多媒體技術(shù)和《沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)》教學(xué)整合初探

摘要:多媒體技術(shù)在《沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)》課程教學(xué)中已廣泛應(yīng)用,多媒體教學(xué)表現(xiàn)出傳統(tǒng)教學(xué)所無(wú)法比擬的優(yōu)越性。本文擬對(duì)《沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)》課程教學(xué)與多媒體技術(shù)整合進(jìn)行探討,以便提高課堂教學(xué)效果,開(kāi)拓模具教學(xué)新途徑。

關(guān)鍵詞:多媒體技術(shù);沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì);教學(xué);整合

概念分析:多媒體技術(shù)和多媒體教學(xué)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及,多媒體技術(shù)已經(jīng)廣泛運(yùn)用在各科教學(xué)中,尤其對(duì)于涉及大量圖形的模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)來(lái)說(shuō)更是如此。它把書(shū)本知識(shí)轉(zhuǎn)換為直觀形象、圖文并茂、情景交融、有聲有色的多媒體課件,對(duì)學(xué)生的理解認(rèn)知有較好的輔助作用。

(一)多媒體技術(shù)

多媒體的英文單詞是Multimedia,它由media和multi兩部分組成,可理解為多種媒體的綜合。多媒體技術(shù)不是各種信息媒體的簡(jiǎn)單復(fù)合,它是一種把文本、圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)和聲音等形式的信息結(jié)合在一起,并通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行綜合處理和控制,能支持完成一系列交互式操作的信息技術(shù)。

(二)多媒體教學(xué)

多媒體教學(xué)的基本模式課堂演播教學(xué)模式(課堂講解教學(xué)模式)。這種教學(xué)模式在課堂教學(xué)中主要有兩種方式:教學(xué)呈現(xiàn)和模擬演示。

個(gè)別化教學(xué)模式個(gè)別化教學(xué)模式的多媒體課件一般包括:介紹部分、教學(xué)控制、激發(fā)動(dòng)機(jī)、教學(xué)信息呈現(xiàn)、問(wèn)題應(yīng)答、應(yīng)答診斷、應(yīng)答反饋及補(bǔ)救、結(jié)束。與個(gè)別化教學(xué)模式相對(duì)應(yīng)的多媒體課件有兩類:多媒體教材和教輔類電子讀物。

(三)多媒體教學(xué)組成

完成多媒體教學(xué)需完成素材制作—課件制作—演播三個(gè)過(guò)程包,具體如圖1所示:

《沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)》教學(xué)與多媒體技術(shù)的整合點(diǎn)

傳統(tǒng)的模具教學(xué)模式下存在一些較難解決的問(wèn)題,如模具掛圖效果欠佳,復(fù)雜機(jī)構(gòu)(如側(cè)刃、斜楔等)動(dòng)作較難表達(dá),零件沖壓過(guò)程不直觀,模具零件加工裝配工藝流程不夠形象,模具新技術(shù)、新產(chǎn)品、沖壓新工藝的介紹缺乏生動(dòng)等。多媒體技術(shù)則為冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)的教學(xué)改革提供了整合點(diǎn)。

傳統(tǒng)模具教學(xué)的慣用手段是利用掛圖,通常使用的掛圖一般是布制和紙制掛圖,教師在演示某個(gè)模具結(jié)構(gòu)或者圖解時(shí)存在一個(gè)先入為主的問(wèn)題,掛圖是全面呈現(xiàn)到學(xué)生面前,缺少一個(gè)循序漸進(jìn)的接受過(guò)程,且靜態(tài)的掛圖沒(méi)有動(dòng)作,對(duì)于初學(xué)者理解模具動(dòng)作較為抽象,學(xué)生被動(dòng)跟隨教師的思路進(jìn)行。采用多媒體技術(shù)則可以很好地解決這一問(wèn)題,如圖2所示:

該模具裝配圖可幫助學(xué)生理解并掌握同類模具的結(jié)構(gòu)及其動(dòng)作原理,傳統(tǒng)的講解方法是:掛圖——學(xué)生認(rèn)識(shí)零件編號(hào)名稱——假想模具上下模動(dòng)作及其他附屬機(jī)構(gòu)動(dòng)作——教師對(duì)圖分析——學(xué)生反饋理解。學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)存在的主要困難是:首先模具零件不夠具體形象,其次模具動(dòng)作復(fù)雜,沖孔凸模和凸凹模的運(yùn)動(dòng)、卸料板的運(yùn)動(dòng)、推件及頂件系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng),學(xué)生對(duì)各部分運(yùn)動(dòng)關(guān)系一頭霧水,就算利用實(shí)物模型解釋也難以讓學(xué)生了解其內(nèi)部運(yùn)作情況。針對(duì)這種情況,多媒體手段則可很好地解決此類問(wèn)題。

