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多媒体技术在《机械制图》教学中的应用

作为机械类专业的一门重要专业基础课；《机械制图》，如用传统的教学手段似乎就是那么单调，黑板加粉笔，偶尔加一些模型。由于学科自身的特点，的确没有某些学科形象、生动、具体。难怪学起来有点枯燥无味，从而直接影响学生学习积极性。为此，身为《机械制图》老师也不得不苦思瞑索，不断探索行之有效的教学方法，然而往往是美中不足，事与愿违。多媒体技术的应用给教学改革带来一片生机，值得《机械制图》教师积极应用推广。多媒体技术在制图教学中的应用很广，概括起来有以下几个方面：
一、模拟过程教学
采用多媒体技术中图形的移动、定格、闪烁、同步解说、色彩变化、切割、展开、重放等手段表达教学内容，使一些普通条件下无法实现或无法观察到的过程和现象，生动而形象地显示出来。例如：在讲到投影的分类等有关知识时，可制作一些课件，通过鼠标分别展示移动等系列动画模拟过程，形象生动描述各种类型投影的内涵和概念，便于学生切实理解、掌握。又如：在讲述三视图的形成过程中，先可以利用三维空间动画，得到三维投影面体系，把基本体投入其中，然后在鼠标的控制下向三个投影面分别投射，并使三个投影面绕投影轴慢慢展开，就得到三视图。通过投射、展开，闪烁等各种形式的动画，使学生能身临其境，产生立体效应，促进学生形体感知的积累，增加学生表象的贮存量，明白“体”→“形”之间即“物” →“图”之间的转变。同时通过启发性提问，引导学生积极思考。
动画模拟不但能彻底改变传统教学中的凭空想象，似有非有，难以理解之苦，而且还能充分激发学生主观能动性，化被动为主动，产生特有的教学效果。
二、分层显示、交互教学
提高学生基本素质，必须优化课堂教学过程。目前，最为重要的是优化教育教学信息源，增强教学过程的交互性，使单向的教学活动变为双向的教育教学活动，使单一的“教师→学生”的课堂教学模式发展成“人（教师、学生）↔电教（多媒体）↔人（学生）”等多种教学模式，使学生的学习模式从“齐步走”转向“运动赛”，师生关系也由“师徒型”转向“教练型”。利用多媒体的视频、音频技术可以对有关教学内容进行分层显示、交互教学，诱导学生深入浅出，从而达到提纲挈领、融会贯通，系统掌握有关知识效果。例如，在相贯线的画法和识读、基本体切割截交线的画法，识读以及线、面投影的特性等，都可以编制带有提问与引导解答相结合的课件，引导学生系统学习，激发学习情感和调动学习积极性，使学生积极主动地投入到学习过程中去。在参与中充分体现学习的主体地位和主导作用，提高学生画图、读图的基本素质，利用多媒体及时反馈信息的特点，加速知和行的转化。
三、演示实验教学
演示实验教学是一种基本的计算机多媒体教学的应用形式，教师运用课件，辅助重点、难点问题的教学，它能激发学生兴趣，加深学生对有关问题的理解。
学生在学习过程中接受信息的心理过程是：感觉输入—知觉辨认—短时记忆储存—选择过滤—长时间记忆储存。在这个过程中，多媒体教学的作用不仅在于增强教学的直观性，帮助学生感受学习内容，而且在于创设各种参与方式，各种表现方式，各种反馈方式。利用多媒体技术中图文并茂、综合处理功能，可以向学生提供一套经过精心设计的“问题”或“问题情境”，让学生有选择性加以示演比较，通过比较，引导学生积极思考，培养学生一题多解，灵活运用已学知识的好习惯。例如：在讲解由两视图补画第三视图或补图、补线中可以引导学生用形体分析法，线面分析法中有关视图中的图线，线框的含义等知识来作图。又如：要求主视图不变，构思出多种方案的左、俯视图。在演示这样的习题实验时可以有意识地训练学生展开思路，发现问题，思维辐射的方向越广，距离越远越好。这样学生的学习不再是被动地接受，而是主动地探索，从而充分发挥学生的想象力、创造力，培养独立观察、分析和解决问题的能力。
四、演绎原理，启发式教学
启发式教学就是按照认识事物、掌握知识技能和解决问题的思维过程，逐步启发学生，引导探究，生疑释疑，激励思考，层层深入，直至学生自己能动地掌握和领会知识技能的方法。启发式教学法改变了传统的“填鸭式”、“满堂灌”的弊端，使学与思结合起来，使教师从知识技能的单向传授与表达转向双向性感应式传输与反馈的过程。利用多媒体技术中的交互性强的特点，可编写出较强的带有控制性的演示，充分体现《机械制图》中的图、形结合的动态效果。如在讲圆柱相贯时，利用多媒体模拟相贯，得出相贯线的基本形式。继续模拟，当大圆柱直径不变，小圆柱直径逐渐增大，直至与大圆柱等径，相贯线如何变化？如果把小圆柱抽掉（即大圆柱穿孔），其投影有何变化？相贯线有何变化？如果小圆柱改变为四棱柱，相贯线又如何变化？像这种利用多媒体动态的“引探”模拟，充分展示了圆柱相贯的变化过程，有利于激发学生探索问题的积极性。
五、情景教学，引发动机
学习兴趣对学生的学习具有十分重要的意义，只有激发学生的学习兴趣，才能让学生主动积极，心情愉快，兴致勃勃地参与课堂教学活动，才能调动学生的主观能动性和积极性。也只有浓厚的学习兴趣，才能从知识的摄取和感应中，受到启发，寻求解决问题的思路，提出自己的独特见解，从而促进学生创造性地学习。多媒体具有声画并茂、视听结合、动静相宜、感染力强等特点，利用多媒体可以再现或创设教学所需的情景。例如第一次上课，可以打开预先利用多媒体制作的画面，展现优美的三维视图和多种效果图，也可以播放以前学生用CAXA、等软件绘制的部分平面图形，零件图、装配图和轴测图，展现给学生，从而激发学生强烈的求知欲望。
六、练习设计教学
利用多媒体技术编写的有针对性的系列练习，其练习效果非常之好，传统练习方法不可比拟。它的最大成功之处在于化学习被动为主动，化抽象为具体，通过带娱乐性的练习，能轻松巩固已学知识，从而切实激发学生发自内心学习兴趣，真正做到“减负提素”之目的。比如在练习中编各种形式的选择题、填空题、是非题等，由软件来判断学生解答的正确与否，根据练习的情况，给予必要表扬鼓励或重复练习等。至于在什么情况下运用多媒体，我们要求教师以教学需求出发，从创设情境、引导学生思考的角度出发。为此，应在教学评价上做相应改革，评价多媒体环境下教师的教学设计不强调多媒体课件的完整性，而看教学过程的设计是否调动了学生学习的积极性。
总之，多媒体技术与机械制图教学的有机结合，是机械制图改革中的一种新型教学手段，由于其视听结合、手眼并用的特点及其模拟、反馈、个别指导和游戏的内在感染力，故具有极大的吸引力。我坚信，只要我们大家共同为之去努力、去开发、去研究的话，机械制图教学的明天会更加辉煌、更加灿烂！
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