CAI在機(jī)械專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用之我見

孟 強(qiáng)

(江蘇省徐州技師學(xué)院，江蘇 徐州 221151)

CAI(中文全稱:計(jì)算機(jī)輔助教學(xué);英文全稱:Computer-Assisted Instruction)在國內(nèi)外都發(fā)展很快，它對各門課的教學(xué)都有所幫助，它當(dāng)然也對機(jī)械專業(yè)的教學(xué)有著巨大的幫助。以往的機(jī)械專業(yè)教學(xué)主要靠任課教師講授，輔助手段非常有限，無非是三角板、圓規(guī)、掛圖、教學(xué)模型等。由于這些輔助手段動(dòng)感、直觀性較差，學(xué)生直觀地領(lǐng)會(huì)所學(xué)內(nèi)容，也很難用變化發(fā)展的思想來解決遇到的問題，教學(xué)效果不理想。但在多媒體技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的CAI是圖文并茂、聲像同現(xiàn)、動(dòng)畫和視頻交相輝映的教學(xué)工具，能表現(xiàn)講授講不清楚的內(nèi)容，展現(xiàn)一些“隱蔽”的東西，變抽象為具象，使學(xué)生便于理解和掌握所學(xué)內(nèi)容，克服了以往教學(xué)的一些缺陷。CAI在機(jī)械制圖、機(jī)械基礎(chǔ)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造技術(shù)等課程的課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)等教學(xué)中應(yīng)用廣泛，它現(xiàn)在已是機(jī)械專業(yè)課程不可或缺的教學(xué)手段。我將從以下幾個(gè)方面探討CAI在機(jī)械專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用。

1 制作CAI課件的軟件

課件是CAI的核心內(nèi)容，課件的質(zhì)量好壞回直接影響到課堂教學(xué)效果。

1.1 CAI平臺(tái)軟件

1.1.1 PowerPoint

PowerPoint是最常用的課件制作及編輯工具。它能夠很輕松地制作出多姿多彩、具有夢幻效果的幻燈片，是機(jī)械專業(yè)教學(xué)必備的工具。

1.1.2 Director

Director是CAI開發(fā)專用軟件，它以時(shí)間軸為基準(zhǔn)。它參照影視制作的形式，對機(jī)械專業(yè)的教學(xué)有意想不到的作用。

1.1.3 Authorware

Authorware以圖標(biāo)為作為基礎(chǔ)，它是常用的的CAI軟件。它的數(shù)據(jù)均以對象或事件的形式出現(xiàn)，其最大優(yōu)點(diǎn)是廣泛而又齊全的交互功能。

1.2 制作動(dòng)畫的軟件

1.2.1 3DS MAX

3DS MAX是一種三維動(dòng)畫制作軟件，它是目前最流行和最完善的。運(yùn)用它能夠創(chuàng)作出逼真的、完整的作品，在機(jī)械專業(yè)教學(xué)課件制作中得到了廣泛的應(yīng)用。

1.2.2 Flash

Flash是一種交互式的創(chuàng)作動(dòng)畫的軟件。不論是簡單的還是復(fù)雜的動(dòng)畫作品，它都適宜制作。這為教師提供了廣闊的設(shè)計(jì)空間和成長空間。

1.3 制作圖形的軟件

圖形是機(jī)械專業(yè)課程特別是機(jī)械制圖研究的對象。在機(jī)械專業(yè)教學(xué)中多選用AutoCAD制圖軟件繪圖。

2 制作CAI課件的幾點(diǎn)原則

2.1 按需制作的原則

CAI課件不能為了制作而制作，要按需制作。在制作CAI課件前要做好準(zhǔn)備工作，要對將要教學(xué)的內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況十分熟悉，要知道哪些內(nèi)容是傳統(tǒng)教學(xué)手段解決不了的，要著力解決教學(xué)中學(xué)生不好理解的重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容。因此，要確保CAI課件制作的必需，要做到準(zhǔn)確地選題。

2.2 因地制宜的原則

在選擇題材時(shí)，要實(shí)事求是，因地制宜。機(jī)械專業(yè)教師不僅要考慮到實(shí)際的教學(xué)需要，還要考慮到自己的技術(shù)水平及本校所具備的設(shè)備條件等；即要敢于超越自我，又要量力而行、揚(yáng)長避短、穩(wěn)步前進(jìn)。

2.3 根據(jù)課件類別針對性制作的原則

機(jī)械專業(yè)教師在制作CAI課件時(shí)，要根據(jù)課件類別(有助教型、內(nèi)容講授型、實(shí)驗(yàn)演示型、應(yīng)用評價(jià)型等)，有針對性地制作，做到課件內(nèi)容為教學(xué)內(nèi)容服務(wù)，并能達(dá)到既定的教學(xué)目的。

3 CAI的應(yīng)用

3.1 機(jī)械專業(yè)課程的課堂教學(xué)

