對于現(xiàn)代信息技術媒介下的機械制圖課堂教學有效性研究

【摘 要】隨著科學技術的發(fā)展，現(xiàn)代信息技術逐漸走進課堂，它讓傳統(tǒng)教學的方式產(chǎn)生翻天覆地的變化，機械制圖課堂要求學生有很強的抽象理解能力，要求學生掌握大量的規(guī)律，這讓學生學習時感到很困難，而現(xiàn)代的信息技術能幫助學生理解一些困難的知識點。本文對機模式制圖課堂上要使用的現(xiàn)代信息技術的特點進行簡單的介紹，然后提出將現(xiàn)代信息技術引入機械課堂教學的必要性，接下來淺述將現(xiàn)代信息技術引入機械課堂教學的方法與教學應用實例。

【關鍵詞】現(xiàn)代信息技術；機械制圖；課堂教學

一、將現(xiàn)代信息技術引入機械課堂教學的必要性

1.改變傳統(tǒng)枯燥的學習方法

學生們經(jīng)常覺得機械制圖課堂知識點多、需要掌握的規(guī)律多、內(nèi)容太抽象，課堂教學的方法枯燥乏味。不同的學生學習的起點不同，他們對這種知識點多、內(nèi)容復雜的課程掌握的程度不一樣，部分學困生在傳統(tǒng)課堂上難以掌握教學要求的知識點。而使用現(xiàn)代信息技術則可以把抽象的教學方式轉(zhuǎn)為直觀的教學方式，能把枯燥的學習變?yōu)榫哂新暪庑Ч膶W習方式，這樣無論是學優(yōu)生還是學困生都能輕松的掌握教學內(nèi)容。

2.提高學生的學習效率

以前傳統(tǒng)的教學方式是教師為教學主體，學生是被動的吸收老師講授的知識，在這個過程中，學生認為自己不是學習的主人，且覺得教學的內(nèi)容和方法都不能吸引他們，于是學生學習的效率非常低下。有句話說：“興趣是學習的導師”，如果學生能對學習的知識產(chǎn)生興趣，他們自己就會積極學習，現(xiàn)代信息技術可以用多種方法對知識點進行講述，比如幻燈片教學、多媒體教學、交互式教學，它們能展現(xiàn)豐富的圖片，也能用豐富的聲光效果輔助教學。這些豐富的教學方法能引起學生的注意力，它們被現(xiàn)代信息技術的教學方法引入知識的大門后，自己就能有興趣研究現(xiàn)代信息技術教學中展現(xiàn)的知識。

3.構筑學生的思維空間

在傳統(tǒng)教學方法里，對于零件辯識、繪圖方式等教學內(nèi)容，教師為了提高教學效果，需要準備很多模型、圖片，但是這些方法依然無法滿足教學的要求，比如講授把三維圖投影到二維空間里的知識，部份學生無法抽象出三維的概念，更難理解出怎樣讓三維變二維，教師單憑依靠圖形，依然無法讓學生透徹了解，在畫疊加結合體支座時，由于不能將模型拆開，學生難以理解分解和給合的概念，而現(xiàn)代信息技術則可以解決這些難題，學生通過現(xiàn)代信息技術直觀的學習這些內(nèi)容，可以通過課件中展現(xiàn)的實例深入的學習。

4.提高識圖繪圖能力

在傳統(tǒng)教學里，學生由于感到學習機械制圖非常困難，繪圖的能力普遍不夠，學生由于畏難，更加不愿意主動繪圖，這樣造成惡性循環(huán)，而使用現(xiàn)代信息技術，學生能理解繪圖的理論知識和繪圖的全部過程，學生在了解知識后，會對繪圖產(chǎn)生濃厚的興趣，甚至會愿意以現(xiàn)代信息技術來進行繪圖，學生通過積極學習和動手實踐，教師能進一步達到教學目的。

二、機械制圖課堂教學中使用到的現(xiàn)代信息技術

1.多媒體平臺軟件

在機制制圖教學中應用多媒體技術是指將把與課程相關的圖形與動畫用軟件做成多媒體動畫，學生可以被多媒體引導，以與多媒體軟件交互的方式進行學習。在用多媒體平臺軟件制作教學課件時，需要關注兩點：多媒體教學中引用的素材是否能滿足教學的需要、引導學生學習的互動方式是否被學生喜歡。通常來說，使用多媒體平臺開發(fā)教學軟件會使用到以下幾種平臺：

