李傳昌 劉新田
摘 要:近年來,計算機(jī)信息技術(shù)在理論基礎(chǔ)教學(xué)中得到了廣泛使用,而且,借助視頻系統(tǒng)處理現(xiàn)場實景技術(shù)優(yōu)勢和同步再現(xiàn)的靈活性,為師生構(gòu)建了一個良性互動的全局信息實踐環(huán)境,能切實提高高校實踐教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:高校;信息技術(shù);實踐課程;互動性
一、汽車拆裝實踐的現(xiàn)狀
1.班級人數(shù)擴(kuò)大,實踐師資有限
現(xiàn)在每個行政班級大概30~45人,為確保拆裝實踐的教學(xué)質(zhì)量,為每位學(xué)生提供相應(yīng)的實踐機(jī)會,每個班級學(xué)生都會被分成8個小組,每組成員4~6人。由于實驗教師的人數(shù)有限,實踐課程只能安排1名老師,勢必出現(xiàn)每組學(xué)生輔導(dǎo)時間不均,輔導(dǎo)不及時,加之拆裝步驟嚴(yán)謹(jǐn),學(xué)生對拆裝步驟和細(xì)節(jié)理解不夠的問題,現(xiàn)在經(jīng)常出現(xiàn)拆裝過程中汽車、工具的損壞等情況。
2.教學(xué)方法落后,實踐教學(xué)效果較差
現(xiàn)在只是用普通的多媒體投影儀,只能播放一些實踐視頻,對于現(xiàn)場的拆裝教學(xué),由于學(xué)生較多,圍在一起也很難看到老師的示范拆裝細(xì)節(jié)。這樣,老師只能分組講解,教師的工作量較大,不能兼顧到所有學(xué)生。根據(jù)實踐性的特點,利用簡單的多媒體或分組教學(xué)不能很好地解決多組學(xué)生的現(xiàn)實問題,這就要求我們必須進(jìn)行教學(xué)方法及教學(xué)手段的更新。
二、實驗建設(shè)項目的目標(biāo)
本建設(shè)項目屬于實踐過程指導(dǎo)方法和手段的改進(jìn)項目,通過本項建設(shè)使教師對某一組的指導(dǎo)能擴(kuò)展到參與實踐的每一個小組,使每個學(xué)生能清晰地看到教師的示范操作過程。既可實現(xiàn)點(教師)對面(全體學(xué)生),也可實現(xiàn)點(老師)對點(個別學(xué)生或小組)的指導(dǎo),如圖1所示為傳統(tǒng)實踐教學(xué)與互動信息平臺教學(xué)的區(qū)別。
教師和學(xué)生通過語音傳輸系統(tǒng)實現(xiàn)教學(xué)互動,利用互動技術(shù),教師和小組、小組和小組,學(xué)生和學(xué)生能實現(xiàn)很好的互動。通過該項實踐教學(xué)建設(shè),采用比較先進(jìn)的信息云臺教學(xué)系統(tǒng),突破了原有教學(xué)方法的局限性,充分發(fā)揮了實驗裝備效能,提高了教學(xué)質(zhì)量。
三、拆裝實踐信息技術(shù)平臺建設(shè)方案
1.互動信息教學(xué)平臺設(shè)計方案
攝像:采用4組三星600線高清球機(jī)從4個不同角度進(jìn)行特寫拍攝,為方便特寫定位,攝像機(jī)采用25倍變焦的一體球機(jī),云臺控制通過遙控器操作,其中一個攝像機(jī)安裝有升降吊架可進(jìn)行近距離拍攝,取得更好的特寫效果。
選位:教師實驗臺上安裝2個8寸液晶監(jiān)視器,1個為4分割畫面,顯示4個攝像頭畫面,1個為選中信號。教師用遙控器選擇1個攝像頭畫面,通過視頻分配器后分別傳輸?shù)酵队皺C(jī)、教師電腦和8個學(xué)生操作臺上的電腦內(nèi)。
