匡　兵　黃美發(fā)　孫永厚

摘 要： 《機(jī)械設(shè)計(jì)》是機(jī)械類專業(yè)本科生的一門主干課程。目前《機(jī)械設(shè)計(jì)》CAI教學(xué)中存在課堂教學(xué)程序化、課堂教學(xué)信息量過大、忽視學(xué)生的具體情況等問題。為了提高教學(xué)質(zhì)量，本文分析了這些問題產(chǎn)生的原因，提出了“建立教學(xué)資源庫，打造個(gè)性化的教學(xué)課件；屏幕與黑板相結(jié)合，適當(dāng)控制課堂教學(xué)信息量；倡導(dǎo)啟發(fā)式教學(xué)，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性”的解決方法。

關(guān)鍵詞： 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 CAI課件 教學(xué)改革

《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程是高等院校機(jī)械類專業(yè)本科生的一門主干課程［１］，是基礎(chǔ)課與專業(yè)課銜接的紐帶，起到重要的基礎(chǔ)作用。該課程涉及的知識點(diǎn)多，知識面廣，理論性、實(shí)踐性強(qiáng)［２］。在《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)中，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)已得到廣泛的應(yīng)用［３］－［５］。但是，在應(yīng)用CAI課件進(jìn)行《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)時(shí)，出現(xiàn)了課堂教學(xué)程序化、課堂教學(xué)信息量過大和忽視學(xué)生的具體情況等問題。本文針對這些問題進(jìn)行探討，分析了問題產(chǎn)生的原因，并提出了相應(yīng)的解決辦法。

一、《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)存在的問題

（一）課堂教學(xué)程序化。

應(yīng)用CAI課件進(jìn)行《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)時(shí)，最常出現(xiàn)的問題就是課堂教學(xué)程序化。許多學(xué)校都是根據(jù)一個(gè)或多個(gè)優(yōu)秀教師的教案為基礎(chǔ)，建立CAI課件的基本框架，然后由技術(shù)人員完成整個(gè)課件，所有教師都使用同樣的課件進(jìn)行教學(xué)。課件包含文字、圖像、聲音、動畫等多種媒體，可以說是圖文并茂，形象生動，給人的第一印象很好。但應(yīng)用這種程序化的課件進(jìn)行教學(xué)的實(shí)際效果如何呢？在學(xué)生中進(jìn)行的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，情況與預(yù)想并不一致。其中一個(gè)學(xué)生的意見很具代表性：“一上CAI課我就想睡覺，因?yàn)樯螩AI課就像看電影一樣，可這種電影實(shí)在讓人提不起精神。”

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，社會對高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才的需求日漸升溫。用缺少教師個(gè)性的程序化的CAI課件進(jìn)行教學(xué)就好像工廠里用生產(chǎn)線生產(chǎn)產(chǎn)品一樣，效率雖高但所有的產(chǎn)品都是一模一樣的，這樣的大學(xué)生顯然無法滿足社會的需求。教師是教學(xué)的重要組成部分，缺少教師個(gè)人的特點(diǎn)的課就像缺少了靈魂的人一樣了無生氣。所以，程序化的CAI課件是當(dāng)前CAI教學(xué)課件存在的首要問題。

（二）課堂教學(xué)信息量過大。

在現(xiàn)行的《機(jī)械設(shè)計(jì)》CAI課件中，原來需要教師在黑板上進(jìn)行推導(dǎo)和設(shè)計(jì)計(jì)算的內(nèi)容，現(xiàn)在通常使用預(yù)先制作好的圖形或是動畫來演示。這樣一來，課堂教學(xué)信息量就無形中加大了。根據(jù)我們在教學(xué)實(shí)踐中的統(tǒng)計(jì)，課堂教學(xué)信息量可以增加50%，有時(shí)候甚至可以增加100%。然而，學(xué)生在單位時(shí)間內(nèi)可以接受的信息量是有限的，課堂教學(xué)信息量的增大必然影響學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解。根據(jù)我們對本校學(xué)生的調(diào)查顯示，課堂教學(xué)信息量增加50%，學(xué)生理解率降低15%左右；課堂教學(xué)信息量增加100%，學(xué)生理解率降低40%左右。質(zhì)量是教學(xué)的根本，追求速度而導(dǎo)致質(zhì)量下降，顯然是舍本逐末。

