多媒体技术在中职机械教学中的应用
[中图分类号]G434[文献标识码] A [文章编号] 1009 ― 2234(2010)03 ― 00105 ― 02
机械类理论课程专业性强,概念、名词和原理多,内容抽象,实践性强,学习难度大,技师学院的学生是中职生,他们中大多数文化基础薄弱、逻辑思维能力和空间立体感不强、对学习缺乏信心,对于机械专业中的一些基础理论、基本原理的学习,倍感困难。因此,以往机械类课程的课堂教学往往困难重重,学生也缺乏学习兴趣,无法达到较好的教学效果。随着计算机技术的迅速发展和普及,多媒体教学被越来越多地使用,多媒体教学不是将课本上的内容照搬照抄地做成课件,满是文字,照本宣科地讲授。它是一种辅助教学手段,对教师的执教起到的是锦上添花的作用。教师上课首先要深入钻研教材,了解学生实际情况、特点,充分考虑学生的实际,以学生为中心,以学定教,针对教学内容、目标和教学对象的特点,采用视频、动画进行教学设计,制作多媒体课件,在教学中以多媒体课件为手段,引导学生理解和记忆新知识,以达到良好教学效果的一种辅助教学方法。在教学中应用多媒体技术,给机械专业课教学注入了新的活力,丰富了教学内容,把理论与实践有机结合起来,提高了课堂教学质量。
一、 利用多媒体技术辅助教学的教学原则
(一)教学性原则
多媒体技术应用的目的是优化课堂教学结构,提高课堂教学效率,既要利于教师的教,又要利于学生的学。所以考虑利用多媒体进行教学的必要性。具体考虑以下几点:1.选取那些常规方法无法演示或不易演示的内容;2.选取课堂上用常规手段不能很好解决的问题,即教学的重点难点;3.选取能通过提供与教学相关的媒体信息,例如:加工过程的视频,创造良好的教学环境、资源环境,扩大学生的知识面、信息源的内容。
(二)可操作性原则
在多媒体课件设计中,应考虑多媒体课件在制作完成之后应易于操作。内容突出重点、难点,以解决教学中存在的问题为中心;知识点结构合理,方便教师在教学过程中合理运行辅助教学。运用过程应以学生为中心,充分利用各种信息资源,来支持学生的自主学习和协作式探讨,完成对新知识的构建。
二、多媒体技术在机械教学中的应用
(一)有效实现直观教学
运用计算机的动画制作技术,可将一些难以想象和无法用语言表达的机械运动过程和工作原理制成多媒体课件,在讲授相关内容时巧妙的将现有教具与多媒体课件结合使用,使那些难以想象的机械运动过程和工作原理演示出来,清晰的图象、机器的虚拟装配、机构的运动仿真极大的丰富了课堂教学的表现力,从而达到事半功倍的效果。例如:在进行平面连杆机构部分教学时,在传统教学中我们通常是用自制的铰链四杆机构在课堂上边演示、边作图、边讲解,虽然这种方法也能直观地表达铰链四杆机构的运动,但讲到其基本性质、急回运动、极限位置、死点位置及机构的演化时就力不从心了,原因是从老师手里所演示的机构及黑板上的板画反映不出机构的运动特性、受力情况、机构的演化过程;特别是导杆机构各种类型的杆件的相对运动更难以表达。而采用了多媒体课件教学就轻松地解决了这些问题。我们可从课件上看到铰链四杆机构运动的全过程、各构件的运动速度及位置,而且当曲柄与连杆两次共线时让连杆颜色改变使之与曲柄颜色相同而加深了学生对机构极限位置和死点位置的印象;在播放不等长双曲柄机构时,学生能清楚地看到用传统教学方法演示所看不到的从动曲柄的变速运动;导杆机构的课件则让学生大开眼界,看到了相对运动着的各个杆件及不同导杆机构的运动状况。这部分内容采用多媒体课件教学可以说是对教材的超越,呈现在学生面前的是一个崭新的动感世界,它把铰链四杆机构真实地再现出来,其构件间的运动关系一目了然、直观、具体,学生思维相应十分活跃,学习积极性大大提高,从而提高了教学质量。
