试论机械教学的立体化教材建设
中图分类号：G642 文章编号：1009-2374（2015）25-0195-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.25.095
机械原理和机械设计是机械专业的两门主干课程，因此这两门课的教学工作就显得比较重要。机械类课程的特点就是机械零部件种类比较多，相对比较复杂。在机械原理和机械设计课程的教学过程中，运用立体化教材可以对教学进行辅助，使教学更加形象、生动，从而提高课堂教学的效果。
1 立体化教材简介
立体化教材主要是指通过现代教育技术，将多种具有相互作用的媒体和资源有效整合，从而形成的更加直观形象的教材。立体化教材就外在形式来讲可以分为纸质教材、电子资料、音像制品和网络出版物等种类。立体化教材不仅能够满足教育市场的需求和教学的需要，而且可以促进教学改革，改变教学方式，提升教学能力。立体化教材主要由主教材、学习指导书、参考书和试题库等内容组成，这几种教材相互配合、共同作用，促进课堂教学的实施。以下我们就重点介绍机械原理、机械设计课程立体化教材的几种形式。
2 机械原理、机械设计课程立体化教材的主要形式
2.1 CAI课件
CAI课件是一种教学系统，它主要通过三维动画和仿真等技术对教学内容进行呈现，最终达到教学的目的。同时CAI课件还是一种计算机软件，它是相关专业人员专门开发的、用于教学的单独运行软件，该软件主要包括图形、图像、动画、声音和文本等媒体素材，对于提高课堂的教学效果和提高授课效率都有很大的帮助。机械原理和机械设计等课程由于包含许多复杂的机械结构和机械运动，传统的教学方法不能很好展示，因此运用CAI课件可以把这些机械零部件的结构和运动过程更好地展示出来，更加有利于教学。CAI课件还可以在教师、同学之间相互传阅，方便快捷，避免了频繁更换光盘等麻烦。
2.2 电子教案
电子教案在现代的教学活动中得到了广泛的应用，它不仅能够供教师在课堂上教学使用，而且能够方便学生在复习的时候使用。教学内容通过电子教案展现出来，更加生动形象，不仅能够激发学生的学习兴趣，拓展学生的思维，而且能够改变教师传统的教学方式，控制教学节奏，优化教学效果。此外，幻灯片等电子教案在实际应用的过程中，教师可以根据实际情况和需要进行修改，可操作性强，能够满足不同层次的学生和学校教师的需要。在机械原理和机械设计等课程的教学过程中，电子教案的应用比较广泛，但是要想能够发挥更好的教学效果，电子教案的制作应该具有更高的要求。比如在教学的过程中，教师应该合理地控制好教学的进度，这就要求电子教案能够过程放慢或者过程加快，以适应教师教学的节奏。因此，要想使电子教案更好地发挥作用，我们就应该对电子教案的制作更加合理、更加完善。
2.3 试题库
试题库不仅包括大量的试题，还应该包括整个试题管理系统。试题库管理系统不仅能够根据不同学科和章节自定义目录，而且能够对试题进行编辑，这样我们就可以快速方便地对试题进行录入。对于学校而言，试题库软件能够快速生成一份完美的试卷，这样就可以把老师从繁琐的命题工作中解放出来，不用再为出题、命题而烦恼。利用试题库，教师可以根据大纲的要求和实际需要，给学生提供在线测试。试题库还能够很好地实现教考分离，为教学质量评估创造好的条件，因此我们应该合理地利用试题库资源。在机械原理和机械设计的教学过程中，教师可以通过试题库生成一份试卷，让学生完成，以达到检验学生的学习成果和教师的教学效果的目的。此外，教师可以把与机械原理和机械设计相关的典型例题录入试题库管理系统，学生通过试题库完成这些试题，避免以后在这些问题上出现错误。
2.4 网络课程
网络课程同样是立体化教材的主要形式之一。随着计算机网络技术的发展，网络课程在教学的过程中起到越来越重要的作用。网络课程主要是以网页的方式为使用者呈现，它是学生通过网络进行远程学习的教材，对于学生的自主学习、课外辅导等方面都有很大的作用。