（三）忽視學(xué)生的具體情況。

用統(tǒng)一CAI課件進(jìn)行《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)還會帶來另一個(gè)常見的問題——忽視學(xué)生的具體學(xué)習(xí)情況。我們知道，學(xué)生個(gè)體之間是有差異的，不同的學(xué)生有不同的特點(diǎn)。同樣的，班級與班級之間，年級與年級之間，也存在著一些差異。教師在上課的過程中，根據(jù)學(xué)生在課堂上和作業(yè)中的表現(xiàn)，應(yīng)該適當(dāng)調(diào)整教學(xué)的內(nèi)容。這種調(diào)整雖然從總體上來講比較微小，但這正是教學(xué)水平的體現(xiàn)，也是優(yōu)秀教師和一般教師的差距。學(xué)生作為知識的受體，是教學(xué)活動的重要組成部分之一。忽視學(xué)生具體學(xué)習(xí)情況，就會造成教學(xué)目標(biāo)的偏差。“差之毫厘，謬以千里”，所以，這種忽視學(xué)生具體學(xué)習(xí)情況的教學(xué)問題必須加以解決。

三、問題的分析與解決

（一）問題的分析。

不論是什么形式的教學(xué)改革，其目標(biāo)都是提高教學(xué)質(zhì)量，一旦忽視這個(gè)根本目標(biāo)，就會步入歧途。進(jìn)行《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程CAI教學(xué)改革，其目的也是運(yùn)用計(jì)算機(jī)來提高教學(xué)質(zhì)量。當(dāng)前在《機(jī)械設(shè)計(jì)》CAI教學(xué)中出現(xiàn)的種種問題就是忽視了教學(xué)質(zhì)量，片面追求運(yùn)用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的結(jié)果。為了解決這些問題，我們需要將目標(biāo)定位于提高教學(xué)質(zhì)量，所有的計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的使用都要為這個(gè)目標(biāo)服務(wù)。

（二）建立教學(xué)資源庫，打造個(gè)性化的教學(xué)課件。

針對前面提到的課堂教學(xué)程序化的問題，我們提出“建立教學(xué)資源庫，打造個(gè)性化的教學(xué)課件”的解決辦法。

《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)資源庫，就是與課程CAI教學(xué)有關(guān)的資源庫，包括文字、圖形、三維模型、圖片、聲音、動畫等各種多媒體教學(xué)素材。教學(xué)資源庫中素材豐富，遠(yuǎn)多于組織一套《機(jī)械設(shè)計(jì)》CAI課件所需的量。教師根據(jù)自己個(gè)人的特點(diǎn)組織出個(gè)性化的課件，在教學(xué)過程中發(fā)揮出個(gè)性化的魅力去吸引學(xué)生，使學(xué)生的學(xué)習(xí)變得更為輕松、有趣。教師在教學(xué)中通過與學(xué)生的交流，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況后，也可以對課件的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。

在資源庫的支持下，教師可以很輕松地構(gòu)建屬于自己的CAI課件，而不是去適應(yīng)別人制作的課件，這更有利于發(fā)揮出教師的教學(xué)水平，從而達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。當(dāng)然，教師要注重提高個(gè)人的教學(xué)能力，否則就會適得其反。

（三）屏幕與黑板相結(jié)合，適當(dāng)控制課堂教學(xué)信息量。

針對前面提到的課堂教學(xué)信息量過大從而影響學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容的問題，我們提出“屏幕與黑板相結(jié)合，適當(dāng)控制課堂教學(xué)信息量”的解決方法。

多媒體CAI教學(xué)的目的在于幫助學(xué)生理解與掌握教學(xué)內(nèi)容，它不能完全取代傳統(tǒng)教學(xué)手段。因此，在選擇多媒體教學(xué)內(nèi)容時(shí)，教師必須對教學(xué)的內(nèi)容和教學(xué)對象進(jìn)行分析，認(rèn)定哪些內(nèi)容有必要采用多媒體課件進(jìn)行教學(xué)，運(yùn)用多媒體課件教學(xué)對學(xué)生有什么影響等。就《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程而言，多媒體課件教學(xué)主要應(yīng)用于機(jī)械的運(yùn)動原理、特性分析、設(shè)計(jì)原理及加工方法等內(nèi)容抽象并且難用語言表達(dá)的部分。例如：齒輪機(jī)構(gòu)工作原理及其加工、軸的類型及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、滾動軸承類型、加工裝配及組合設(shè)計(jì)等。利用多媒體課件中的動畫演示，加上教師的詳細(xì)講解，使學(xué)生對一些抽象、模糊的機(jī)械運(yùn)動、工作原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、加工方法有更清晰的感性認(rèn)識，接受起來比較容易，從而提高教學(xué)效果。如在講解一對齒輪正確嚙合條件及連續(xù)傳動條件時(shí)，通過播放多媒體課件中一對相互嚙合齒輪運(yùn)動狀況的動畫給學(xué)生看，控制課件可以使嚙合過程停留在任何位置，學(xué)生能清晰地觀察到一對齒廓或相鄰齒廓的嚙合狀況，更好地理解教學(xué)內(nèi)容。再如在講解軸承的類型及其選擇原則時(shí)，可以通過動畫及錄制的錄像使學(xué)生了解軸承的加工及應(yīng)用的場合，更好地掌握軸承的選擇。由于將書本上精致的概念變成生動、形象、直觀的動態(tài)形式，充分發(fā)揮了學(xué)生的觀察力，促進(jìn)了學(xué)生的求知欲，學(xué)生更容易理解掌握，因此提高了教學(xué)效果。在講解帶傳動、齒輪傳動設(shè)計(jì)及軸承壽命計(jì)算時(shí)，可以采用傳統(tǒng)的“黑板+粉筆”的教學(xué)方式，通過板書和詳細(xì)的講解使學(xué)生明確設(shè)計(jì)方法和步驟，在設(shè)計(jì)過程中讓學(xué)生查閱相關(guān)資料和手冊，從而增強(qiáng)實(shí)時(shí)的交流，能及時(shí)地掌握學(xué)生查閱資料的能力。

