“互換性與技術測量”多媒體教學的探討

李 君

（安徽理工大學機械工程學院，安徽 淮南 232001）

“互換性與技術測量”是一門實踐性很強的技術基礎課程，課程的顯著特點是定義術語多、標準規(guī)定多、符號代碼多，而邏輯性、推理性較少。僅依靠掛圖、簡單的模型、粉筆和黑板，教師感到課程難教，學生也感到學習困難。近幾年學時大幅度削減，傳統(tǒng)的教學已遠不能適應課程新的要求，隨著計算機的普及，多媒體教學得到廣泛的應用。多媒體表現(xiàn)形式多樣，將抽象概念轉化為直觀形式，還可以擴充內(nèi)容，開拓學生的視野。教師應依據(jù)課程特點，引入多媒體教學，改變單一的教學模式。

1 多媒體課件的設計

1.1 課件的內(nèi)容

按照教學大綱的規(guī)定，以教學對象和教學目的為出發(fā)點，多媒體課件的內(nèi)容分成4個方面：教學PPT、實驗教學、習題和教學錄像。這4部分內(nèi)容即可以作為獨立的內(nèi)容分別使用，也可以組合成不同的單元使用，每部分內(nèi)容都做到突出重點、突破難點，即可以滿足教師上課的需求，也可實現(xiàn)學生課下自學的用途。多媒體課件的應用使教師在有限的課堂教學里增加信息量，調(diào)動學生的學習興趣，縮短理論與實踐之間的差距。

1.2 課件的結構設計

為使教學效果最佳，在對課件結構設計中，首先要擺脫教材的束縛，結合教師講課的特點和順序，對教學內(nèi)容進行重新分析、精簡、充實，使之更有利于課堂教學表達和學生接受。例如最小包容區(qū)域的概念在教材“幾何公差及檢測”章節(jié)的最后一節(jié)，教師在講解幾何公差的公差帶時，為了讓學生更好地理解幾何公差的四個特征，通常由被測要素的“最小包容區(qū)域”引出相應幾何公差帶的概念和特征。因此在課件結構設計時就將“最小包容區(qū)域”的相關內(nèi)容提前到形狀公差帶中講授。在第12章漸開線圓柱齒輪齒廓偏差的教材內(nèi)容里，缺少可用長度LAF、有效長度LAE和齒廓計值范圍Lα的相關定義，在這里必須將有關齒廓偏差的相關定義充實進教學內(nèi)容，并將三者之間的關系、對應在齒廓上的位置通過補充的圖片進行詳細說明，雖然補充的內(nèi)容占用一定課時，但對于理解齒廓偏差非常有利。

1.3 課件的表達形式

根據(jù)教學設計，課件的教學形式有文字、圖像、二維動畫和三維動畫等，這些形式在教學中相互補充，在講解演示教學內(nèi)容時起到很好的效果。

課件的圖像通過三個途徑獲得：一種是教材里現(xiàn)有的圖例。另一種是為補充教學內(nèi)容繪制的圖例，例如課件中基孔、基軸制相互轉換示意圖，形位誤差評定示意圖，還有一些二維的零件圖和裝配圖等，為了讓內(nèi)容更直觀，對于一些二維的零件圖和裝配圖再配上相應的三維圖。第三種途徑是利用已有的圖像資源，例如拍攝圖片、網(wǎng)上下載圖片等，進行適當剪裁處理后，插入課件中。

在尺寸公差與配合的選擇、幾何公差的公差帶、滾動軸承、齒輪等內(nèi)容中運用大量二維、三維動畫配合教學。

為配合學生課下學習，專門錄制了教學錄像供學生在線學習。還搜尋一些小視屏鏈接到課件中配合教學使用。

2 多媒體課件在課堂的應用

2.1 圖文結合的方式

“互換性與技術測量”教學內(nèi)容的抽象性使學生難以理解性掌握，多媒體課件采用圖文結合的方式，其直觀性使學生易學易懂，提高教學效果。例如在講授對稱度誤差如何判斷時，按照傳統(tǒng)的方法照本宣科，學生很難理解。引入圖1的圖例，先讓學生選擇同軸度誤差值，然后逐一解釋各個選項所對應的最小包容區(qū)域的位置，五種情況結合圖例對比，學生很容易理解同軸度的誤差值不僅和測量值有關，還和基準的位置有關，在接著對稱度和位置度誤差評定的講解中起到舉一反三、事半功倍的效果。

圖1 同軸度誤差值評定示意圖

2.2 動畫演示

生動的動畫演示可降低教學難度，提升教學趣味性，增強學生的學習積極性。例如講圓度公差時，傳統(tǒng)的教學方式基本依靠單純講解，學生難以理解，也易忘記。采用多媒體后，可以在幻燈片首先上出現(xiàn)圓度標注示例，圖2a）示，解釋圓度公差標注的要點后，跳出圓柱正截面上被測圓的實際曲線，圖2b）示，然后在跳出兩個同心圓將被測圓的實際曲線包容在其中，圖2c）示，這樣以動態(tài)二維動畫代替?zhèn)鹘y(tǒng)的二維靜態(tài)圖，加深學生對圓度公差帶的印象。

圖2 圓度標注及公差帶

第三章習題的標注與改錯題采用二維動畫的模式講解，避免了習題課的枯燥乏味。在第五章“機械精度設計”里建立減速器的三維模型，通過減速器裝配過程的三維模擬動畫來配合說明機械精度的設計。

實驗課是課程的實踐環(huán)節(jié)，通過實驗鍛煉學生的動手能力，受實驗條件的限制，一些實驗內(nèi)容開展不起來。為彌補不足，通過多媒體手段，將有關內(nèi)容以三維動畫的形式進行展示，達到擴展學生知識面、提高學生創(chuàng)新能力的目標。此外，三維動畫演示還可以加強傳統(tǒng)實驗教學，例如在學生真正動手實驗之前先播放實驗動畫，讓學生提前了解實驗的內(nèi)容、步驟和要點，減少實驗的盲目性，提高實驗的效率和實驗的效果。

3 結論

現(xiàn)在使用的多媒體課件是整個課題組總結多年教學經(jīng)驗，并結合教師個人教學特點完成的，體現(xiàn)了該課程的重點、難點，內(nèi)容、組織、形式合理。多媒體教學在調(diào)動學生的學習主動性、增加師生之間互動等方面，起到傳統(tǒng)教學無法比擬的作用，學生在有限的時間里掌握更多的知識。實踐證明“互換性與技術測量”多媒體課件的設計、開發(fā)與應用，深化了教學改革，促進教學質量的提高，同時也對其他專業(yè)課程的教改起到借鑒作用。

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