高職《模具材料與熱處理》CAI網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)制作探索*

董虹星 羅曉曄

（杭州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院 浙江 杭州 311402）

《模具材料與熱處理》是高職模具設(shè)計(jì)與制造、冶金、機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生必修的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，一般在第一學(xué)年開(kāi)課，主要講述模具材料和熱處理工藝的基本知識(shí)，闡述材料成分、組織結(jié)構(gòu)、性能和加工使用之間的規(guī)律，以及模具材料的選用、熱處理工序安排和成型工藝確定的原則。課程的特點(diǎn)是內(nèi)容覆蓋面廣，所涉及的理論知識(shí)概念多、抽象，課程的實(shí)踐性較強(qiáng)。尤其是熱處理過(guò)程中的組織變化是教師難以用言語(yǔ)描述的。在以往的教學(xué)中，教師往往采用板書(shū)作為教學(xué)手段向?qū)W生灌輸知識(shí)，學(xué)生理解困難，教學(xué)效果不理想。另外，模具材料是一個(gè)發(fā)展變化的領(lǐng)域，隨著工藝的改進(jìn)和材料成分的變化，模具材料的性能也在發(fā)生變化。尤其是近年來(lái)，新的模具材料層出不窮，要求《模具材料與熱處理》課程的教學(xué)內(nèi)容也相應(yīng)進(jìn)行更新。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)能將文字、圖像、視頻、聲音有機(jī)結(jié)合，生動(dòng)、直觀地傳遞信息。隨著社會(huì)的進(jìn)步，多媒體教學(xué)手段的普及，多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)是提高《模具材料與熱處理》教學(xué)效果和效率的一個(gè)重要的手段。

針對(duì)《模具材料與熱處理》課程的內(nèi)容和特點(diǎn)，可采 用 Fireworks、Photoshop CS、Flash、Word 2007、Authorware 7.0、Dreamweaver8 等軟件進(jìn)行 CAI網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)，通過(guò)這些具體措施，達(dá)到良好的教學(xué)效果。

CAI網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)內(nèi)容設(shè)計(jì)

本平臺(tái)依據(jù)大連理工大學(xué)出版社出版的《模具材料與熱處理》（吳元徽主編）設(shè)計(jì)制作而成。內(nèi)容主要包括14個(gè)部分，分別是緒論、材料的種類(lèi)與金屬材料的性能、材料的結(jié)構(gòu)與組織、材料的變形、鋼的熱處理、模具材料概述、冷作模具材料、熱作模具材料、塑料模具材料、模具加工件材料概述、模具失效、模具材料標(biāo)準(zhǔn)、模具熱處理的缺陷及預(yù)防措施、綜合實(shí)驗(yàn)等，還根據(jù)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)，設(shè)置了相應(yīng)鏈接，使各章節(jié)內(nèi)容之間可相互跳轉(zhuǎn)，并且可以在頁(yè)面主區(qū)域內(nèi)瀏覽到相關(guān)的課件、動(dòng)畫(huà)、圖文信息。

CAI網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)界面功能設(shè)計(jì)

（一）教學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)

《模具材料與熱處理》CAI網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)由課程描述、教師隊(duì)伍、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)效果、實(shí)訓(xùn)基地、網(wǎng)絡(luò)資源、習(xí)題庫(kù)、師生交流等模塊組成。每個(gè)模塊由相應(yīng)的子模塊構(gòu)建，由對(duì)應(yīng)的浮動(dòng)按鈕獲得超鏈接。網(wǎng)站頁(yè)面采用了藍(lán)色的主體色，配以字體和圖片，營(yíng)造一種輕松的學(xué)習(xí)氛圍，使整個(gè)學(xué)習(xí)頁(yè)面獲得良好的視覺(jué)效果，于簡(jiǎn)潔中體現(xiàn)模具材料與熱處理的課程知識(shí)?！赌＞卟牧吓c熱處理》CAI網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

（二）教學(xué)平臺(tái)的功能

圖1展示了《模具材料與熱處理》CAI網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中的模塊分布。通過(guò)“課程描述”模塊的介紹，學(xué)生能迅速對(duì)課程性質(zhì)、課程難度、參考書(shū)目等有大致了解，從而做到對(duì)該課程有總體認(rèn)識(shí)。

“教學(xué)內(nèi)容”模塊主要包括介紹該課程所用教材、對(duì)應(yīng)的電子教材、多媒體課件和多媒體視頻等幾部分內(nèi)容。其中，“多媒體課件”和“多媒體視頻”包含部分課堂授課環(huán)節(jié)的視頻文件，分別對(duì)應(yīng)《模具材料與熱處理》課程重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，使學(xué)生通過(guò)觀看課程錄像，把握本課程重點(diǎn)，提高自學(xué)效果。

