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1、现代信息技术在机械专业教学中的应用【摘要】 以多媒体与网络技术为核心的现代信息技术近年来在各职校教学中如火如荼地应用开来。它在深化专业课教学改革，提高专业课教学质量，加速培养生产、管理一线的实用型人才等方面扮演着越来越重要的角色。本文笔者结合自身十几年的职业教育教学实践，就如何在机械专业课程教学中整合现代信息技术，提出一些肤浅的见解，希引起同行思考。【关键词】 现代信息技术 机械 专业教学 课程整合综观目前各职校机械专业开设专业课程大致可分为专业基础课程与专业课程两大类，它们要求高，课时紧，大部分知识点具有专业性、理论性、实践性强的特点。另一方面，目前大部分教师在实际课堂教学中仍然采用传统的教
2、学模式，即通过讲述、板书、模型、挂画、画图、练习等方式来完成教学任务。这种单调、枯燥的“纸上谈兵”式教学模式，严重挫伤了职高学生原本脆弱无比的“专业兴趣”，长期以往，很多学生开始厌学、逃学甚至弃学。以多媒体与网络技术为核心的现代信息技术，以其友好的界面、形象直观的交互式学习环境，图文声像并茂的多种感官刺激，超文本、超链接方式管理学科知识，将一个个枯燥的空洞乏味的理论知识点转化成为一个个神奇的、形象的动画片段，给原本死气沉沉的专业课堂教学带来翻天覆地的变革。学生不用整天面对枯燥的黑板与粉笔，取而代之的是轻松与谐的师生探究氛围，从此教师不再为空洞的理论如何表达而苦恼，学生也不再为整天听天书而发愁。
3、这种新颖的教学模式，充分调动了教师教与学生学的积极性，极大地提高了学习效率与课堂教学质量。一、现代信息技术在机械教学中的应用1、专业基础课教学专业基础课程教学是传授专业基础知识与基本技能的主阵地与主渠道。而在实际教学中我们发现由于大多数专业知识点原理抽象枯燥、过程复杂，单纯依靠传统教学方法很难让学生完全理解与掌握，课堂上常常呈现“一头热”。针对这种现状，我们在吃透教材的同时，还利用3Dmax、Flash、DV摄像机等工具将专业知识点转化成一个个FLASH动画、AVI片段、积件等，然后通过网络实时操作或多媒体投影进行形象化教学,并启发与引导学生积极思维，进而提高课堂教学质量。例如机械基础课程的“
4、曲柄摇杆机构”，在以往教学中我们常常采用课前让学生每个人制作一个简单的铰链四杆机构模型，然后在课堂上边演示、边作图、边讲解。这种方法虽然能较直观地表达 图一出铰链四杆机构的运动过程，但当讲解到曲柄摇杆机构的极位夹角、急回运动等难点时就显得有些力不从心了。于是我们就尝试着利用FLASH制作如图一的积件，然后在上课时通过预先设置的按钮控制曲柄摇杆机构的运动过程，并利用投影屏幕投射让学生反复观察、探究，把曲柄摇杆机构中的急回运动、极位夹角、死点位置等形象、生动的展示在学生面前，这样学生理解起来就轻松多了。另外，为增加动画演示效果，我们在制作动画或录制、制作AVI片段时，可根据实际需求在其中加入一些声
5、音，以营造身临其境的效果。例如我们在间歇运动机构的“棘轮机构传动”章节的动画片段制作过程中特意加入一些运动的声音，让学生观察动画的同时感受到棘爪滑过棘轮轮齿表面的声音，这样效果就更佳了。 2、实验课教学实验课教学是构成机械专业课程教学的重要组成部分。它是培养学生的科学作风、实验技能以及综合分析、发现与解决问题的能力，使学生具有创新、创业精神与实践能力的重要渠道。但目前由于职校办学资金普遍比较紧张，大部分学校不愿轻易添置实验仪器设备，从而造成实验仪器设备数量不足，再加上很多职校为了节省办学成本，不愿配备专门的实验管理员，进而使得实验仪器缺乏经常性维护，因此质量老化现象非常严重。另一方面由于很多机
