楊福芹 劉峰

［摘要］教師基于多媒體技術(shù)進(jìn)行機(jī)械原理授課時(shí)，需要合理安排課件內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)課件，綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法，以提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。此外，多媒體教學(xué)還應(yīng)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

［關(guān)鍵詞］機(jī)械原理多媒體技術(shù)教學(xué)方法教學(xué)改革

［中圖分類(lèi)號(hào)］G642［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A［文章編號(hào)］2095-3437（2014）13-0155-02

近年來(lái)，教師在講授機(jī)械原理的過(guò)程中常會(huì)被如下兩種矛盾現(xiàn)象所困惑：一是課程具有很強(qiáng)的工程性、應(yīng)用性特點(diǎn)，與學(xué)生缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相矛盾；二是教學(xué)課時(shí)少與課程內(nèi)容多、教學(xué)任務(wù)量大相矛盾。隨著計(jì)算機(jī)的應(yīng)用普及和教學(xué)改革的逐步深入，多媒體技術(shù)作為一種新的教學(xué)手段被引入課堂，正潛移默化地改變著“黑板+粉筆”的傳統(tǒng)教學(xué)模式和教學(xué)觀念。多媒體技術(shù)可使抽象的概念形象化，復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，有利于增大教學(xué)信息量，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使教學(xué)更具活力。因此如何使用先進(jìn)的多媒體技術(shù)為機(jī)械原理課程教學(xué)服務(wù)，構(gòu)建高效、科學(xué)化的新型教學(xué)模式，提高教學(xué)效率和教學(xué)效果，已成為新時(shí)期機(jī)械原理課程教學(xué)發(fā)展的方向。本文就筆者采用多媒體輔助教學(xué)的具體實(shí)踐談幾點(diǎn)體會(huì)和做法。

一、研究課程體系，合理安排多媒體課件內(nèi)容

機(jī)械原理課程主要研究機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析，常用機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本理論和方法，機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案的創(chuàng)新設(shè)計(jì)等內(nèi)容。[1]該課程既含有豐富的基礎(chǔ)理論，又有一定的工程實(shí)踐知識(shí)，是一門(mén)內(nèi)容多、涉及面較廣的課程。多媒體輔助教學(xué)固然傳遞信息量大、教學(xué)效率高，但它畢竟只是一種輔助教學(xué)的手段，決不能面面俱到地將教材內(nèi)容全部照搬到課件中，否則教師就退化成為幻燈片的放映員，達(dá)不到應(yīng)用多媒體為課堂服務(wù)的目的。

教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)大綱和人才培養(yǎng)計(jì)劃合理選擇教學(xué)內(nèi)容。目前，我國(guó)高校的機(jī)械原理課程基本上還是沿用蘇聯(lián)教材的結(jié)構(gòu)體系，經(jīng)典、傳統(tǒng)內(nèi)容多，[2]不利于大學(xué)生工程創(chuàng)新素質(zhì)和能力的培養(yǎng)。黨的十八大明確提出要“全面實(shí)施素質(zhì)教育，深化教育領(lǐng)域綜合改革，著力提高教育質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)責(zé)任感、創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力”。因此教師需本著設(shè)計(jì)為主線，分析服務(wù)于設(shè)計(jì)的教學(xué)理念，合理整合教學(xué)內(nèi)容。適當(dāng)精簡(jiǎn)專(zhuān)業(yè)性過(guò)強(qiáng)或理論發(fā)展已相當(dāng)成熟和已標(biāo)準(zhǔn)化了的設(shè)計(jì)計(jì)算公式和內(nèi)容；加強(qiáng)設(shè)計(jì)內(nèi)容，突出機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)及機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。[3]在此基礎(chǔ)上結(jié)合學(xué)校實(shí)際條件，確定哪些內(nèi)容有必要采用多媒體課件進(jìn)行教學(xué)，哪些內(nèi)容適合采用傳統(tǒng)教學(xué)手段。制作課件時(shí)應(yīng)遵循教學(xué)規(guī)律和教學(xué)理念，由淺入深，層次分明，重點(diǎn)突出，難點(diǎn)詳解。經(jīng)過(guò)深入研究課程體系，合理安排多媒體課件內(nèi)容，盡管機(jī)械原理課程內(nèi)容多、涉及面廣，但學(xué)生聽(tīng)課過(guò)程中思路清晰，多而不亂，教學(xué)工作會(huì)輕松許多。

