職業(yè)學(xué)校機械基礎(chǔ)專業(yè)的可視化模式構(gòu)建

包懷晉

摘要：現(xiàn)階段，可視化教學(xué)模式被廣泛應(yīng)用于中職教育當(dāng)中，成為了影響中職教育創(chuàng)新和發(fā)展的一個重要因素。在機械基礎(chǔ)專業(yè)的教學(xué)中應(yīng)用可視化教學(xué)對提高教學(xué)質(zhì)量具有重要影響和作用，因此相關(guān)教學(xué)人士理應(yīng)加大研究構(gòu)建可視化教學(xué)模式的力度。

關(guān)鍵詞：中等職業(yè)學(xué)校;機械基礎(chǔ)專業(yè);可視化模式

0 ?引言

機械基礎(chǔ)專業(yè)學(xué)科具備較強的綜合性，在課本教材中包含著大量的圖表以及圖示，對于大多數(shù)學(xué)生來說是難以理解和掌握的。想要讓學(xué)生扎實掌握專業(yè)知識，就需要教師重視創(chuàng)新教學(xué)理念、教學(xué)模式、以及教學(xué)手段，結(jié)合學(xué)生實際學(xué)情，應(yīng)用知識可視化的教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使其積極參與到課堂教學(xué)當(dāng)中，從而促進機械基礎(chǔ)專業(yè)課堂教學(xué)的質(zhì)量以及效率。

1 ?可視化模式的發(fā)展與內(nèi)涵

1.1 可視化模式的發(fā)展

對“可視化”領(lǐng)域的研究由來已久，其由“visualization”翻譯得來，該英語單詞的原本意思為清晰地、形象化呈現(xiàn)出來。1987年2月，幾名國外學(xué)者在相關(guān)平臺上發(fā)布一篇美國國家科學(xué)基金會的報告，即《科學(xué)計算中的可視化》[1]。在這篇報告內(nèi)首次將“可視化”當(dāng)作全新研究領(lǐng)域詞匯提出，與此同時，翻開了“可視化”研究的篇章。從此“可視化”領(lǐng)域衍生出愈發(fā)多類型的發(fā)展領(lǐng)域，按其大致發(fā)展順序依次是科學(xué)計算可視化、數(shù)據(jù)可視化、信息可視化、知識可視化。

1.2 可視化模式的內(nèi)涵

首先，可視化模式也可以稱為知識可視化，是新課改實施后興起的一種教學(xué)方式，指的是將復(fù)雜難懂的知識通過圖形或圖像的形式做出構(gòu)建以及表達，并將其直觀展現(xiàn)在學(xué)生眼前，讓學(xué)生牢固記憶、深刻理解并靈活所學(xué)應(yīng)用知識，從而增強課堂教學(xué)的有效性。

其次，可視化教學(xué)模式是通過視覺形式對知識進行傳播以及創(chuàng)新，依托于圖形設(shè)計和認(rèn)知科學(xué)，逐步形成視覺表征，最終實現(xiàn)廣泛傳播相關(guān)知識。在大數(shù)據(jù)時代，可視化模式的構(gòu)建方式愈發(fā)便捷，構(gòu)建工具愈發(fā)豐富，具備多元化表現(xiàn)形式，因此，被廣泛應(yīng)用到教育教學(xué)領(lǐng)域[2]。

最后，可視化教學(xué)模式具備的形象性、自主性、交互性非常強，學(xué)生在獲取知識的同時，可以不斷重復(fù)觀看相關(guān)教學(xué)視頻，從而加深對知識的理解和記憶，培養(yǎng)并鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。有很多知識具備很強的邏輯性以及抽象性，學(xué)生單從字面理解很難完全掌握所學(xué)知識，然而在應(yīng)用可視化教學(xué)模式以后，使得這些抽象復(fù)雜的知識變得更加生動形象，對于學(xué)生來說理解難度變低了，學(xué)習(xí)自信心得到增強。與此同時，可視化教學(xué)模式的應(yīng)用使得師生和生生之間能夠進行有效互動交流，讓師生關(guān)系更加親近，課堂氛圍更加活躍，確保課堂教學(xué)工作的正常有序進行。

2 ?機械基礎(chǔ)專業(yè)教學(xué)的現(xiàn)狀分析

首先，機械基礎(chǔ)專業(yè)涉及內(nèi)容廣泛，具備極強的實踐性，教師在給學(xué)生講解有關(guān)機械基礎(chǔ)專業(yè)知識時，充分體現(xiàn)出這門學(xué)科具備較強的邏輯性、抽象性，大多數(shù)學(xué)生都會感覺到學(xué)習(xí)吃力，實踐教學(xué)效果并不理想。

其次，大多數(shù)教師所采取的教學(xué)方式較為單一落后，并不能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，再加上大多數(shù)中職學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力較差，給提高機械基礎(chǔ)專業(yè)教學(xué)水平帶來眾多不利影響。