完整的网络课程主要包括教学内容系统、虚拟实验系统和学生档案系统。教学内容系统主要包括教学目标、教学内容、教学计划、多媒体素材等方面，它是网络课程的主要组成部分，学生进行网上学习主要就是通过教学内容系统实现的。虚拟试验系统主要是指教学过程中的实验情景、结果呈现、数据分析等。学生档案系统主要包括学生的密码、个人账号等。大力发展网络课程不仅是教育信息化建设的需要，而且是教学模式改革的需要和创新人才培养的需要，因此大力推广网络课程具有十分重要的意义。在机械原理和机械设计的学习过程中，学生可以利用网络课程进行自主学习，对没有听懂的内容可以在网上多看几遍，这样不仅锻炼了学生的自主学习能力，而且拓宽了学生的思维，使学生对知识的学习更加有兴趣，学习效果也得到了很大提升。
3 机械原理、机械设计课程立体化教材的主要特点
3.1 利用先进教学手段充实教学内容
由于机械原理和机械设计等课程属于比较传统的课程内容，因此课程内容上面变化不大。通过立体化教材和先进的教学手段，可以使教学内容更直观、更形象、更具体，使学生对学习更有积极性，更加愿意主动学习。立体化教材还可以对机械原理和机械设计课程中的内容全新阐述，赋予课程内容新的理解，拓宽学生的思维角度。对于课程原文中一笔带过的概念和内容学生如果有不理解的地方，可以通过立体化教材进行更深入的学习，这无疑增加了学生的课外辅导，使学生的知识体系更加完善。此外，有一些高等出版社研制开发的新教材还加入了最新的科研成果，使学生随时关注科技发展的新动态，这样可以让学生更加关注各项科技成果在机械行业中的应用，增加机械专业学生的自豪感，激发他们的学习兴趣。 3.2 利用网络课程锻炼学生的自主学习能力
目前来说，我国大力开展素质教育。素质教育的实施注重学生的全面发展，随着教学改革的不断深入，部分课程的基础内容被大量削减，同时新的教育政策要求学生更加自主地学习。尤其是我国的大学教育，传统的教学方式已经不能满足社会发展的需要，现代社会要求的是更加自主的学习。网络课程能够为学生提供自主学习的平台，有效弥补教师课堂讲授内容的不足，为学生提供更为广阔的学习空间。学生可以登录相关的网站下载关于机械原理和机械设计课程的资料，这样可以为自主学习提供很好的帮助。学生还可以在网上找到机械课程方面的试题，自我在线检测答疑。网络课程可以有效地锻炼学生的自主学习能力，弥补了课堂教学中存在的不足，使很多优秀的学生变得更加优秀，没有掌握好相关专业知识的学生能够提升自己的学习效果。此外，有一些比较抽象复杂的机械原理，学生在课堂上难以理解，这时候就可以通过网上的视频、动画展示等资料来对这些难题进行逐一破解。
3.3 利用辅助教材补充主教材内容
对于机械专业的学生来讲，机械原理和机械设计这两门课程非常重要，是整个专业课的基础课程。然而，要想在机械行业有所发展，单单掌握这两门课程是远远不够的，因此需要辅助教材发挥作用。机械原理和机械设计这两门课程传授的仅仅是理论上的知识，没有与实际情况具体结合，因此远远不能满足学生专业发展的需要。
3.4 紧密结合课程内容和体系的改革进行立体化教材建设
机械原理和机械设计的立体化教材建设必须与课程的内容和体系的改革进行结合，才能发挥出作用，提高教学效果，提升教学效率。在进行立体化教材建设时，不能脱离了机械课程的实质，要围绕着教学内容和教学本质进行教材建设，否则不仅不能使教学效果提高，还会起到相反的作用。此外，机械原理和机械设计的立体化教材建设还应该与我国教育体系的改革相结合，适应新时代培养机械类人才的要求。立体化教材的建设还应该不断推陈出新，打破固有的教材模式，在教材的设计上讲究创新，使教材更加直观形象、容易理解。此外还应该体现立体化教材设计的人性化，使学生更喜欢这种立体化教材的方式，这样才能激发学生的学习兴趣，改变学生的学习方式，使学生更加愿意学习，更加积极地探索新的学习方法和思路，从而最终提高教师课堂的教学效果，提高教学效率。
4 结语
本文主要介绍了电子教案、网络课程、试题库和CAI课件等几种机械课程立体化教材的形式，并进一步分析了机械原理、机械设计课程立体化教材的主要特点，希望能为整个立体化教学体系的建设做出一点贡献。我们只有通过不断创新，改进教学方法，加强对立体化教材的建设才能满足当代学生的学习需求，才能有利于拓宽学生的思维方式，提高教师课堂的教学效果，提高教学效率。