記錄:學(xué)生和教師電腦安裝有視頻采集卡,通過配套軟件實時觀看視頻圖像,并具備錄像和回放功能。每個操作臺配一只無線話筒以方便師生實現(xiàn)互動,無線話筒信號經(jīng)過調(diào)音臺后與電腦等其他音源混音,然后輸出到功放,教室內(nèi)安裝一對100W音箱用于擴(kuò)音。
編輯:學(xué)生電腦上安裝了軟件,方便進(jìn)行視頻錄制
考慮到信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性與成本因素,除無線應(yīng)答話筒外,本平臺全部使用有線傳輸信號,建設(shè)方案如圖2。
2.汽車拆裝軟件開發(fā)
根據(jù)汽車構(gòu)造教學(xué)的特點,結(jié)合長期汽車拆裝實驗的經(jīng)驗,利用Solidworks、UG、Flash或3DMAX等三位軟件建立汽車數(shù)字化拆裝軟件。汽車數(shù)字化虛擬實驗平臺共包括134個零件的三維實體模型、模擬裝配工藝模型、三維動態(tài)虛擬仿真模型、專業(yè)工具庫、考核數(shù)據(jù)庫、三維制圖演示數(shù)據(jù)庫。甚至可以通過將3D軟件的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器嵌入到網(wǎng)頁中,建立汽車構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)交互式實驗室系統(tǒng)。多媒體教學(xué)實踐教學(xué)如圖3所示,其中包括以下3部分內(nèi)容。
第1部分:
建設(shè)汽車虛擬數(shù)字化拆裝軟件所有零件(134個)與拆裝工具的3D虛擬軟件平臺,其中包括汽車傳動系統(tǒng)、汽車同步器、手動汽車操縱機(jī)構(gòu)、主減速器、差速器、常用工具、汽車專用工具。
第2部分:
開發(fā)汽車虛擬數(shù)字化拆裝實驗平臺汽車總成分解與零部件裝配模塊,能進(jìn)行汽車虛擬分解與虛擬裝配實驗。完成實驗平臺拆裝工具庫數(shù)據(jù)庫、三維零部件數(shù)據(jù)庫、考核數(shù)據(jù)庫程序開發(fā),能進(jìn)行數(shù)據(jù)庫學(xué)習(xí)和選用實驗。
第3部分:
開發(fā)各系統(tǒng)模塊數(shù)字化集成,進(jìn)行實驗平臺的調(diào)試與改進(jìn)。
3.教學(xué)現(xiàn)場應(yīng)用
經(jīng)過兩年的建設(shè),使用信息互動平臺,已完成1學(xué)年的教學(xué)工作。學(xué)生與老師互動時,按下桌面上鵝頸話筒中間的通話鍵,此時話筒頂部紅燈會亮,表示信號接通可發(fā)言,聲音將同時通過喇叭播放,放到教室內(nèi)。發(fā)言結(jié)束后,再次按下鵝頸話筒中間的通話鍵,此時話筒頂部紅燈熄滅,聲音將不再發(fā)出,實踐教學(xué)現(xiàn)場照片如圖4。
學(xué)生話筒及老師電腦等音頻設(shè)備音量均在調(diào)音臺上調(diào)節(jié),相對應(yīng)操作流程均已標(biāo)上銘牌。
建立互動信息化實驗平臺,在大學(xué)實驗教學(xué)中是非常必要的,汽車構(gòu)造拆裝實習(xí)與信息技術(shù)的結(jié)合對現(xiàn)代大學(xué)實踐教學(xué)還具有一定的現(xiàn)實意義與社會意義。
參考文獻(xiàn):
[1]王兆珍.談基于現(xiàn)代教育理念的教師執(zhí)教方法[J].天津職業(yè)院校聯(lián)合學(xué)報,2014(02).
[2]楊宏偉.虛擬仿真技術(shù)在物理實習(xí)中的應(yīng)用[J].實習(xí)室研究與探索,2005,24(09).
編輯 薄躍華