采用屏幕與黑板相結(jié)合的教學(xué)方式，在講授需要板書的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容時(shí)，教學(xué)速度就降了下來，從而達(dá)到適當(dāng)控制課堂教學(xué)信息量的目的。同時(shí)，《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程中的設(shè)計(jì)計(jì)算本來就是學(xué)生理解起來比較困難的內(nèi)容，采用傳統(tǒng)的“黑板+粉筆”的教學(xué)方式為學(xué)生理解這些內(nèi)容提供了時(shí)間。盡管課堂教學(xué)的信息量減少了，但學(xué)生通過聽課所掌握的內(nèi)容卻增加了，這就提高了教學(xué)質(zhì)量。

（四）倡導(dǎo)啟發(fā)式教學(xué)，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

教學(xué)質(zhì)量的好壞，主要取決于學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性高低，因此調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性是提高教學(xué)質(zhì)量的決定性因素。在《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程的授課過程中，應(yīng)積極倡導(dǎo)啟發(fā)式教學(xué)，提高學(xué)生主觀能動性的發(fā)揮，使其學(xué)習(xí)的態(tài)度由被動向主動過渡，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的獨(dú)立性、研究性，以及教學(xué)方法的多樣性。營造教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體的課堂氛圍，在教學(xué)過程中教師可以通過多提出問題，引起學(xué)生的思考，發(fā)掘?qū)W生的潛能；還可以在課堂中穿插討論環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，注意教與學(xué)的互動。

（五）教學(xué)實(shí)踐。

我們提出的解決方法已在本校的《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程教學(xué)中推行，從目前與學(xué)生和教師的調(diào)查與交流中發(fā)現(xiàn)，他們對這樣的教學(xué)改革比較滿意。

四、結(jié)語

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，《機(jī)械設(shè)計(jì)》CAI課件正在普遍應(yīng)用于各個(gè)高校。應(yīng)用CAI課件進(jìn)行《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)時(shí)出現(xiàn)課堂教學(xué)程序化、課堂教學(xué)信息量過大、忽視學(xué)生的具體情況等問題，本文提出了“建立教學(xué)資源庫，打造個(gè)性化的教學(xué)課件；屏幕與黑板相結(jié)合，適當(dāng)控制課堂教學(xué)信息量；倡導(dǎo)啟發(fā)式教學(xué)，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性”的解決方法。但我們要認(rèn)識到，這些問題并不是計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)帶來的，而是人的認(rèn)識偏差導(dǎo)致在應(yīng)用策略上的失誤造成的。今后，我們?nèi)匀灰谔岣呓虒W(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，應(yīng)用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)不斷進(jìn)行教學(xué)改革。

參考文獻(xiàn)：

［1］劉夫云.《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程教學(xué)內(nèi)容改革初探［J］.重慶工學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，21(3):135-137.

［2］凌學(xué)文.關(guān)于《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)的幾點(diǎn)建議［J］.常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，2:17-19.

［3］張晶瑩.機(jī)械設(shè)計(jì)課程CAI與創(chuàng)新教學(xué)［J］.廣西師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2004，21(S1):103-104，117.

［4］嚴(yán)慧萍，孫偉，王希革.機(jī)械設(shè)計(jì)課程CAI多媒體課件的開發(fā)與應(yīng)用［J］.甘肅科技，2004，20(8):45-46.

［5］溫芳.機(jī)械設(shè)計(jì)課程的CAI［J］.廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2004，29(增刊):38-39，46.