلاس درس آورد. به این ترتیب هر مرکز آموزشی می‌تواند یک موزه صنعتی کوچک داشته باشد. جالب اینکه حتی بعضی از این قطعات ممکن است شرح‌حال و تاریخچه‌ای نیز به همراه داشته باشند، مبنی بر اینکه چرا سالم نیستند. از دست ساخته‌های فراگیرندگان و استادکاران نیز می‌توان بهره گرفت. 

مدل ‌ها

مدل‌ها اشیای واقعی تغییریافته‌ای هستندکه موجب تولید مجدد اقلام ظریف و گران‌قیمتی می‌شوند که می‌توانند به قیمت قابل قبول و ایمنی لازم برای استفاده ساخته شوند. بعضی از مدل‌ها به‌خاطر صرفه‌جویی در هزینه و فضا، کوچک‌تر از اشیای واقعی هستند. برعکس، بعضی از مدل‌ها ممکن است به‌طور قابل توجهی بزرگ‌تر باشند تا کار مطالعه و آموزش را ساده‌تر کنند. به‌طور کلی، خصوصیات عمومی و کلی اشیای واقعی در مدل‌ها خلاصه می‌شوند.

مربیان و استادان با استفاده از مدل‌های آموزشی واقعی می‌توانند در فرایند یاددهی ـ یادگیری تسهیل و تسریع ایجاد کنند. استفاده از حس لامسه و دیدن مستقیم مدل، به فراگیرندگان کمک می‌کند، بیشترین اطلاعات را در کمترین زمان یادگیری کسب کنند که رسانه‌های دیگر از این ویژگی‌ها و مزایا کم‌بهره‌اند.

مدل‌های آموزش‌ (غیرواقعی)

در مواردی که امکان تهیه «نمونه واقعی» وجود ندارد. با ارائه دستورکار و نکات ایمنی به فراگیرندگان براساس توانمندی و علاقه آن‌ها، می‌توان نمونه‌هایی را برای ساخت به آن‌ها سفارش داد. در غیراین‌صورت خود مدرس می‌تواند به یکی از روش‌های زیر به تهیه یا ساخت این نمونه‌ها اقدام کند:

استفاده از چوب برای ساختن مدل‌ها؛

استفاده از مواد مصنوعی (پلاستیک) برای ساخت مدل‌ها؛

استفاده از کاغذ یا مقوا برای ساختن مدل‌های کاغذی (با تهیه الگو و گسترده مدل)؛

استفاده از ورق فلزی نازک برای ساختن مدل (براساس الگو و گسترده حجم موردنظر)؛

استفاده از رایانه برای شبیه‌سازی قطعه یا مجموعه موردنظر توسط «فراگیرندگان» یا «مدرس»؛

استفاده از مواد متفاوت (مثل صابون) برای ساختن مدل؛

استفاده از یونولیت (فوم‌های آبی یا سفید) برای ساختن مدل؛

Ÿ استفاده از گل یا خمیر مجسمه‌سازی برای ساختن مدل.

مدل‌های آموزشی شبه واقعی

الف. مدل‌های پیش‌ساخته (لِگو)

در کنار مدل‌هایی که قبلاً اشاره شد، مدل‌های تجاری پیش‌ساخته‌ای از جنس پلاستیک نیز وجود دارند که امکان تهیه هر نوع مدلی را در وضعیت‌های متفاوت با دقت کافی برای فراگیرندگان و مربیان میسر می‌سازد. ضمن اینکه خلاقیت آن‌ها را افزایش می‌دهد و تجسم فضایی افراد را در تجزیه و تحلیل سطوح تشکیل‌دهنده اجسام تقویت می‌کند.

مدل‌هایی که به‌طور تجاری برای استفاده در فرایند تدریس تهیه می‌شوند، معمولاً‌همراه با دفترچه راهنمای جامعی برای معلمان و فراگیرندگان ارائه می‌شوند که در آن، منظور از ساخت آن‌ها و مواد لازم برای به‌کارگیری همراه با مدل برای یک درس به‌خصوص گنجانده می‌شود و دستورالعمل لازم برای استفاده را ارائه می‌دهند. چنین بسته‌های کاملی راهنمای لازم برای مدرسان، اطلاعات مربوطه به پیشنهادات برای کار تحقیق و بررسی فراگیرندگان، مواد لازم برای ارزشیابی، و اطلاعات عملی برای مدرسانی که از این‌گونه بسته‌ها استفاده می‌کنند را نیز ارائه می‌دهند.

باترکیب محتویات این بسته‌ها (مجموعه‌ها) می‌توان قطعاتی با شکل‌های پیچیده نیز طراحی و نمونه‌سازی کرد که این فرایند به یادگیری تهیه و ترسیم تصویر از روی مدل ـ به‌خصوص در زمینه مهندسی معکوس ـ کمک می‌کند.

ب. مدل‌های نهایی و آماده

مدل‌هایی از جنس مواد مصنوعی (مشابه واقعی قطعات صنعتی) هستند که به همراه نقشه‌های اجرایی آن‌ها تولید می‌شوند.

برخی از این مدل‌های در قالب مجموعه از قبل توسط کارخانجات سازنده روی هم سوار شده‌اند و به شکل نهایی درآمده‌اند.

اگر بخش اعظم تلاشی که صرف راهنمایی فراگیرنده برای یادگیری موضوع خاص می‌شود، صرف بررسی این مطلب می‌شد که آیا فراگیرنده تصویر درستی در ذهنش می‌سازد یا نه، فرایند آموزش بی‌نهایت بهتر و ساده‌تر می‌شد

مدل‌های پیش‌ ساخته (واقعی)

برخی از مؤسسات برای سهولت در امر آموزش، مدل‌ها و ماکت‌هایی به‌صورت «کیت‌» (Kit) مطابق با سرفصل‌ها و نیازهای آموزشی و دقیقاً مشابه شیئی واقعی با همان جنس و قابلیت تولید می‌کنند که برخی از آن‌ها نیز ممکن است به اندازه نمونه‌های واقعی صنعتی خود قطعه یا مجموعه باشند.