(二)有效解决教学重点、难点,提高学习效率
学生在掌握机械专业课程内容的过程中会遇到一系列困难。这些困难就是教学难点,解决这些疑难问题,突破教学难点,是教学中的常规问题。在机械专业课程中,有许多概念和原理是比较抽象的,仅靠图形和想象对初学者来说是不易理解和掌握的,但利用多媒体课件就能较好地解决这一难点。如在讲授渐开线齿轮传动时,对渐开线的形成、渐开线的性质、渐开线齿廓的啮合特性的讲解是一个难点,传统教学都是教师利用挂图进行分析,学生很难想象,教师费劲唇舌,学生往往还是一知半解。用多媒体课件演示渐开线的形成过程,然后对渐开线上的各点进行压力角和受力分析,学生就很容易理解什么是渐开线,取基圆附近的一段作为齿轮的齿廓曲线的原因是压力角越小,齿轮传动越省力。再通过两齿廓的啮合,啮合线和啮合角的动态演示,中心距的变化等使学生能对渐开线齿廓的啮合特性有很好的认识。又如在讲离合器、联轴器组成结构时,利用多媒体课件,把各种离合器、联轴器的组成、安装,利用动画形式进行演示,再配以实物图片,其构造一目了然,降低了教学难度,学生容易掌握,教学效率得到了提高。
(三)活跃课堂气氛,提高教学效果
课堂教学采用多媒体教学课件,形式新颖活泼,再加上图文并茂的效果,使得学生的注意力更加集中,思维更加活跃,课上能跟随教师讲课的思路去积极地思考问题、分析问题,因而在充分调动了学生的主观能动性的基础上,又摆脱了传统教学方式的那种枯燥无味、毫无生气的课堂气氛,使学生尽可能在课堂上消化本次课的学习重点和难点,从而提高了教学效果。如在讲授数控系统的组成时,教材上给的概念非常的具体,但是缺乏新意。教师讲述很容易,但学生理解困难。尤其是初次学习数控技术的学生对数控系统中各组成部分的含义、功能以及数控装置到底是个什么设备以及检测信号反馈的意义等一系列的问题都很难理解。如果只采用传统的讲授法就很难获得好的效果。我们可以把这部分内容制作成多媒体课件,把系统的组成框图制作成图片,采用动画的方式,表示一段输入信号从控制介质经数控装置输入到伺服系统,并将该信号以动画的特点说明其被放大处理后驱动机床的运动部件进而驱动机床进行动作。同时,在系统的检测装置将检测机床实际运动的检测信号反馈回数控装置时和输入信号进行比较,并调整机床的运动状态。经过多媒体动画演示后,学生不但能理解系统各组成部分的功能,也能了解到有无反馈信号的区别和意义,以及机床检测装置对机床的重要性。通过在教学活动中引入多媒体技术使课堂的气氛也活跃了起来,而这一从静态的讲述到动态的演示、从书本上的框图到屏幕上的动画的改变加深了学生对系统组成的理解,也让枯燥的讲述过程变得生动形象。
三、多媒体技术在机械教学中应注意的问题
目前多媒体技术被越来越广泛地应用在机械类专业课程的教学中,。但在教学中要注意以下几点:
(一)多媒体课件的选题和制作
选题是制作任何多媒体课件首先要做的一件事。并不是所有课题都可以选出来做多媒体课件,假若课题选得不恰当,就有可能出现喧宾夺主、画蛇添足的反效果。设计和制作课件,首先要明确教学目标和教学内容,分析这部分内容是否适宜于课件的制作,能否取得比一般传统的教学方法更好的教学效果,而不是仅仅为了追求表面形式。所以选题要恰当。分析机械专业的课程和学生的情况适合做课件的有以下几种情况:1.抽象的用一般教具表现效果不佳的,如《机械制图》中的旋转剖、斜剖、复合剖、圆柱相贯;《机械基础》中的液压传动、平面连杆机构、棘轮机构;《工程力学》中的刚体受力断裂情景等。2.教学中的重点和难点用传统方法学生难以理解的,如《机械基础》中的急回特性和死点位置以及各种机构的运动形式等。3.