二、精心設(shè)計(jì)課件，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

機(jī)械原理課程理論性強(qiáng)，概念抽象，與實(shí)踐結(jié)合緊密,學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)往往感覺(jué)枯燥乏味，甚至對(duì)機(jī)械原理學(xué)習(xí)產(chǎn)生恐懼心理，失去學(xué)習(xí)興趣。而興趣是最好的老師，是推動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的內(nèi)動(dòng)力。教師如果能夠結(jié)合課程特點(diǎn),精心設(shè)計(jì)多媒體課件，用圖文并茂的表現(xiàn)方式，生動(dòng)展現(xiàn)各種復(fù)雜機(jī)構(gòu)的組成，并配以生動(dòng)的動(dòng)畫(huà)和視頻演示，形象逼真地模擬各種機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，這將大大增加課件的趣味性和時(shí)效性，對(duì)教師的教和學(xué)生的學(xué)起到事半功倍的效果。

精心制作課件，以圖片形式展示機(jī)械的剖視圖、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，形象直觀，可以增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，彌補(bǔ)實(shí)踐性的不足，更好地配合理論學(xué)習(xí)。對(duì)于教師，則避免了在黑板上繪制復(fù)雜圖形，縮短了講解時(shí)間，提高了教學(xué)效率。課件中引入動(dòng)畫(huà)，將一些難以想象和難以用語(yǔ)言表達(dá)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作原理制成動(dòng)畫(huà)片段，可將知識(shí)“活化”，有助于學(xué)生對(duì)抽象的課程內(nèi)容的消化和理解。[4]例如學(xué)習(xí)齒輪機(jī)構(gòu)時(shí)，傳統(tǒng)的教學(xué)方法很難幫助學(xué)生將兩齒輪嚙合形成“動(dòng)”的概念和過(guò)程。通過(guò)播放動(dòng)畫(huà)，學(xué)生可以清晰地觀察到:所有嚙合點(diǎn)都在嚙合線上，輪齒在從動(dòng)輪齒頂圓與嚙合線交點(diǎn)處進(jìn)入嚙合，在主動(dòng)輪齒頂圓與嚙合線交點(diǎn)處退出嚙合……學(xué)生能正確理解和掌握齒輪的嚙合過(guò)程，為學(xué)生學(xué)習(xí)齒輪嚙合特性、正確嚙合條件和連續(xù)傳動(dòng)條件以及切齒原理等后續(xù)知識(shí)打下了基礎(chǔ)。精心制作課件，課件中適當(dāng)引入視頻是也是必要和有效的。齒輪加工是學(xué)習(xí)齒輪根切現(xiàn)象以及變位齒輪的基礎(chǔ)，但用傳統(tǒng)的教學(xué)方法來(lái)講解齒輪加工的內(nèi)容，學(xué)生較難理解。采用視頻教學(xué)，讓真實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境走進(jìn)課堂，使學(xué)生學(xué)到生產(chǎn)實(shí)踐中常用的加工齒輪的方法，機(jī)床、刀具、夾具以及刀具和輪坯之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)等，并通過(guò)視頻總結(jié)出齒輪各種加工方法在生產(chǎn)效率和加工精度等方面的特點(diǎn)。[5]

三、綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法，提高教學(xué)效果

大學(xué)教育應(yīng)該是“授人以漁” ，而不是“授人以魚(yú)”。 采用多媒體課件輔助教學(xué)，教師要注意探索適應(yīng)學(xué)科特點(diǎn)的教學(xué)模式。機(jī)械原理課程需要學(xué)生掌握大量的概念、基本原理和方法，教師應(yīng)充分發(fā)揮自身的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，靈活運(yùn)用互動(dòng)式、討論式、啟發(fā)式、探究式等先進(jìn)教學(xué)方法，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，以取得較好的教學(xué)效果。

啟發(fā)式教學(xué)要求教師在開(kāi)發(fā)和使用課件時(shí),注意多與學(xué)生交流，循序漸進(jìn)地引導(dǎo)、啟發(fā)、鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行思考，再由教師總結(jié)、答疑。因此機(jī)械原理授課中教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生所熟悉的事物，布局設(shè)疑，以便讓學(xué)生弄清楚問(wèn)題的實(shí)質(zhì)是什么，解決問(wèn)題的方法有哪些。例如講到局部自由度時(shí)，先讓學(xué)生計(jì)算滾子從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)的自由度，得出自由度為零，該機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。但動(dòng)畫(huà)演示機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)卻是不確定的。為什么會(huì)出現(xiàn)矛盾的結(jié)果呢？教師適時(shí)拋出了問(wèn)題，進(jìn)行啟發(fā)設(shè)問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生積極思考、討論，使他們認(rèn)識(shí)到滾子轉(zhuǎn)動(dòng)并不影響其他構(gòu)件運(yùn)動(dòng)，它只是一種局部自由度。接下來(lái)進(jìn)一步設(shè)問(wèn)：如何處理局部自由度才能得到正確的計(jì)算結(jié)果呢？教師引導(dǎo)學(xué)生假想把滾子焊接在從動(dòng)件上，并不失時(shí)機(jī)地播放焊接滾子從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫(huà)。經(jīng)過(guò)教師的層層推進(jìn)，逐步引導(dǎo)學(xué)生掌握了局部自由度這一知識(shí)點(diǎn)。啟發(fā)式教學(xué)模式不僅活躍了課堂氣氛，還使得學(xué)生很快掌握了新的概念，并能最大限度地發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。在啟發(fā)式教學(xué)的基礎(chǔ)上，還可以進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。學(xué)生通過(guò)參與探究，由被動(dòng)、消極學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極探索，主動(dòng)學(xué)習(xí)，在解決問(wèn)題的過(guò)程中不斷發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題。