6、械专业的实验比较累、苦、脏，学生们不愿意动手，课堂秩序很难维持，因此大多数教师为避免各种麻烦而不愿开设实验课，有勉强开设的也大都是走走过场，很难达到预期的目的。针对这种困境，我们在机械实验课教学中引进现代信息技术，在课前利用专用软件（Solidwork等）制作出虚拟实验室，然后通过计算机对实验过程的模拟，让学生动手操作，这样既达到实验的目的，也有效地解决了实验设备少、设备质量老化、学生不愿动手等问题。如机械基础课程“齿轮传动”章节的“减速器的装拆”的实验课教学。以往传统的实验过程主要是放在实验室里并利用仪器设备进行。在实验过程中，我们会发现这样一个问题：一是实验室的仪器设备不够、测量的工具的数
7、量不足、质量老化等，严重影响了学生的积极性，二是学生在较短时间内无法完成，需要连续几个单位时间。这样时间一长，容易造成学生注 图二意力转移，课堂已就很难管理了，进而实验质量也就很难保证了。当引入现代信息技术后，教师通过SolidWork等多媒体软件制作开发如图二所示的虚拟实验，然后根据实验步骤通过计算机的虚拟，让学生一步一步完成装与拆。这样学生就很快掌握了实验过程，从而节约了实验时间与实验成本。另外，对于一些实验中难以观察到的微观现象的部分，教师也可制作成模拟实验课件，用以辅助实践操作会收到意外的教学效果。如：金属材料与热处理中的“热处理后金属的金相组织变化”的实验等。3、实训课教学实训课教学
8、是学生专业技能培养的主阵地，是提高学生职业能力的重要手段，也是使学生毕业后更能适应人才市场需求的重要保证。而众所周知，实训课教学是在一定的实训工场中才能完成的（如机械专业车工工艺学、金工实训、数控操作实训等课程的实训教学必须在一定的数量的机床上进行大量的实际操作练习才能完成），因此学校需要大量购置教学资源。这对于学校而言将是一笔很大的投资，另外机床的日常使用经费（材料、刀具、维护与管理）也是不低的数目。另一方面学生都是初学者，在操作中常常因操作错误而损坏昂贵的实训教学设备，造成培养成本大大增加。基于以上种种因素的制约，目前各职校实训课的开出率普遍偏低，进而职校培养技能的目标得不到保障。针对这种
9、状况，我们在实训课教学中引入计算机仿真技术，利用计算机强大虚拟功能对实训过程进行仿真教学，这样在满足规模教学的要求同时还大大节省设备投资成本。另外通过计算机的反复模拟演练还以迅速提高初学者的技能水平，降低实训操作事故率。例如我们在数控编程与操作课程的实训教学中引入了计算机仿真软件“数控加工仿真系统”（如图三）。成熟的教学过程是这样的：首先教师利用课余让学生完成具体产品的程序编制，并将程序输入计算机中，然后利用软件进行仿真操作。通过反复练习、调试，使学生熟练地掌握各种操作规程与技术以及手工编程设计与调试，为随后的实际上机操作打下良好的基础。另外教师还可以利用软件提供的“测试” 图三与“录制”功能
10、，全面方便了解学生的学习、实训情况，为合理进行评判提供了现代手段，从而大大地提高了教学效率。4、课外练习目前学生的课外作业存在着几个不良倾向:其一、抄袭现象多；其二、错误率高；其三、作业迟迟交不上来，因此很难达到预定的练习与测试目的。另外我们在实践中观察到：职校学生课余时间比较富裕，尤其是周末更是无“正事”可做（源于职校学生缺乏主动学习的习惯），同时我们也发现学生上网的时间比较富裕。针对这种情况，我们建设了机械制图（如图四）、机械基础等课程的在线练习网站与试题库，并要求学生利用课余时间登陆网站，自行完成大量练习与测试，以学分的形式记入本学科的考核。这种让学生自主地选择符合自己练习难度、数量余地