受时间、场地、空间等约束的,如《数控车床技术》中数控车床的自动、手动、换刀、对刀等面板操作部分等。课件制作应遵从简约性原则。多媒体教学课件中的多媒体素材主要是文本、声音、静止图像、动画、视频等种类,制作中涉及技巧很多,熟练掌握有很大难度,多媒体教学课件越复杂,制作越困难。多媒体课件可以自己制作,也可以借鉴别人已制作的课件,但必须在充分钻研教材内容和学生特点、精心设计教学过程的基础上,以确保多媒体课件正确充分展示授课内容和授课过程。对待现成的课件,切不可照搬硬套,针对自己的教学特点修改消化,使之成为具备自身风格的课件,使用起来才得心应手。
(二)教学中应根据实际情况,结合其他的教学方法
多媒体辅助教学中对知识点的讲解,直观而易于理解,可往往又流于表面,像放电影一样一闪而过,如何巩固、深刻理解所授知识? 需要指出的是,一个多媒体课件的放映时间不宜过长,只说明一个单一主题的课件更适合于课堂教学使用;同时要注意一节课不能从头到尾都用同一种媒体。心理学研究表明:同一种媒体使用时间超过20分钟,容易引起大脑疲劳,影响授课效果。一堂好的教学课应是多种教学方法的有机组合,如教师不失时机地设问,安排学生讨论、回答等,通过多种教学方法的综合应用,引导学生去把握事物的特征,发现事物之间的联系,以解答学生在观察中的疑虑,将感性认识转变为理性认识,从而更深刻地掌握理性知识。利用多媒体教学,虽然能够优化课堂教学,但是对那些实践性的、操作技能较强的实验实习,是不能替代的,只能起到指导实践的功能。通过多媒体教学,学生只是直观地了解了操作的步骤和要领,但并没有掌握实际的操作技能,如果不去亲手操作,只能是过眼云烟,无法掌握实际技能,也就没有达到我们的教学目的和教学效果。可见,只有把多媒体技术与传统教学方式完美的整合起来,把理性的知识与感性的实践紧密的结合起来,才能培养出既有扎实的理论功底,又有过硬的操作技能的合格人才。
(三)注重教师的引导作用
课堂教学的最终目的是为了完成教学目标,多媒体辅助教学只是教学的一种手段而已,现代课堂教学提倡以学生为中心的教学理念,这种理念在课堂教学实践中是以教师为主导,学生为主体的教学结构得到贯彻落实的,教师是一堂课的导演,教师在教学中导得如何就决定了一堂课的教学效果。一堂好课不会是在朗读课件中开始和结束,教师必须精心设计、巧妙引导,做出色的导演,才能使学生的戏演得更精彩。
(四)避免多媒体技术的不当使用
正如计算机网络技术的出现一样,多媒体技术辅助教学既有利也有弊,具体要看应用的环境和应用者如何使用等因素的影响。我们必须充分认识到多媒体技术在理论课和实践课上的优势和作用,但我们也应看到多媒体技术的不当使用造成的负面影响。作为先进技术的应用者,只有不断学习应用先进的教学理念和教学模式,严格遵守教学要求,才能充分利用多媒体技术优势为课堂教学服务,否则多媒体教学就成了中看不中用的招式,更不能为了应付公开课、观摩课而制作金玉其外败絮其中的课件。课堂教学不当使用多媒体技术造成教师主导功能的退化,教师只是充当了机器操作者和课件阅读者的角色;没有先进的、合乎时代要求的教学理念的多媒体课堂、粗制滥造的满堂灌课件让学生又套上了新的枷锁,思维能力明显下降,成了新技术的受害者,课堂教学又陷入了新的困境。
总之,只有在先进教学理念的指导下,合理运用多媒体教学手段,才能优化教学结构和方法,将多媒体技术与机械专业课教学有机地结合,才能使机械课教学更加充满生机和活力;只有将多媒体教学手段用得好,用得巧,用得恰如其分,才能使多媒体真正为专业课的教学服务,让多媒体课堂教学合乎教育教学规律,充分发挥多媒体功效,真正做到以学生为本,切实提高机械专业课的教学质量。