學(xué)生可以結(jié)合“網(wǎng)絡(luò)資源”中典型案例、熱處理典型操作、新型材料等內(nèi)容，掌握《模具材料與熱處理》課程的研究重點(diǎn)、學(xué)習(xí)難點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)操作要領(lǐng)，從而提高學(xué)習(xí)質(zhì)量和效率。在“新型材料”中收集了一系列與模具材料有關(guān)的數(shù)據(jù)、顯微結(jié)構(gòu)照片以及工程材料在機(jī)械、模具等領(lǐng)域的應(yīng)用圖片，并列出了“熱處理論壇”（http：//www.rclbbs.com/forum.Php）等相關(guān)熱處理網(wǎng)站鏈接，增大了課程信息量，能幫助學(xué)生拓寬視野，豐富專(zhuān)業(yè)知識(shí)。該模塊可以直接在Windows XP、Windows 2000等操作系統(tǒng)中單獨(dú)運(yùn)行使用。

圖1 《模具材料與熱處理》CAI網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖

“實(shí)訓(xùn)基地”模塊使學(xué)生認(rèn)識(shí)到模具材料熱處理所需的技能以及設(shè)備，通過(guò)校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)基地的技能訓(xùn)練，掌握一定的技能技巧，具備一定的模具材料加工以及熱處理的頂崗能力。

通過(guò)“習(xí)題庫(kù)”中的基礎(chǔ)習(xí)題庫(kù)以及熱處理工習(xí)題庫(kù)的練習(xí)，一方面，可以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)分，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)提高；另一方面，在課程學(xué)習(xí)結(jié)束之后可以進(jìn)行熱處理工的考試，讓學(xué)生了解自己是否達(dá)到考證的水平，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高教學(xué)效果。

“在線答疑”模塊提供了師生相互交流的子平臺(tái)，學(xué)生在論壇里提出想法和問(wèn)題，教師和其他學(xué)生可以通過(guò)跟帖解答問(wèn)題或是相互討論，達(dá)到互相交流，互相學(xué)習(xí)、共同提高的目的。

CAI網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)實(shí)例

我們采用Flash軟件開(kāi)發(fā)了一些動(dòng)態(tài)課件展示共析鋼的奧氏體形成過(guò)程，如圖4所示。用動(dòng)態(tài)模擬方式來(lái)展示《模具材料與熱處理》中涉及的組織轉(zhuǎn)變及原子擴(kuò)散等過(guò)程，將微觀過(guò)程宏觀化，使教師單純的語(yǔ)言描述變?yōu)閯?dòng)畫(huà)模擬演示，形象、生動(dòng)、直觀感染力很強(qiáng)，可大大簡(jiǎn)化復(fù)雜的教學(xué)過(guò)程，使學(xué)生能更好地理解和記憶熱處理過(guò)程中鋼的組織變化。

圖4 共析鋼的奧氏體形成過(guò)程動(dòng)態(tài)演示圖

（一）教學(xué)平臺(tái)頁(yè)面設(shè)計(jì)

依據(jù)上頁(yè)圖1的平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖，我們采用Dreamweaver 8制作了學(xué)習(xí)頁(yè)面。學(xué)習(xí)頁(yè)面包含教學(xué)內(nèi)容、課程介紹、在線交流、友情鏈接、網(wǎng)絡(luò)資源等快捷圖標(biāo)，學(xué)生可以通過(guò)導(dǎo)航區(qū)完成頁(yè)面的自由跳轉(zhuǎn)，進(jìn)入相應(yīng)的環(huán)節(jié)進(jìn)行學(xué)習(xí)。模具材料與熱處理學(xué)習(xí)頁(yè)面設(shè)計(jì)總圖如圖2所示。

圖2 《模具材料與熱處理》CAI網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)頁(yè)面示意圖

CAI網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)是目前開(kāi)展網(wǎng)上教學(xué)和遠(yuǎn)程教育的資源基礎(chǔ)。它能充分發(fā)揮師生互動(dòng)的優(yōu)勢(shì)，延伸課堂空間，拓展思維方法，有利于培養(yǎng)高素質(zhì)的綜合型人才。本研究開(kāi)發(fā)的《模具材料與熱處理》CAI網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)整體布局設(shè)計(jì)合理，強(qiáng)調(diào)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)；同時(shí)具有開(kāi)放性、靈活性的特點(diǎn)，有效地解決了該課程課時(shí)少、內(nèi)容多的矛盾，同時(shí)，形成課堂教學(xué)、課后自學(xué)的教學(xué)環(huán)境，對(duì)推動(dòng)教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量具有重要的意義。

（二）奧氏體化過(guò)程的展示

鋼在加熱時(shí)奧氏體的形成過(guò)程是一個(gè)形核和長(zhǎng)大的過(guò)程，以共析鋼為例，其奧氏體化過(guò)程可簡(jiǎn)單地分為如圖3所示的四個(gè)步驟。圖3是材料學(xué)教科書(shū)上比較經(jīng)典的奧氏體化過(guò)程示意圖。但是，通過(guò)觀察示意圖加上教師的講解，學(xué)生往往仍難以理解。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、教學(xué)手段的更新，有必要采用動(dòng)態(tài)演示使學(xué)生更加直觀地了解和掌握奧氏體化過(guò)程。

圖3 共析鋼的奧氏體形成過(guò)程示意圖

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