最后，在大數(shù)據(jù)時代，很多教師都沒有意識到要對機械基礎(chǔ)專業(yè)教學(xué)方式進行創(chuàng)新，課堂教學(xué)過程中，師生之間缺少有效互動和交流，教師并不能全面掌握學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況，忽視有效應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)對機械基礎(chǔ)專業(yè)教學(xué)的內(nèi)容和形式進行豐富，以至于大多數(shù)教師還沒有清晰認(rèn)識到怎樣有效構(gòu)建機械基礎(chǔ)專業(yè)的可視化教學(xué)模式，正是因為教師自身思維和教學(xué)方式存在局限性，所以嚴(yán)重影響到機械基礎(chǔ)專業(yè)教學(xué)質(zhì)量的提升[3]。

3 ?中等職業(yè)學(xué)校機械基礎(chǔ)專業(yè)的可視化模式構(gòu)建

3.1 建設(shè)可視化教學(xué)環(huán)境

就構(gòu)建機械基礎(chǔ)專業(yè)可視化教學(xué)模式來說，最基礎(chǔ)的保障就是為學(xué)生建設(shè)良好教學(xué)環(huán)境。根本原因就在于機械基礎(chǔ)專業(yè)涉及到很多復(fù)雜且抽象的知識，本身就需要借助多媒體來進行直觀的展示，通過可視化教學(xué)環(huán)境的構(gòu)建，既有利于機械基礎(chǔ)知識結(jié)構(gòu)的可視化，也能夠?qū)崿F(xiàn)機械基礎(chǔ)知識內(nèi)容的可視化。特別是大多數(shù)學(xué)生單純憑借想象，并不能精準(zhǔn)掌握復(fù)雜的機械運動，此時，就需要教師借助多媒體教學(xué)工具給學(xué)生做出立體展示，確?？梢詫⒄w運動過程直觀展示給學(xué)生[4]。

基于此，中等職業(yè)學(xué)校務(wù)必要重視加強建設(shè)可視化教學(xué)環(huán)境：首先，加大信息基礎(chǔ)建設(shè)力度，投入足夠資源建設(shè)先進信息教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施，確保教師在開展實踐教學(xué)工作時，能夠科學(xué)合理運用各種信息化技術(shù);其次，中職院校還應(yīng)科學(xué)合理調(diào)整教學(xué)機制、制度，使得以信息化為導(dǎo)向的可視化教學(xué)模式運行需求得到滿足，能夠充分發(fā)揮其作用和價值。

3.2 設(shè)計可視化教學(xué)框架

機械基礎(chǔ)專業(yè)可視化模式的構(gòu)建具備很強的流程性以及直觀性，如通過其所表現(xiàn)的復(fù)雜內(nèi)容就能夠體現(xiàn)出這種特性。因此，教師要針對教學(xué)設(shè)計出合理的教學(xué)框架，為學(xué)生直觀地展現(xiàn)機械原理。

首先，教師結(jié)合機械基礎(chǔ)教材知識和教學(xué)要求，然后按照分析結(jié)果對教學(xué)內(nèi)容作出分類，并選擇相應(yīng)的可視化教學(xué)形式。

其次，教師在可視化教學(xué)過程中，也應(yīng)該設(shè)計課堂導(dǎo)入，幫助學(xué)生溫故而知新，并引導(dǎo)學(xué)生將新舊知識有機聯(lián)系到一起，與此同時，給學(xué)生提出新的問題，讓學(xué)生在問題引導(dǎo)下將舊知識過渡到新知識中，并以信息技術(shù)教學(xué)工具為輔助，讓學(xué)生開展更加深入的探究活動，最終高效完成學(xué)習(xí)目標(biāo)。

最后，教師將可視化教學(xué)理念落實到學(xué)生的課后知識鞏固中，讓學(xué)生自主總結(jié)相關(guān)知識圖示，鞏固課堂所學(xué)知識。

3.3 制作機械基礎(chǔ)課程思維導(dǎo)圖

運用可視化技術(shù)進行思維導(dǎo)圖的構(gòu)建，更有利于實現(xiàn)機械基礎(chǔ)專業(yè)課程知識結(jié)構(gòu)的圖像化和標(biāo)準(zhǔn)化。例如，在“標(biāo)準(zhǔn)齒輪的幾何尺寸計算”教學(xué)中，在本課中包含眾多類型的齒輪、計算公式，各種的幾何參數(shù)名稱，這就讓學(xué)生一時間不能進行有效的分辨，常常將這些知識混淆。此時，教師可以根據(jù)齒輪的分類標(biāo)準(zhǔn)，以徑向和周向兩個方向?qū)τ嘘P(guān)齒輪的尺寸和參數(shù)進行分析，有效簡化問題，從而制作出符合學(xué)生思維能力的思維導(dǎo)圖。就標(biāo)準(zhǔn)漸開線外齒輪而言，在齒輪上有分度圓、齒頂圓、齒根圓和基圓4個圓，還有一個壓力角。將重要基準(zhǔn)圓看作分度圓，分別按照徑向、周向?qū)A的幾何參數(shù)進行描述，徑向包含四個圓的直徑（和半徑）還有齒頂高、齒根高等尺寸，周向各圓有齒距、齒厚、齒槽寬等尺寸。然而就一對標(biāo)準(zhǔn)漸開線外嚙合齒輪來說，拋開各齒輪上的四個圓，還多出一對相切節(jié)圓和一條嚙合線。 因此，在徑向上多出節(jié)圓直徑（和半徑）、中心距，在周向上多出節(jié)圓齒距、齒厚、齒槽寬，另外，還有描述嚙合線位置的嚙合角[5]。在這種情況下，引導(dǎo)學(xué)生使用思維導(dǎo)圖對比學(xué)習(xí)便可以更加容易理解和記憶這些知識點，降低學(xué)習(xí)難度，讓學(xué)生樹立學(xué)習(xí)自信心。