مدل‌های آموزشی واقعی (شیء واقعی)

الف. قطعات تک واقعی

آموزش توسط شی‌ء (مدل) حقیقی و لمس واقعیت موجود (حس کردن وزن، بافت سطح و...) فراگیرنده را در یک موقعیت یادگیری حقیقی قرار می‌دهد. از آنجا که یکی از هدف‌های درس رسم‌فنی و نقشه‌کشی صنعتی آماده کردن فراگیرنده برای طراحی و نقشه‌کشی محصولات صنعتی واقعی است. این فرایند و مواجه او با واقعیت، نه تنها جسارت فنی او را در برخورد با موضوع و حل مسئله بالا می‌برد، بلکه باعث استفاده او از خلاقیت برای بهینه‌سازی و طراحی و نقشه‌کشی محصولات (جدیدتر از آنچه که تاکنون وجود داشته) می‌شود.

بنابراین جایگاه شی‌ء (مدل) واقعی بسیار ارزشمندتر از سایر رسانه‌ها در آموزش درس رسم‌فنی و تقویت تجسم فراگیرندگان است.

ب. مجموعه‌های واقعی

همه آنچه که برای ویژگی‌ نمونه «قطعات تک» واقعی گفته شد، برای «مجموعه‌های واقعی» نیز صادق است، با این تفاوت که در مجموعه‌ها، فراگیرندگان با طرز کار مجموعه و سازوکار و عملکرد یک دستگاه آشنا می‌شوند و سطح اطلاعات آن‌ها از نظر یادگیری به مرحله ترکیب و کاربست می‌رسد.

جمع ‌بندی

اگر بخش اعظم تلاشی که صرف راهنمایی فراگیرنده برای یادگیری موضوع خاص می‌شود، صرف بررسی این مطلب می‌شد که آیا فراگیرنده تصویر درستی در ذهنش می‌سازد یا نه، فرایند آموزش بی‌نهایت بهتر و ساده‌تر می‌شد.

استفاده از رسانه‌ها، به‌خصوص مدل، در کلاس‌های درس رسم‌فنی و نقشه‌کشی و تلفیق آن با آموزش می‌تواند در یادگیری فراگیرندگان، حل مشکلات (و بسیاری مسائل دیگری که ممکن است در ذهن فراگیرنده شکل بگیرد)، مدرس را یاری کند. یکی از دشوارترین وظایف مدرسان، ترتیب دادن تجارب صنعتی مربوط به موضوعات یادگیری برای فراگیرندگان درس رسم‌فنی و نقشه‌کشی است.  از آنجا که کلاس به تنهایی نمی‌تواند فعالیت‌های معنادار و اطلاعات مرتبط با صنعت را در اختیار فراگیرنده قرار دهد، این وظیفه مدرسان است که از رسانه‌های آموزشی ـ خصوصاً مدل‌های واقعی (قطعه صنعتی واقعی) ـ برای آوردن تجربه‌های صنعتی به درون کلاس درس خود استفاده کنند و به‌طورغیرمستقیم این تجربیات را که حاصل سال‌ها تلاش و موفقیت صنعتگران است، در اختیار فراگیرندگان خود قرار دهند.

مدل‌های واقعی می‌توانند ابزار بسیار مفیدی برای رد و بدل کردن اطلاعات باشند. آن‌ها باعث تشخیص دقیق و ساخت مفاهیم پیچیده و مفاهیم ارزشی در ذهن فراگیرنده می‌شوند، به‌طوری که اطلاعاتی که به‌صورت شفاهی یا صرفاً از طریق رسانه‌های دیگر در ذهن قابل تجسم نیست، از طریق «مدل‌های واقعی» به‌عنوان یک رسانه دیداری و عینی، قابل تجسم می‌شود.

مدل‌های واقعی همچنین باعث ایجاد انگیزه و افزایش علاقه یا ایجاد علاقه به یادگیری بیشتر در فراگیرندگان می‌شوند.

یادآوری

یکی از واسطه‌های عصبی که به انگیزه ربط دارد، «دوپامین» است. سیگنال شیمیایی دوپامین از یک نورون (عصب) به نورون دیگر منتقل می‌شود و با گیرنده‌های داخل «سیناپس‌»‌ها (محل تماس دو عصب) واکنش برقرار می‌کند. ترشح دوپامین بر تعداد کثیری از دپارتمان‌های مغز تأثیر می‌گذارد؛ از جمله انگیزه، لذت، آْموزش، حوصله، توجه، اخلاق، حافظه و ... دوپامین خاصیتی فراتر از لذت‌بخشی دارد و تأثیر اصلی آن در انگیزه‌بخشی است. دوپامین ما را ترغیب می‌کند تا کاری را شروع کنیم و به ما انگیزه می‌دهد.

در مورد وسایل کمک‌آموزشی و استفاده از رسانه‌ها در یادگیری نیز هرچه رسانه موردنظر برای فراگیرنده جذاب‌تر باشد، طبیعتاً برای او یادگیری توأم با انگیزه و لذت خواهد بود. از آنجا که مدل‌های واقعی (به‌عنوان یک رسانه‌ ملموس) برای فراگیرندگان جذاب‌تر از مدل‌های غیرواقعی هستند، به احتمال زیاد دوپامین در اینجا به خوبی نقش‌آفرینی می‌کند و لذت، انگیزه و شوق به یادگیری و پایداری اطلاعات را افزایش می‌دهد.