機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中的立體化教材建設(shè)分析

趙英杰+宋淵明

【摘要】在我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)日益更新的大背景下，將多媒體信息技術(shù)和教學(xué)相結(jié)合建立立體化教材，能有效提高教學(xué)效率。文章列舉了機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)課程的幾種立體化教材形式，闡述了立體化教材建設(shè)的有利作用，旨在分析探討現(xiàn)代立體化教材，在教學(xué)過(guò)程中達(dá)到拓展學(xué)生思維，培養(yǎng)創(chuàng)造性，提高教學(xué)效率的目的。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械原理；立體化教材；機(jī)械設(shè)計(jì)

隨著信息化水平的提高、教育改革的大力推行和教育出版行業(yè)的迅猛發(fā)展，各高校在培養(yǎng)人才方面越來(lái)越注重質(zhì)量的提高，并由此引發(fā)了對(duì)現(xiàn)有的教育體系進(jìn)行改革的迫切要求，個(gè)性化、自主式學(xué)習(xí)逐漸成為高校教育的焦點(diǎn)。而作為教育主體的教材，為了適應(yīng)社會(huì)的更高需求，已逐漸轉(zhuǎn)向立體化，其中立體化教學(xué)資源和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段帶來(lái)的效果最為突出。

一、立體化教材的概念

立體化教材是以現(xiàn)代教育技術(shù)為技術(shù)支撐，以能力培養(yǎng)為主要目的，以紙質(zhì)教材為媒介，并結(jié)合層次、形式、用途、傳播途徑多樣教學(xué)資源為教師和學(xué)生提供多種教學(xué)服務(wù)的具有一定結(jié)構(gòu)的與教學(xué)出版物配套的集合。立體化教材能基本滿足教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的所有需要；還能夠適應(yīng)教育市場(chǎng)，顯著提高教學(xué)效率和學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，并在一定程度上加快教育體制改革的步伐。因此，教材立體化建設(shè)是目前教材建設(shè)的必然趨勢(shì)，具有很大的推廣價(jià)值。

以往使用的傳統(tǒng)教材，多為學(xué)科知識(shí)框架的提煉與總結(jié)，是各科的基本輔助材料。傳統(tǒng)教材雖然能夠滿足知識(shí)傳授的需求，但不能很好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，然而建立立體化教材體系就能有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)教材的缺點(diǎn)。主要原因是，建構(gòu)立體化教材體系時(shí)會(huì)綜合考慮解決問(wèn)題的多角度、表現(xiàn)形式的多媒體、內(nèi)容的多學(xué)科、教學(xué)對(duì)象的多層次等各種條件，利用各種媒體的優(yōu)勢(shì)，增加與媒體之間的互動(dòng)，加強(qiáng)立體化教學(xué)設(shè)計(jì)，最大限度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。此外，在設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)還要結(jié)合不同學(xué)科、應(yīng)用對(duì)象和環(huán)境，使其在教學(xué)過(guò)程中保持多樣化、個(gè)性化、實(shí)用化?？茖W(xué)合理地建立并完善立體化教材體系對(duì)于培養(yǎng)大學(xué)生自學(xué)和創(chuàng)新能力有著十分積極的作用，還能將當(dāng)代大學(xué)生培養(yǎng)成為適應(yīng)信息化社會(huì)工作、學(xué)習(xí)、生活的全能型人才。

二、立體化教材的作用

第一，可以豐富教學(xué)內(nèi)容。教材是給學(xué)生傳授技能、思想的一種由符號(hào)、信息構(gòu)成的媒介，同時(shí)也是教學(xué)內(nèi)容和課程體系的載體，旨在為社會(huì)培養(yǎng)高素質(zhì)人才，能夠保證課堂的順利進(jìn)行。立體化教材的形式多樣，可以將教學(xué)內(nèi)容與多媒體有效地結(jié)合，極大地增加課堂教學(xué)的豐富度。

第二，體現(xiàn)了新時(shí)期對(duì)人才的要求。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)體制改革的推進(jìn)和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)有人才能力、素質(zhì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足社會(huì)的需求。教材是教學(xué)的主體部分，因此把教材的建設(shè)作為高等學(xué)校的基本建設(shè)，對(duì)教學(xué)質(zhì)量的要求較高。進(jìn)行教材建設(shè)，要與教學(xué)內(nèi)容、改革方法相結(jié)合，只有這樣才能在教學(xué)改革方面取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。此外，將立體化教材建設(shè)加以推廣普及，設(shè)計(jì)新時(shí)期的人才培養(yǎng)方案，為社會(huì)發(fā)展提供支持。