掛圖無(wú)紙化 為了向?qū)W生最大限度地展示模具結(jié)構(gòu),可以利用pro/E實(shí)體造型。pro/E的實(shí)體造型功能很強(qiáng),且可生成爆炸圖,模具各部分的組成關(guān)系一目了然。也可利用flash來(lái)繪制平面圖,利用它繪制的平面圖色彩鮮艷,通過(guò)色彩區(qū)分較為直觀,既可放大也可縮小,很容易看清一些細(xì)微結(jié)構(gòu),如圖3、圖4所示。

模具動(dòng)作高度仿真無(wú)論利用模具模型與模具實(shí)物,學(xué)生很難看清楚模具工作時(shí)的動(dòng)作過(guò)程,利用多媒體技術(shù)制作的動(dòng)畫(huà)則很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。圖3中,學(xué)生觀察這個(gè)模具的立體剖視圖很容易搞清楚凸模、凸凹模的關(guān)系,材料與擋料銷(xiāo)與導(dǎo)料銷(xiāo)的位置關(guān)系以及推件系統(tǒng)、卸料系統(tǒng)和頂件系統(tǒng)的動(dòng)作關(guān)系,學(xué)生觀察完畢運(yùn)行動(dòng)畫(huà),讓它按規(guī)定的模具動(dòng)作運(yùn)動(dòng)并最終生產(chǎn)出產(chǎn)品,學(xué)生在觀察、反饋、質(zhì)疑的過(guò)程中對(duì)模具結(jié)構(gòu)、模具各部分的作用有一個(gè)較清晰的認(rèn)識(shí),反復(fù)觀察后自己就可總結(jié)出該模具各部分結(jié)構(gòu)動(dòng)作的先后次序與動(dòng)作原理,并最終達(dá)到教學(xué)目的。圖4所示的是該模具flash動(dòng)畫(huà)的截圖,它也可以很直觀地演示該模具結(jié)構(gòu)及實(shí)際工作時(shí)各零件的動(dòng)作,為了方便學(xué)生細(xì)致觀察還可以實(shí)現(xiàn)局部放大,當(dāng)把鼠標(biāo)移到相應(yīng)的模具零件上時(shí),該零件馬上顯示出名稱,這樣也便于學(xué)生對(duì)模具零件名稱及功能的理解識(shí)記。通過(guò)多媒體軟件的高度仿真,學(xué)生對(duì)模具結(jié)構(gòu)及動(dòng)作的理解要容易很多。

利用錄像設(shè)備展示模具制造裝配及沖壓生產(chǎn)全過(guò)程,提高學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)模具設(shè)計(jì)與模具制造密切相連,單純的文字闡述模具加工工藝及裝配過(guò)程顯然有一定的困難。利用互聯(lián)網(wǎng)搜集相關(guān)的視頻或者自己動(dòng)手錄像,把模具制造的相關(guān)知識(shí)制作成視頻專輯供學(xué)生學(xué)習(xí)則可收到較好的效果。筆者在實(shí)踐中制作的模具視頻專輯包括模具普通加工技術(shù)(車(chē)、銑、刨、磨、鉗),模具數(shù)控加工技術(shù),模具電加工技術(shù),模具裝配調(diào)整技術(shù),典型模具零件的加工流程,寶馬車(chē)外殼加工流程等,這些視頻對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)效果起到了較好的作用。

利用互聯(lián)網(wǎng)介紹新產(chǎn)品、新工藝模具技術(shù)不斷發(fā)展,出現(xiàn)了不少的新產(chǎn)品、新設(shè)備、新工藝,如高精度連續(xù)模、電磁沖床、模具柔性制造技術(shù)及模具涂層技術(shù)等,可借助校園網(wǎng)在互聯(lián)網(wǎng)上搜集相關(guān)信息,制成電子課件,讓學(xué)生及時(shí)了解到模具界發(fā)展的最新動(dòng)態(tài),增加學(xué)習(xí)興趣。

