現(xiàn)代教育信息技術(shù)在機(jī)械制圖課教學(xué)中的運(yùn)用

朱開(kāi)源

摘要:對(duì)機(jī)械制圖課程教學(xué)現(xiàn)狀和存在問(wèn)題進(jìn)行了分析,認(rèn)為針對(duì)新形勢(shì)必須運(yùn)用現(xiàn)代教育信息技術(shù),開(kāi)發(fā)和利用網(wǎng)絡(luò)教育資源。

關(guān)鍵詞:機(jī)械制圖;信息技術(shù);教學(xué)運(yùn)用

目前,開(kāi)設(shè)機(jī)械制圖課程的學(xué)校主要有高職院校和中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校。隨著現(xiàn)代教育信息技術(shù)的發(fā)展,許多課程在運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)中取得了新的突破,根據(jù)本人教學(xué)工作實(shí)際,試著將現(xiàn)代教育信息技術(shù)的成果運(yùn)用到機(jī)械制圖課程教學(xué)中,以圖調(diào)動(dòng)學(xué)生的情感因素,從而提高教學(xué)質(zhì)量和效果。

一、現(xiàn)代教育信息技術(shù)在機(jī)械制圖教學(xué)中運(yùn)用的優(yōu)勢(shì)

機(jī)械制圖大多運(yùn)用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,教師主要是利用尺規(guī)、掛圖、模型進(jìn)行教學(xué),教學(xué)形式比較呆板、單一,難以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性,不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力,也難以提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)和解決問(wèn)題的能力。這種教學(xué)模式培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生識(shí)圖能力較差,很難識(shí)別專業(yè)的零件圖和裝配圖;學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力差,創(chuàng)造力和后續(xù)發(fā)展能力不強(qiáng),在以后的專業(yè)課程學(xué)習(xí)中比較吃力?，F(xiàn)如今計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通迅技術(shù)飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)應(yīng)用已從傳統(tǒng)的單機(jī)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐訵eb為平臺(tái)的新型應(yīng)用服務(wù)模式,網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)已成為現(xiàn)代教育技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)和方向,也將成為機(jī)械制圖教學(xué)的一個(gè)重要形式。所以,筆者認(rèn)為有必要對(duì)機(jī)械制圖的教學(xué)方法和課程內(nèi)容設(shè)置進(jìn)行一些改革和調(diào)整,引入網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)。其主要有如下幾方面的優(yōu)勢(shì):一是網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)允許存在時(shí)間和空間上的分布,它可以借助Internet強(qiáng)大的服務(wù)功能,使學(xué)生和教師不受時(shí)間、地點(diǎn)的限制,隨時(shí)都可以進(jìn)行學(xué)習(xí)、交流,從而突破了傳統(tǒng)教學(xué)的空間和時(shí)間的限制,使得獲取知識(shí)的范圍更加擴(kuò)大。二是網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)有助于促進(jìn)學(xué)生之間的協(xié)同學(xué)習(xí)。對(duì)于所學(xué)內(nèi)容,任何人都可以參與其中進(jìn)行共同的交流、討論,從而提高了討論的深度與廣度?？尚纬梢粋€(gè)協(xié)同學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)環(huán)境,有利于實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),以彌補(bǔ)課堂教學(xué)的不足。三是網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)可采用仿真技術(shù)創(chuàng)建一個(gè)逼真的虛擬環(huán)境,使學(xué)習(xí)者獲得直接體驗(yàn)。虛擬實(shí)物和多媒體的演示、情境教學(xué)的創(chuàng)建為學(xué)習(xí)者的技能訓(xùn)練和動(dòng)手能力的培養(yǎng)創(chuàng)造了“實(shí)踐機(jī)會(huì)”,從而可真正實(shí)現(xiàn)所謂的虛擬教學(xué)。四是網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)是一種以電子網(wǎng)絡(luò)為存儲(chǔ)載體和傳播媒介的數(shù)字化信息資源,可實(shí)現(xiàn)資源共享,影響面大。同時(shí)可采用數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù),教學(xué)內(nèi)容的修改和更新可以隨時(shí)在網(wǎng)上進(jìn)行。