第三，能夠提高師資隊(duì)伍的水平。傳統(tǒng)的課堂模式是教師作為課堂的主體，這種教學(xué)方法有很多與現(xiàn)代教育相悖的地方，因此要積極進(jìn)行教學(xué)模式改革，引進(jìn)一些先進(jìn)的教學(xué)理念、教學(xué)方針，達(dá)到提高學(xué)生自學(xué)、創(chuàng)新、實(shí)踐等方面能力的最終目的。在建設(shè)立體化教材的過(guò)程中，培養(yǎng)一批教育思想先進(jìn)、能夠很好適應(yīng)現(xiàn)代化教學(xué)手段的師資隊(duì)伍，能夠?yàn)榻逃聵I(yè)的發(fā)展提供一份保障。

三、機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中的立體化教材形式

第一，電子教案。電子教案目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代的教學(xué)活動(dòng)。它具有使用方便的優(yōu)點(diǎn)，不僅能用于課堂教學(xué)，還能在學(xué)生復(fù)習(xí)時(shí)提供便利。電子教案能使教學(xué)內(nèi)容變得生動(dòng)形象，能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)創(chuàng)造力，在改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式方面也有顯著作用，而且還能幫助教師控制教學(xué)節(jié)奏，提高教學(xué)效率。此外，實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中使用幻燈片，能夠提高教師應(yīng)變能力。教師根據(jù)實(shí)際情況和需要對(duì)幻燈片進(jìn)行修改，能滿足不同層次學(xué)生的需求。例如教師在教學(xué)過(guò)程中可根據(jù)教學(xué)進(jìn)度對(duì)電子教案采取過(guò)程放慢或者過(guò)程加快操作，將教學(xué)節(jié)奏控制在最佳狀態(tài)。在機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)等課程的教學(xué)過(guò)程中，電子教案應(yīng)用較為普遍。因此，只有在制作電子教案時(shí)嚴(yán)格要求，才能使教學(xué)效果發(fā)揮到最佳。

第二，CAI課件。CAI課件是一種通過(guò)三維動(dòng)畫(huà)、仿真等呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)系統(tǒng)。它還是一款由專業(yè)人員開(kāi)發(fā)的可以用于教學(xué)的單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)的計(jì)算機(jī)軟件，該軟件包括圖像、聲音、動(dòng)畫(huà)、文本等素材，在提高課堂教學(xué)效果和授課效率方面效果顯著。機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)等課程包含許多復(fù)雜煩瑣的機(jī)械結(jié)構(gòu)和機(jī)械運(yùn)動(dòng)，傳統(tǒng)的教學(xué)方法在展示上有很大的限制，但是課堂上涉及的機(jī)械零部件的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程就能很好地用CAI課件展現(xiàn)出來(lái)，對(duì)課堂教學(xué)十分有利。此外，CAI課件易攜帶，易傳閱，可有效避免更換光盤(pán)等帶來(lái)的麻煩。

第三，試題庫(kù)。試題庫(kù)包含大量的試題和整個(gè)試題管理系統(tǒng)。試題庫(kù)管理系統(tǒng)能夠根據(jù)不同學(xué)科和章節(jié)自定義設(shè)計(jì)目錄，自主編輯試題，在錄入試題方面也十分便捷。試題庫(kù)軟件還可以快速生成試卷，使教師不用應(yīng)付煩瑣的命題工作，消除了出題、命題等煩惱。試題庫(kù)還能在已學(xué)的知識(shí)范圍內(nèi)在線測(cè)試學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。試題庫(kù)具有較多優(yōu)點(diǎn)，使教學(xué)質(zhì)量評(píng)估達(dá)到事半功倍的效果，所以合理利用試題庫(kù)資源是必不可少的。在機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)的教學(xué)中，教師可以不定時(shí)通過(guò)試題庫(kù)生成試卷，以便檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。此外，教師還可以在試題庫(kù)管理系統(tǒng)錄入與機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)的典型例題，有效降低學(xué)生出現(xiàn)重復(fù)錯(cuò)誤的概率。

四、立體化教材建設(shè)的主要特點(diǎn)

第一，教師教學(xué)。主教材在教師教學(xué)方面既要具備科學(xué)的指導(dǎo)性和示范性，也要有適用性。此外，還要提供與主教材配套的電子教案、參考書(shū)、試題庫(kù)及答案等各種資源。教師還可以根據(jù)教材制訂教學(xué)計(jì)劃，在制作演示文檔時(shí)要包含重點(diǎn)內(nèi)容、作業(yè)和試卷等，盡量做到“個(gè)性化教學(xué)”。這些組成部分要從不同角度，采用多種形式相互配合，把教材的精華充分呈現(xiàn)給師生，形成一個(gè)教師資源的有機(jī)整體。