3.4 尊重學(xué)生主體地位

機械基礎(chǔ)專業(yè)具備極強實踐性，想要學(xué)生高效掌握和靈活應(yīng)用機械基礎(chǔ)專業(yè)的技巧和知識，就需要教師合理應(yīng)用可視化教學(xué)模式，將實踐性、操作性強的知識點通過微課教學(xué)等形式直觀展現(xiàn)在學(xué)生眼前，并引導(dǎo)學(xué)生自主探究、分析和討論對應(yīng)知識。

總的來說，就是尊重學(xué)生主體地位，給予學(xué)生充分展示自我才能的時間和空間，讓學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力以及發(fā)現(xiàn)、分析和解決實際問題的能力得到培養(yǎng)和鍛煉。在構(gòu)建機械基礎(chǔ)專業(yè)的可視化教學(xué)模式以后，有利于給學(xué)生提供更多自主學(xué)習(xí)、實踐的機會，當(dāng)學(xué)生產(chǎn)生疑惑時，還能重復(fù)觀看和研究教學(xué)視頻，更好學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)知識和技巧，進一步推動中等職業(yè)學(xué)校機械基礎(chǔ)專業(yè)教學(xué)的更好發(fā)展。例如，教師可發(fā)揮虛擬現(xiàn)實技術(shù)的教學(xué)優(yōu)勢，給學(xué)生創(chuàng)設(shè)互動性、立體性較強的虛擬空間，通過該空間還原相關(guān)機械加工知識，如內(nèi)燃機與配件等，實現(xiàn)實踐教學(xué)的可視化，從而幫助學(xué)生深刻、立體、全方面掌握實訓(xùn)內(nèi)容及其要點，促進實訓(xùn)效果的有效提升，助力學(xué)生專業(yè)實踐能力的不斷提高。

4 ?可視化模式構(gòu)建面臨的困境

現(xiàn)階段，雖然可視化模式構(gòu)建在教育教學(xué)領(lǐng)域得到非常廣泛的應(yīng)用，在中等職業(yè)學(xué)校機械基礎(chǔ)專業(yè)教學(xué)中也取得良好成效，但是進行具體應(yīng)用時依然需要面臨一些新的問題，例如，大部分學(xué)生的認(rèn)知接受能力有待提高，導(dǎo)致跟不上教師的教學(xué)速度。和以往的教學(xué)模式進行比較，基于多媒體應(yīng)用的課堂講授知識內(nèi)容越來越多，呈現(xiàn)知識的形式靈活多變，然而無法避免還有相當(dāng)多的學(xué)生存在做筆記困難、理解不到位、反應(yīng)慢等問題[6]。

基于此，想要充分發(fā)揮其教學(xué)優(yōu)勢，還需要教師重視正視教學(xué)不足，采取可行措施消除其弊端。首先，需要引導(dǎo)學(xué)生進行有效的課前預(yù)習(xí)。眾所周知，機械基礎(chǔ)專業(yè)的理論課程相對抽象復(fù)雜，假如學(xué)生能夠進行有效預(yù)習(xí)，那么便可以充分使用課堂上有限的學(xué)習(xí)時間來專注于課堂知識的理解與記憶，能夠大幅度提升課堂教學(xué)質(zhì)量與效率。其次，教師要注重合理改進課件。在課堂上給學(xué)生講解重難點知識時要適當(dāng)放慢教學(xué)節(jié)奏，確保學(xué)生有足夠時間記錄關(guān)鍵問題，此外還應(yīng)針對不同層次的學(xué)生展開多角度教學(xué)，以確保全體學(xué)生的學(xué)習(xí)水平都能得到提升。

5 ?結(jié)束語

綜上所述，知識可視化模式在中等職業(yè)學(xué)校機械基礎(chǔ)專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用，能夠更加細化教學(xué)環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生全面認(rèn)識各個教學(xué)環(huán)節(jié)的同時不斷深化學(xué)生對其的理解與記憶，有利于增強中職學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力，最終實現(xiàn)教學(xué)實踐能力的提高，同時給后期的教學(xué)開辟全新的領(lǐng)域。

參考文獻：

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