多媒體技術(shù)對(duì)模具重點(diǎn)難點(diǎn)的解決手段為學(xué)生的自學(xué)創(chuàng)造了條件,充分發(fā)揮以學(xué)生為中心的主體作用 利用多媒體技術(shù)手段做成的動(dòng)畫(huà)、視頻、課件放在網(wǎng)絡(luò)空間可供學(xué)生反復(fù)觀看、體會(huì),學(xué)生也可隨時(shí)把自己的疑問(wèn)反饋給教師,教師就可以有針對(duì)性地解決學(xué)生的問(wèn)題,提高教學(xué)效果。多媒體教學(xué)為培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力提供了條件,幫助教師根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)構(gòu)造問(wèn)題情境,指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)并輔之以必要的反饋,總結(jié)學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)學(xué)生能力。如在運(yùn)用多媒體課件進(jìn)行教學(xué)的過(guò)程中,先把模具重點(diǎn)知識(shí)要點(diǎn)按章節(jié)編好,并在章節(jié)后把習(xí)題編制成一個(gè)個(gè)的可交互操作的界面。這樣極大地提高了課堂教學(xué)效率,成功地形成了應(yīng)有的學(xué)習(xí)思想與方法,而且充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生探求知識(shí)的欲望,提高了綜合運(yùn)用的知識(shí)能力,發(fā)揮了以學(xué)生為中心的主體作用。

《沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)》教學(xué)多媒體技術(shù)結(jié)合應(yīng)注意的問(wèn)題

應(yīng)根據(jù)模具教學(xué)具體內(nèi)容恰當(dāng)?shù)剡x擇教學(xué)方法與手段多媒體教學(xué)是一種新的教學(xué)方式,它與傳統(tǒng)的教學(xué)形式相比,有許多優(yōu)點(diǎn),但也有些不足。因此,進(jìn)行多媒體教學(xué)首先要考慮教學(xué)內(nèi)容,充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù),才能發(fā)揮它的最大潛能。如設(shè)計(jì)模具時(shí)就需要較多傳統(tǒng)的方式來(lái)完成,最后只是通過(guò)CAD輔助人腦完成。

應(yīng)注意與傳統(tǒng)教學(xué)密切結(jié)合多媒體教學(xué)是利用計(jì)算機(jī)為主要教學(xué)工具而進(jìn)行教學(xué)的,而計(jì)算機(jī)盡管是當(dāng)今高科技產(chǎn)品的代表,能代替人類進(jìn)行多方面的工作,但是,它畢竟是機(jī)器不是人,它不能代替人類進(jìn)行所有的工作,如在對(duì)話和思維方面,如何利用已有的知識(shí)尋找方法、解決具體問(wèn)題等,而《沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)》教學(xué)正是一種以抽象的思維活動(dòng)為中心的教學(xué),最終教學(xué)目的要求學(xué)生利用學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí),分析、解決模具設(shè)計(jì)制作中的問(wèn)題。因此,多媒體教學(xué)不能代替教師進(jìn)行所有的教學(xué),它必須與傳統(tǒng)教學(xué)有機(jī)結(jié)合。

教師應(yīng)充分挖掘教材內(nèi)容,找準(zhǔn)整合點(diǎn)多媒體教學(xué)具有較高的靈活性和較強(qiáng)的交互性,它應(yīng)當(dāng)在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中使學(xué)生參與到學(xué)習(xí)中,變被動(dòng)為主動(dòng),增加學(xué)生的自由學(xué)習(xí)時(shí)間。這些都要求教師充分挖掘教材,找準(zhǔn)整合點(diǎn)?！稕_壓工藝與沖模設(shè)計(jì)》教學(xué)若全部使用多媒體手段則失去意義,重點(diǎn)難點(diǎn)的突破是我們整合的關(guān)鍵。

《沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)》教學(xué)與多媒體技術(shù)整合的發(fā)展趨向

筆者認(rèn)為,目前模具設(shè)計(jì)已進(jìn)入一個(gè)高度自動(dòng)化階段,但仍然是輔助設(shè)計(jì),智能化程度不夠,換言之,還需要進(jìn)行設(shè)計(jì)軟件智能化的探索,也就是在目前輔助設(shè)計(jì)軟件外掛全面數(shù)據(jù)庫(kù)(模具設(shè)計(jì)需要的數(shù)據(jù)、機(jī)構(gòu)、模塊、標(biāo)準(zhǔn)件等),充分滿足冷沖模設(shè)計(jì)的需要。對(duì)于模具教學(xué)而言,有了這樣的軟件則可以最快的速度檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,學(xué)生也會(huì)有較強(qiáng)的成就感。

在當(dāng)今科技發(fā)展日新月異的情況下,有必要加強(qiáng)多媒體技術(shù)和沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)常規(guī)教學(xué)手段的整合,以便學(xué)生能最大限度獲得必備的知識(shí)與技能,這一艱巨的任務(wù)需要教育工作者與軟件從業(yè)者的共同努力來(lái)完成。

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作者簡(jiǎn)介:

王金宏(1973—),男,河南南陽(yáng)人,廣東省佛山市三水區(qū)技工學(xué)校講師,助理工程師,研究方向?yàn)槟＞咴O(shè)計(jì)及CAD教學(xué)。(本欄責(zé)任編輯:孟凡云)