（1）Authorware

該種軟件是以圖標為引導方式，當用戶啟動圖標時，就能啟動圖標對應的事件，學生可以在事件中與軟件互動，完成學習任務。該軟件能層次分明的將復雜的課程結構分層展現(xiàn)，具有很好的表達力，用戶在互動學習時，軟件能跟蹤用戶的進度，為用戶的學習情況做標簽記錄，該軟件的互動功能是多媒體軟件中非常具有特色的。

（2）PowerPoint

該軟件是非常專業(yè)的幻燈片軟件，利用該軟件能制作非常豐富的幻燈片教學軟件，雖然該軟件的多媒體功能、聲光效果都不豐富，但是它易上手、易學習，它能用圖片的方式完成機械課堂教學內(nèi)容的文字教學和圖片示范教學，它的缺點是如果要用圖片以外更復雜的教學方式，軟件需要借助其它插件。

（3）Director

該軟件是以影片的方式進行機械課堂教學的軟件，它以時間為軸線，將不同的多媒體數(shù)據(jù)按時間的方式組合進多媒件軟件當中，用戶進行學習時，是以時間為對象啟動教學內(nèi)容，該軟件有豐富的2D、3D制作功能，能制作豐富的多媒體內(nèi)容，它能直觀的把教學內(nèi)容變成具有聲光效果的多媒體，同時也能滿足一定程度的互動要求，在多媒體軟件中，它的多媒體制作功能是亮點。

2.圖片制作軟件

機械制圖課堂主要的內(nèi)容是制圖，制軟軟件的功能是用軟件的功能制作各種圖片，它與機械制圖的目標相一致，將機械制圖的課堂內(nèi)容與制圖軟件的功能結合起來可以再現(xiàn)制圖的思路與制圖的過程。如果在計算機上進行機械制圖，一般使用AutoCAD軟件，這是目前非常流行的一種工業(yè)制圖軟件，它的使用方法簡單，制圖功能豐富，能完全達到機械制圖的目的，其自帶的3D功能還能完成數(shù)據(jù)建模與仿真實驗的功能。在機械教學課堂中使用AutoCAD軟件，雖然教學速度不如多媒體軟件迅速，但是它能根據(jù)教師的講授，把全部的制圖內(nèi)容步驟表達出來，學生通過教師的講授與制圖內(nèi)容一步一步完成學習能加深學習的記憶，同時教師可以邊講邊繪圖，達到靈活教學的目的，這是多媒體平臺難以實現(xiàn)的功能。

3.動畫制作軟件

學生在學習機械制圖時，常常覺得內(nèi)容枯燥，圖形中的點、線復雜難懂，各種機械原理難以理解，而動畫制作軟件能將枯燥的理論變成有趣的動畫，學生在觀看動畫時，不知不覺能吸收課堂的知識，目前在機械課堂教學中，常用的動畫制作軟件有以下幾種：

（1）3DS MAX

該款軟件是專業(yè)的3D動畫制作軟件，用該款軟件能把各種有規(guī)律、沒有規(guī)律的點、線、圖等等對象以動畫的方式展現(xiàn)出來，為了加加繪制的展現(xiàn)效果，它可以給繪制的過程配上聲、光等效果，讓繪制的過程更具電影動畫感。

（2）Flash

該軟件是一款非常出名的矢量圖形動畫制作軟件，它以圖片的方式展現(xiàn)繪圖的制作過程，又以幀的方式把每個過程展現(xiàn)成動畫電影，它不能成實現(xiàn)矢量繪圖的過程，還能大量的制作矢量圖形的特效，使圖像更具表現(xiàn)力，同時，使用該軟件有為圖形配上自錄的聲音說明、背景音樂、能插入多媒體視頻等等功能，同時它也提供創(chuàng)造出交互效果的功能，這些功能可以滿足機械教學的直觀與互動的要求，F(xiàn)lash軟件全方位的功能，是現(xiàn)代信息技術引進教學課堂的亮點。