CAI在機(jī)械制圖、機(jī)械基礎(chǔ)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造技術(shù)等機(jī)械專業(yè)課程中有廣泛應(yīng)用。對有大量的文字、圖形、表格、Flash動(dòng)畫和視頻的教學(xué)內(nèi)容，在日常生活中難以見到或難理解的現(xiàn)象和問題，及在課堂上會(huì)花很長時(shí)間解釋或很難完成的內(nèi)容，就較適合運(yùn)用CAI，并會(huì)取得理想的教學(xué)效果。例如，機(jī)械基礎(chǔ)課程中的差動(dòng)螺旋傳動(dòng)和復(fù)式螺旋傳動(dòng)，漸開線和漸開螺旋面的形成，蝸輪的加工，各種輪系的運(yùn)動(dòng)，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的分類、性質(zhì)及運(yùn)動(dòng)過程等，都可通過CAI，借助Flash動(dòng)畫演示等多媒體手段變繁為簡、變抽象為直觀，達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果，大大地提高了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，也可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造欲，并培養(yǎng)其創(chuàng)新意識(shí)。再如，機(jī)械制圖課程中的相貫線、截交線等學(xué)生難以理解的內(nèi)容也可采用CAI，通過運(yùn)用多媒體教學(xué)手段，將相貫線、截交線等在空間的狀況直觀地展現(xiàn)到學(xué)生面前，讓學(xué)生豁然開朗，達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。所以在機(jī)械專業(yè)課程的課堂教學(xué)中恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用CAI，會(huì)使學(xué)生易于理解和掌握所學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，會(huì)大大地提高課堂教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率。

3.2 機(jī)械專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)

機(jī)械專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)也可以運(yùn)用CAI，比如可用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)等來模擬機(jī)械專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)過程。工程材料里金屬相變等過程的演示實(shí)驗(yàn)就可運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)等，通過CAI實(shí)驗(yàn)演示系統(tǒng)來完成。

4 CAI的優(yōu)點(diǎn)

4.1 能大大提高教學(xué)效果和教學(xué)效率

CAI課件圖文并茂、聲像同現(xiàn)、動(dòng)畫和視頻交相輝映,集成性強(qiáng),交互快捷方便，通過這種情景學(xué)習(xí)，學(xué)生的感官能得以充分調(diào)動(dòng)，學(xué)生能以更為習(xí)慣和便于接受的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。由于CAI課件形象、直觀、生動(dòng)，便于學(xué)生理解，學(xué)生能很快掌握所學(xué)知識(shí)并快速提高自身能力。CAI省掉了任課教師很多的畫圖及板書時(shí)間，使教學(xué)內(nèi)容增多、教學(xué)進(jìn)度變快，緩解了機(jī)械專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容較多而課時(shí)較少的問題，并能大大提高教學(xué)效果和教學(xué)效率。還可以利用可用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)等來模擬機(jī)械專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)過程，從而便于學(xué)生理解并彌補(bǔ)機(jī)械專業(yè)課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)施的缺乏。

4.2 能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

機(jī)械專業(yè)課程數(shù)目繁多、課時(shí)緊張、概念多而抽象、教學(xué)內(nèi)容枯燥乏味，并且與機(jī)械行業(yè)的工程實(shí)際有緊密的聯(lián)系，而學(xué)生機(jī)械工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)缺乏，僅僅依靠傳統(tǒng)的教學(xué)手段很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性及激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在運(yùn)用CAI后,任課教師可通過直觀的動(dòng)畫設(shè)計(jì)和多媒體視頻等,給學(xué)生以生動(dòng)、直觀的感受,充分地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的各種感官,有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、引發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

4.3 能減少任課教師的重復(fù)性勞動(dòng)

機(jī)械專業(yè)課程中運(yùn)用CAI改變了任課教師的備課和授課。教師的備課從傳統(tǒng)的看教材、搜資料、寫教案變?yōu)檎辖虒W(xué)資源、制作CAI課件；教師的授課從傳統(tǒng)的一張嘴、一支粉筆的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^生動(dòng)、聲像同現(xiàn)的CAI教學(xué)模式。運(yùn)用CAI時(shí)，能減少任課教師的重復(fù)性勞動(dòng)，任課教師可把更多的時(shí)間和精力用到引導(dǎo)和管理學(xué)生上面。

4.4 能提高任課教師的能力和水平

通過CAI課件的制作和運(yùn)用，教師的計(jì)算機(jī)水平和教學(xué)創(chuàng)新能力將會(huì)提高。

5 CAI的缺點(diǎn)

5.1 CAI會(huì)削弱教師的講解

運(yùn)用CAI后，教師的講解就會(huì)有所削弱，有些需要教師詳細(xì)講解的難點(diǎn)內(nèi)容由于教學(xué)進(jìn)度快、講解不細(xì)，學(xué)生不易理解。

5.2 CAI使學(xué)生不易做課堂筆記

做筆記是學(xué)生學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)的保障。在CAI中，呈現(xiàn)在學(xué)生面前的內(nèi)容多且一晃就過，這就使學(xué)生不易做課堂筆記。

5.3 CAI易造成課堂信息量過大，可能使學(xué)生“來不及消化”

CAI易造成課堂信息量過大和教學(xué)進(jìn)度過快，易使學(xué)生“來不及消化”，這不便于學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的掌握及后繼內(nèi)容的學(xué)習(xí)。

CAI是現(xiàn)代教學(xué)發(fā)展的必然要求和必然趨勢。機(jī)械專業(yè)教師只有將傳統(tǒng)與現(xiàn)代兩種教學(xué)手段很好地融合，才能揚(yáng)長避短，提高機(jī)械專業(yè)教學(xué)的質(zhì)量和效率。

[1]曹金玲.CAI在機(jī)械原理教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].價(jià)值工程，2011(11).