[摘要]機(jī)械制圖是機(jī)械工程類專業(yè)的主干課程。它是研究機(jī)械產(chǎn)品信息表達(dá)、閱讀規(guī)律的學(xué)問,研究機(jī)械圖樣的繪制及閱讀問題。研究了在機(jī)械制圖課程中使用計算機(jī)輔助教學(xué)的一些相關(guān)問題,重點分析了電腦動畫技術(shù)在機(jī)械制圖課程教學(xué)中的應(yīng)用。
[關(guān)鍵詞]動畫技術(shù) 機(jī)械制圖 多媒體教學(xué)
多媒體技術(shù)在90年代迅速發(fā)展,它繼承了CAI的交互性優(yōu)勢,而且具備視聽教學(xué)的直觀性。教師利用多媒體技術(shù)可以把教學(xué)內(nèi)容制作成教學(xué)課件,包括文字、圖像、動畫及聲音,它可以用來作為情境教學(xué),展示內(nèi)容,還可作為學(xué)生課后練習(xí)。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下自動學(xué)習(xí)。現(xiàn)代教學(xué)手段的發(fā)展,無論從信息種類與數(shù)量急速增長還是媒體技術(shù)的飛躍,使教學(xué)手段的發(fā)展更趨于綜合化。文章分析了在機(jī)械制圖課程中使用計算機(jī)輔助教學(xué)的一些相關(guān)問題,重點分析了電腦動畫技術(shù)在機(jī)械制圖課程教學(xué)中的應(yīng)用。
一、機(jī)械制圖課的教學(xué)現(xiàn)狀
1.講練結(jié)合型教學(xué),即精講多練。將教學(xué)時間進(jìn)行三七分配,講三練七。一小半時間用于講解重點內(nèi)容,一大半時間用于動手練習(xí)。這種將“教、學(xué)、練”融一體的教學(xué)模式比較適合于機(jī)械制圖課程。
2.啟發(fā)和討論式教學(xué)例如:在講機(jī)件表達(dá)方法、零部件測繪等內(nèi)容時,經(jīng)常采用討論式教學(xué)方法。首先將學(xué)生分成幾個小組,一個小組一個模型,討論后每個小組提出自己的表達(dá)方法,講出理由,最后教師進(jìn)行評議,選出最好的表達(dá)方法。
3.環(huán)境陶冶和現(xiàn)場體驗式教學(xué)模式為了提高學(xué)生畫圖的圖線質(zhì)量和空間想象力,在教室和展覽室放置一些學(xué)生的作業(yè)和手工制作模型中的優(yōu)秀作品,讓學(xué)生參觀展覽,這對提高學(xué)生的繪圖質(zhì)量有很大的幫助。帶領(lǐng)學(xué)生到校辦工廠去參觀,將書上所學(xué)的知識與生產(chǎn)實際聯(lián)系起來,通過分析對比,找出自己的缺點和差距,使學(xué)生懂得理論聯(lián)系實際的重要性。
4.采用實體化教學(xué),通過制作手工模型,或利用應(yīng)用軟件在計算機(jī)上制作出模型及三維動畫,強(qiáng)化空間概念。對學(xué)生作業(yè)上的一些視圖難點部分,制作出模型,這些模型可以幫助學(xué)生理解三視圖及其所表達(dá)的立體的空間形狀。三維動畫的使用可快速提高學(xué)生的讀圖能力。
二、電腦動畫在機(jī)械制圖的教學(xué)中的作用
1.改進(jìn)教學(xué)方法
在機(jī)械制圖部分,電腦動畫的優(yōu)勢更加明顯,例如組合體三視圖畫法、形體分析法和線面分析法讀圖,可以用動畫將思維過程和作圖過程清晰地展現(xiàn)在學(xué)生面前,使學(xué)生的繪圖速度、讀圖能力顯著提高。將剖視圖的剖切過程用動畫表達(dá)出來,能使學(xué)生更清楚地看到機(jī)件的內(nèi)外結(jié)構(gòu),不會將內(nèi)外輪廓線交織在一起。而對于裝配體,動畫顯得尤其重要。有很多學(xué)生對于單個零件的繪圖和讀圖都沒有問題,但將多個零件裝配起來的部件,對其結(jié)構(gòu)、工作原理、裝配圖的繪圖與讀圖感到很困難。
2.使用電腦動畫明顯提高教學(xué)效果