四、多媒體教學(xué)應(yīng)該與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)

“尺有所短，寸有所長(zhǎng)”。多媒體表達(dá)能力盡管強(qiáng)大，但它也并非完美無(wú)缺。多媒體課堂教學(xué)信息密度大、節(jié)奏快，學(xué)生思考時(shí)間少，往往抓不住重點(diǎn)，很難融會(huì)貫通。一些學(xué)生課堂上聽(tīng)得頭頭是道，但課后寫(xiě)作業(yè)時(shí)卻不知如何下手；還有個(gè)別學(xué)生可能會(huì)跟不上，時(shí)間一長(zhǎng)甚至對(duì)課程的學(xué)習(xí)失去興趣，教學(xué)效果反而不好。另外，就機(jī)械原理課程而言，并非所有內(nèi)容都適合采用多媒體教學(xué)，如一些推理分析、機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算等，還是以黑板板書(shū)為好。利用板書(shū)來(lái)強(qiáng)調(diào)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，由于速度放慢,能留給學(xué)生足夠的思考時(shí)間。而板書(shū)遵循由淺入深、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由易到難的教學(xué)規(guī)律，有利于學(xué)生集中注意力，便于學(xué)生理解和掌握所學(xué)知識(shí)。因此基于多媒體技術(shù)的機(jī)械原理教學(xué)應(yīng)使計(jì)算機(jī)教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)手段有機(jī)結(jié)合，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，從而避免一堂課全程進(jìn)行計(jì)算機(jī)教學(xué)。

如筆者在講授鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的急回特性時(shí)，先播放曲柄搖桿機(jī)構(gòu)動(dòng)畫(huà)，動(dòng)態(tài)演示原動(dòng)件曲柄AB轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，有兩次與連桿CD共線，這時(shí)搖桿分別處于極限位置C1D和C2D。然后在黑板上板書(shū)推導(dǎo)搖桿從C1D 擺至C2D過(guò)程中的時(shí)間t1和平均速度v1，以及搖桿從C2D到C1D返回行程中的時(shí)間t2和平均速度v2。比較分析得出t1＞ t2，v1＜ v2，搖桿的這種特性稱(chēng)為急回特性。栩栩如生的動(dòng)畫(huà)加上井井有條的板書(shū)推導(dǎo)，將鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的急回特性闡釋得清晰明了。

五、結(jié)束語(yǔ)

多媒體技術(shù)使課堂教學(xué)進(jìn)入了一個(gè)全新的境界，多媒體教學(xué)是機(jī)械原理教學(xué)現(xiàn)代化的必然趨勢(shì)。在機(jī)械原理教學(xué)中，教師如果能根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，靈活運(yùn)用多媒體集聲、光、色、圖、語(yǔ)言、文字于一體的優(yōu)勢(shì)，科學(xué)合理地設(shè)計(jì)教學(xué)，突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生積極探索，主動(dòng)學(xué)習(xí)，就會(huì)大大緩解課程工程應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)與學(xué)生缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)之間的矛盾，緩解教學(xué)課時(shí)少與課程內(nèi)容多、教學(xué)任務(wù)量大之間的矛盾，提高教學(xué)效率，保證教學(xué)質(zhì)量。

［參考文獻(xiàn)］

［1］孫桓. 機(jī)械原理［M］.北京：高等教育出版社，2006.

［2］施火結(jié).機(jī)械原理教學(xué)內(nèi)容及課程體系的改革［J］.教育教學(xué)論壇，2012（5）：69-71.

［3］陳文華，陳秀寧.“機(jī)械原理”課程改革的實(shí)踐與探索［J］.機(jī)械工業(yè)高教研究，2001（1）：71-74.

［4］李雄華.基于多媒體技術(shù)的教學(xué)方法探討［J］.理工高教研究，2002（5）：96-97.

［5］張夕琴.視頻教學(xué)在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中的應(yīng)用［J］.科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)，2010（12）:100-101.

［責(zé)任編輯：鐘嵐］