三、將現(xiàn)代信息技術引入機械課堂教學的方法

1.分析教學內(nèi)容

教師在進行教學時，首先要明確自己的教學目標，教學方法必須要圍繞教學目標完成，機械制圖的教學目標要以分為以下幾個方面：教學總目標、單元目標、課時目標，教學總目標是既定的，而單元目標與課時目標要靠教師的教學方法來把握。教師要在完成課時目標時，需要思索教學的內(nèi)容哪些是要用傳統(tǒng)的教學方法來完成的，哪些內(nèi)容使用現(xiàn)代信息技術可以提高教學的效果，用怎樣的現(xiàn)代信息技術更能表現(xiàn)教學內(nèi)容？比如在學習零件機構形狀的內(nèi)容時，這些大量的圖形零件使用現(xiàn)代信息技術可以更直觀的表現(xiàn)，因此可以鎖定用現(xiàn)代信息技術完成。

2.分析教學方法

在確定一個課時目標時，如果教師已經(jīng)選擇部份文字的內(nèi)容與概念用傳統(tǒng)教學方式進行，而涉及到圖片與機械零件組合的方式用現(xiàn)代信息技術進行，那么教師還需要設計這兩者教學要用怎樣的方式去完成更有效果，比如，在以上學習零件機構形狀時，是使用幻燈片的形式展現(xiàn)形狀，再用動畫軟件表現(xiàn)出零件組合的動態(tài)效果，還是直接使用交互式的多媒體軟件更能有效率的完成教學目的？這是教師必須分析的。

3.選用合適軟件

在教師確定教學方法后，就要去選擇能夠完成教學目的的課件，目前網(wǎng)絡上有各式各樣的教學課件，教師需要在教學課件中找出適合自己教學內(nèi)容的課件。比如是要求教學風格深入淺出的，還是教學表現(xiàn)方式生動活潑的，只有選用合適的教學課件才能使教學的目的事半功倍，教師也可以根據(jù)實際的需要自己動手制作課件。

4.評價、完善教學結果

在完成教學內(nèi)容后，教師要了解學生掌握教學內(nèi)容的情況，老師要知道現(xiàn)代信息技術的引用是否能真正滿足教學的要求，這要做好對學生學習效果進行總結和評估，它是使用現(xiàn)代信息技術進行教學的重要內(nèi)容，教師要通過對教學內(nèi)容掌握的情況對現(xiàn)代信息技術教學的軟件進行評估，也要對自己教學組合的方法進行評估，以便未來選取更好的教學方案。

四、機械課堂引入現(xiàn)代信息技術教學的實例

1.教學目標分析

該次教學內(nèi)容為“三視圖的形成及投影規(guī)律”，該教學內(nèi)容需要讓學生了解大量的圖形與抽象的規(guī)律，用傳統(tǒng)教學方式教學，學生普遍覺得枯燥難懂，它可以用現(xiàn)代信息技術輔助教學目標完成。

2.分析教學方法

該教學如果使用多媒體教學方式，可以完成三維體系坐標的三視圖映射到二維平面的三視圖的全面內(nèi)容，通過直觀的投影，學生能夠了解這種投影原理，學生能更有效率的掌握知識點。在展現(xiàn)標準件和常用件時，對這些零件的描述和拆裝的方法，3D動畫更能全方位的展現(xiàn)它們的特質(zhì)，因此，在講述零件的內(nèi)容時，要用3D動畫的方式展開。

3.多媒體課件選擇與制作

三視圖的形成及投影規(guī)律在網(wǎng)上能找到已經(jīng)制作好的多媒體課件，可以在課堂中直接播用。

而講述標準件和常用件時，網(wǎng)上沒有合適的課件，教師可以自己制作課件，其方法是用AutoCAD繪制出零件3D模型，將模型導入3DS MAX軟件中，利用軟件的動畫功能實現(xiàn)零件賓動畫效果，比如旋轉(zhuǎn)的效果，角度展現(xiàn)的效果等，對制作好的3維動畫進行渲染輸出，輸出的媒體文件在課堂中播放。

4.課堂效果評估

在課堂上，生動直觀的畫面調(diào)動了學生們的學習積極性，對于教師關于知識點的提問回答得也非常準確，他們能夠較好的掌握教學知識點。課下，教師向?qū)W生了解學習情況，學生們表示不僅對現(xiàn)代信息技術的學習方法非常有興趣，而且他們愿意自己動手嘗試用軟件繪畫零件。通過反饋可以了解，這次將現(xiàn)代信息技術引入教學當中的方法很好的達成教學目標。

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作者簡介：李劍，男，邯鄲職業(yè)技術學院講師。