電腦動畫能將機(jī)械制圖課程中學(xué)生難以理解的理論知識,用簡單的畫面動態(tài)地表示出來,使學(xué)生很快理解掌握,還可以模擬生產(chǎn)過程,代替部分實踐教學(xué),它在該課程教學(xué)中的作用是巨大的,它是對傳統(tǒng)教學(xué)方法的一次革命。教師不必攜帶繁重的模型、掛圖等,只要點擊鼠標(biāo)、操作鍵盤,就可以用電腦代替教師進(jìn)行教學(xué)演示,還可以即興建模舉例,拓展學(xué)生的思維,將課本知識學(xué)活,并能靈活應(yīng)用,與實踐結(jié)合起來。
3.電腦動畫搭建機(jī)械制圖的教學(xué)平臺
電腦動畫的使用是教學(xué)方法和手段上的極大改進(jìn),使教學(xué)效果顯著提高,但對于各任課教師來說,并沒有減輕工作量,教師應(yīng)能熟練建模,會制作簡單的動畫,機(jī)械制圖中的動畫制作過程并不復(fù)雜,如果使用的是源文件,還可以隨時對它進(jìn)行修改,以適應(yīng)不同場合的教學(xué)需要。例如,組合體的形體分析法,我們只需制作出一個組合體的形體分解組合過程,通過建立不同形體模型,組合后得到不同形狀的組合體。再如剖視圖的剖切過程,通過更換三維模型,同樣能得到各種機(jī)件剖切的動畫。
通過使用大量的電腦動畫來教學(xué),使教與學(xué)都變得直觀、簡單、易操作,同時能發(fā)揮各任課教師的經(jīng)驗智慧,實時修改,體現(xiàn)出各位教師師德風(fēng)格與特色,可塑性很強(qiáng)。這種新穎、生動有效的教學(xué)方式,為《機(jī)械制圖》課的教學(xué)提供了一個平臺。
電腦動畫能形象逼真地再現(xiàn)現(xiàn)實生活或模擬出生產(chǎn)現(xiàn)場的加工過程,在機(jī)械制圖課的教學(xué)中,可以根據(jù)需要制作出動畫,表達(dá)投影原理、三視圖的形成過程、剖視圖的剖切方法等等,這是對教學(xué)手段的很大改進(jìn)。
三、多媒體課件的設(shè)計制作過程
1.課件內(nèi)容的總體策劃
確定教學(xué)主題目錄、組織教學(xué)過程、建立知識結(jié)構(gòu)、確定知識交叉跳轉(zhuǎn)關(guān)系,構(gòu)思出以文本、圖形、動畫及聲音為一體的多媒體電子教材。
2.腳本的設(shè)計制作
對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行編輯,包括封面設(shè)計、課件界面設(shè)計、安排結(jié)構(gòu)、組織素材,確定媒體所使用的技術(shù)要求。
3.課件素材的準(zhǔn)備
收集、制作課件所需的圖片、動畫及聲音等素材,并以一定的格式文件存儲。這個過程將花費(fèi)大量時間,直接決定了課件制作的速度。
4.媒體的集成與交互控制
設(shè)置用戶對課件的控制點和交互方式。在具體制作過程中要注意形成良好的操作習(xí)慣,以便加快課件制作速度、方便課件的修改。利用菜單和圖標(biāo)驅(qū)動層次結(jié)構(gòu)的交互和文本超連接的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的交互相結(jié)合,使課件具有高度的交互性。將具有整體功能的部分作為一個模塊,可隨時調(diào)用,并在使用者出現(xiàn)錯誤操作時,給與一定的提示。
5.課件的調(diào)試運(yùn)行及維護(hù)更新
課件制作好后,需要對它進(jìn)行調(diào)試,在不同的操作系統(tǒng)、不同軟硬件環(huán)境下進(jìn)行調(diào)試,以獲取最佳運(yùn)行環(huán)境,并將課件隨堂試用,檢測教學(xué)效果。在以后的使用過程中,還需對課件內(nèi)容不斷更新完善,使它在教學(xué)中發(fā)揮更強(qiáng)大的作用。
四、結(jié)語
現(xiàn)代教學(xué)手段的發(fā)展,無論從信息種類與數(shù)量急速增長還是媒體技術(shù)的飛躍,使.教學(xué)手段的發(fā)展更趨于綜合化。為了使教學(xué)更形象與直觀,更富有個性,更適合每個學(xué)生的需求,教學(xué)手段的綜合化成為現(xiàn)代教學(xué)手段的一種必然趨勢。
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(作者單位:江蘇鎮(zhèn)江機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校)