二、現(xiàn)代教育信息技術(shù)在機(jī)械制圖教學(xué)中運(yùn)用的方法

由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)大,若要充分、合理地運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)教學(xué),挖掘網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的潛力,不斷提高機(jī)械制圖教學(xué)效率,就必須研究與課堂教學(xué)有關(guān)的教學(xué)資源的開(kāi)發(fā)和利用。通過(guò)一定量的教學(xué)素材的積累,進(jìn)一步促進(jìn)課堂教學(xué)與現(xiàn)有資源的有機(jī)結(jié)合。一是教學(xué)習(xí)題庫(kù)的積累。結(jié)合現(xiàn)有教材,做好與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)法相配套的機(jī)械制圖教學(xué)習(xí)題庫(kù)選題及編制工作,運(yùn)用AutoCAD繪圖軟件將圖形輸入計(jì)算機(jī)及運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行資料管理,根據(jù)學(xué)生掌握知識(shí)的情況,充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段,減輕教師學(xué)生的繁重勞動(dòng),提高教學(xué)和檢查測(cè)評(píng)的合理性與科學(xué)性。二是教學(xué)圖片庫(kù)的積累。根據(jù)學(xué)生特點(diǎn),選擇合適的教材,將典型例題分析的二維圖片進(jìn)行選編,做好成套與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法相配套的機(jī)械制圖教學(xué)圖片集,圖片數(shù)量不得少于200張,并通過(guò)掃描儀將圖片輸入計(jì)算機(jī),完成圖片處理后,由計(jì)算機(jī)進(jìn)行資料管理。在實(shí)際教學(xué)時(shí),可作為課件制作的素材,也可直接調(diào)出供教學(xué)之需要。三是建立制圖虛擬模型庫(kù)。由于機(jī)械制圖課程的特殊性,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中要培養(yǎng)空間思維能力,上課的時(shí)候常常借助實(shí)體模型這一個(gè)重要工具。在傳統(tǒng)的教學(xué)中使用的教學(xué)木制模型存在著容易損壞,不易攜帶和保管等缺點(diǎn)。把網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)運(yùn)用于機(jī)械制圖教學(xué)中,有一最大的亮點(diǎn)就是可利用VRML虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),建立網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)模型庫(kù),這樣就可避免傳統(tǒng)教學(xué)模型的不足。VRML是虛擬現(xiàn)實(shí)建模語(yǔ)言(Virtual RealityModelingLanguage)首字母縮寫,是Internet中用于實(shí)現(xiàn)三維虛擬交互場(chǎng)景的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),可應(yīng)用于創(chuàng)建虛擬現(xiàn)實(shí)的對(duì)象、場(chǎng)景和展示模型等,能夠建立用戶可參與的,并能對(duì)場(chǎng)景中的對(duì)象主動(dòng)作出反應(yīng)的虛擬真實(shí)環(huán)境。

建立虛擬現(xiàn)實(shí)模型的方法有兩種。一是直接使用VRML語(yǔ)言編寫源代碼,較適合于建立比較簡(jiǎn)單的虛擬現(xiàn)實(shí)模型。另一種方法適合于復(fù)雜的立體模型,應(yīng)將VRML編程與三維造型制作軟件(如Pro/E)等結(jié)合起來(lái),完成立體虛擬現(xiàn)實(shí)模型的建立。然后利用VRML語(yǔ)言進(jìn)行位置、動(dòng)作、空間背景、視點(diǎn)、傳感效果等設(shè)置。VRML增加的交互性及對(duì)動(dòng)畫和行為的描述,能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)仿真及交互。一般用時(shí)間傳感器(TimerSensor)和各種內(nèi)插節(jié)點(diǎn)配合使用來(lái)完成動(dòng)畫效果。通過(guò)VRML中的各種空間傳感器節(jié)點(diǎn),可以有效地創(chuàng)建一個(gè)交互性很強(qiáng)的虛擬世界。用VRML技術(shù)建立的虛擬模型庫(kù),還可以避免以往多媒體教學(xué)中用3dsmax等三維造型制作軟件制作模型生成AVI動(dòng)畫,或用Flash制作SWF動(dòng)畫,進(jìn)行三維動(dòng)畫教學(xué)演示的不足。因?yàn)檫@些方式存在著局限性,由于動(dòng)畫的路徑早已由設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)好并渲染,動(dòng)畫一旦做成之后,就不能修改。學(xué)習(xí)者只能被動(dòng)地從頭到尾看完,機(jī)械地接受知識(shí),無(wú)法參與互動(dòng),也就達(dá)不到主動(dòng)學(xué)習(xí)的目的。利用虛擬現(xiàn)實(shí)造型語(yǔ)言(VRML)結(jié)合三維造型制作軟件來(lái)構(gòu)造虛擬模型庫(kù)是解決該問(wèn)題的一個(gè)方案,這在很大程度上減少了教師的負(fù)擔(dān),有助于學(xué)生空間形象思維能力的提高,對(duì)開(kāi)展機(jī)械制圖遠(yuǎn)程教育具有良好的借鑒作用。四是建立智能習(xí)題系統(tǒng)。習(xí)題的練習(xí)是教學(xué)過(guò)程一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié),以往制圖作業(yè)方式是學(xué)生根據(jù)教師布置的習(xí)題,按照投影規(guī)則,在腦海中去構(gòu)思形體,用鉛筆在作業(yè)本上完成,交給老師批改。這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式不能有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的空間思維能力和自主學(xué)習(xí)能力,教師批改作業(yè)的工作量十分繁重。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用的普及,特別是隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)上教育的迅猛發(fā)展,更多要求學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

隨著現(xiàn)代教育信息技術(shù)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)己經(jīng)成為當(dāng)今信息時(shí)代一種重要的教學(xué)方式和教學(xué)手段。只有在新形勢(shì)下不斷地優(yōu)化教學(xué)手段,采用現(xiàn)代化的教育方式,多方位調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增加教學(xué)的信息量,提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量,機(jī)械制圖教學(xué)才能順應(yīng)形勢(shì)發(fā)展的需要,建構(gòu)現(xiàn)代教學(xué)新景觀。

(金華市高級(jí)技工學(xué)校)