第二，學(xué)生學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)環(huán)境在支持、促進(jìn)學(xué)習(xí)上有重要作用，因此學(xué)習(xí)環(huán)境要具有更多的主動(dòng)性和自由性。以數(shù)字化為核心的立體化教材建設(shè)具有如下特點(diǎn)：以學(xué)生為中心，能滿足個(gè)體需要，隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)。學(xué)生之間是合作學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)過(guò)程是互動(dòng)交流的，學(xué)習(xí)具有創(chuàng)造性和再生性。總之，立體化教材的建設(shè)應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生是主體，是主要構(gòu)建對(duì)象，讓學(xué)生掌握知識(shí)是整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程的主要目的。為了使學(xué)生積極主動(dòng)探索知識(shí)，完成學(xué)校環(huán)境的建構(gòu)，在學(xué)習(xí)過(guò)程中除了要為學(xué)生提供紙質(zhì)教材外，還要提供各種相關(guān)的信息資源。這些素材和資料主要是提供學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和探索知識(shí)的參考資料，并通過(guò)互動(dòng)深入理解紙質(zhì)教材的知識(shí)體系和教學(xué)重點(diǎn)。

五、立體化教材建設(shè)的主要手段

第一，制訂教學(xué)大綱。統(tǒng)籌規(guī)劃課堂上的授課、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、考核、教材等環(huán)節(jié)，建立一個(gè)比較完整的立體化教學(xué)體系。制訂大綱要積極引進(jìn)其他國(guó)家的先進(jìn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合我國(guó)的實(shí)際國(guó)情，內(nèi)容上還要注重強(qiáng)調(diào)教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性、先進(jìn)性，大綱中要涉及學(xué)科領(lǐng)域最新的科技成果，達(dá)到培養(yǎng)適合社會(huì)需求的高素質(zhì)人才的目標(biāo)，在促進(jìn)學(xué)科進(jìn)步，加快當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展步伐方面有著舉足輕重的影響。

第二，建設(shè)先進(jìn)合適的立體化教材。將動(dòng)態(tài)教材和電子教案等多種媒介作為立體化教材建設(shè)的重要組成部分，此外還要加強(qiáng)專業(yè)課教材、實(shí)驗(yàn)課教材、實(shí)踐課教材、教學(xué)參考書(shū)、學(xué)習(xí)指導(dǎo)書(shū)等各種資料的配套建設(shè)，增加與各種教育資源的交流。建設(shè)成的立體化教材還要具有指導(dǎo)學(xué)生查閱和閱讀各種與課程內(nèi)容相關(guān)的參考資料的作用，在教學(xué)過(guò)程中還要有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生及時(shí)掌握學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)，完全理解并掌握學(xué)科知識(shí)的能力，充分釀造生動(dòng)活潑的課堂教學(xué)氛圍，最大限度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。此外，在設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)還要結(jié)合不同學(xué)科、應(yīng)用對(duì)象和環(huán)境，使其在教學(xué)過(guò)程中保持多樣化、個(gè)性化、實(shí)用化。

第三，網(wǎng)上學(xué)習(xí)交流策略。在設(shè)計(jì)立體化教材中的網(wǎng)絡(luò)課程時(shí)，應(yīng)最大限度地顯示它的優(yōu)勢(shì)，幫助學(xué)生在相關(guān)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上快速進(jìn)行合作學(xué)習(xí)。在立體化教材建設(shè)中，各教材、課程、學(xué)科之間都要建立可供師生交流探討的網(wǎng)絡(luò)交流環(huán)境。網(wǎng)上交流具有方便快捷的優(yōu)點(diǎn)，它可以提供平臺(tái)供有相同興趣愛(ài)好的學(xué)生進(jìn)行交流，保持學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)的熱情。

在教學(xué)改革深入推進(jìn)和現(xiàn)代教育技術(shù)飛速發(fā)展的今天，社會(huì)對(duì)立體化教材的需求也在逐步增加。立體化教材建設(shè)雖然在我國(guó)教育中剛剛起步，但是只要我們將它與先進(jìn)的教育思想、教學(xué)理念相結(jié)合，將其作為我國(guó)教育改革的指導(dǎo)方針，那么未來(lái)以個(gè)性化、特色化、自主化為特點(diǎn)，以學(xué)生為中心的立體化教材建設(shè)將會(huì)成為推動(dòng)我國(guó)教育改革走向巔峰的強(qiáng)大助力。

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