11、的形式，极大地提高了学生练习的兴趣与积极性，同时由于学生直接在计算机上进行人机对话操作，所以练习的结果可立即显示出来，这样及时反馈更能培养学生自我考核、自我检测的能力与自主学习的，从而达到检查课程教学效果与巩固教学内容的目的，同时还丰富了学生的上机内容，有利于帮助学生抵制游戏、网络不健康内容的侵蚀。 图 四二、几点思考1、应客观认识现代信息技术的优势现代信息技术以其即时性、交互性、可控性及科学性等明显优势已被大家公认，但职业教育有其自身的特殊性，如学生专业技能与专业素养的培养等等，这些在我们专业课程教学活动中占有重要的地位，尤其是实践课程，尽管计算机具有模拟操作的功能，但这只能起演示作用，与学
12、生实际动手操作还是很有很大的区别。因此教师在实际应用过程中，应克服“一切以现代信息技术的应用为上”的思想，注重教学的实效性，避免花架子，树立以充分调动学生的学习兴趣与积极性为目的的应用原则，注重与传统教学手段的融合。2、加强资源交流，实现共享教学内容的信息化是实现现代信息技术与机械专业课程有机整合的关键，因此一个丰富的实用、适用、够用的教学资源库是推进课程改革的前提。目前我们主要是通过网络搜索、自己制作、购买等手段建立了一套完整的资源库。其中常州职业师范学院的金工实验CAI系统、江南学院的机械制图试题库、中央电视大学的液压传动CAI系统、宜兴电大的铰链四杆机构的Flash积件很有实用价值，可供
13、各校的机电专业有关教师参考选用。3、创设以多媒体与网络为核心的数字化硬件环境完备的数字化的硬件环境是顺利实现现代信息技术与机械专业课程教学整合的根本保障，基于此学校应加大投入，通过创设满足教师“教”需求的硬件环境多媒体教室；创设满足教师“教”、学生“学”需求的硬件环境计算机网络教室；创设满足学生自主学习需求的硬件环境校域网(校校通工程)、教育城域网、互联网络，并着力于开发校园网教学交互平台，实施教学活动的环节，实现网络授递教学系统(信息传播、多媒体、图文电视等)，逐步使整合过程科学、规范、完型，达到规定要求。4、教师传统观念的转变信息技术教育的迅速发展，对师资提出了新的要求（即教师要具有运用现
14、代信息工具的能力、在现代信息环境下进行教学与科研的能力）。为适应这种新要求，首先，教师自身应加强对信息技术知识的学习（比如必须学会用信息数据库来处理各种教育信息、能运用各种传播或交流工具、会使用必要的软件制作工具、能用先进的工具软件设计或集成各种教学信息资源等）。其次教师还应转变教育教学思想观念，主动汲取与掌握先进的教学设计思想与方法，把以计算机与网络为主的信息技术作为自身终身学习的主要内容之一。参考文献1、建构主义革新传统教学的理论基础 电化教育研究 97年3、4期 何克抗2、应用现代教育技术 建构新型教学模式 学校教育现代化建设 98年10月 李克东3、职业学校推广CAI的实践与思考 中等林业教育 01年3期 徐小东职业技术征稿启事职业技术杂志 中国核心期刊 主办:中国职业技术教育学会、黑龙江建筑职业技术学院。为中国核心期刊（遴选）数据库全文收录期刊、中国期刊全文数据库收录期刊、万方数据库全文收录期刊、中国学术期刊（光盘版）全文收录期刊、中文科技期刊数据库全文收录期刊、职业技术网全文收录期刊、中国期刊网全文收录期刊。教师所发文章均可在以上“全文收录期刊”上查找。国际标准刊号：ISSN1672-0601；全国统一刊号：CN23-1509/TU。投稿邮箱: QQ：161250973投稿请注名“职业技术” 第 9 页