高職《模具材料與熱處理》CAI網絡教學平臺制作探索*

董虹星 羅曉曄

（杭州科技職業技術學院 浙江 杭州 311402）

《模具材料與熱處理》是高職模具設計與制造、冶金、機械類專業學生必修的專業基礎課，一般在第一學年開課，主要講述模具材料和熱處理工藝的基本知識，闡述材料成分、組織結構、性能和加工使用之間的規律，以及模具材料的選用、熱處理工序安排和成型工藝確定的原則。課程的特點是內容覆蓋面廣，所涉及的理論知識概念多、抽象，課程的實踐性較強。尤其是熱處理過程中的組織變化是教師難以用言語描述的。在以往的教學中，教師往往采用板書作為教學手段向學生灌輸知識，學生理解困難，教學效果不理想。另外，模具材料是一個發展變化的領域，隨著工藝的改進和材料成分的變化，模具材料的性能也在發生變化。尤其是近年來，新的模具材料層出不窮，要求《模具材料與熱處理》課程的教學內容也相應進行更新。計算機輔助教學能將文字、圖像、視頻、聲音有機結合，生動、直觀地傳遞信息。隨著社會的進步，多媒體教學手段的普及，多媒體網絡教學平臺的開發是提高《模具材料與熱處理》教學效果和效率的一個重要的手段。

針對《模具材料與熱處理》課程的內容和特點，可采 用 Fireworks、Photoshop CS、Flash、Word 2007、Authorware 7.0、Dreamweaver8 等軟件進行 CAI網絡教學平臺的開發，通過這些具體措施，達到良好的教學效果。

CAI網絡教學平臺內容設計

本平臺依據大連理工大學出版社出版的《模具材料與熱處理》（吳元徽主編）設計制作而成。內容主要包括14個部分，分別是緒論、材料的種類與金屬材料的性能、材料的結構與組織、材料的變形、鋼的熱處理、模具材料概述、冷作模具材料、熱作模具材料、塑料模具材料、模具加工件材料概述、模具失效、模具材料標準、模具熱處理的缺陷及預防措施、綜合實驗等，還根據各個知識點，設置了相應鏈接，使各章節內容之間可相互跳轉，并且可以在頁面主區域內瀏覽到相關的課件、動畫、圖文信息。

CAI網絡教學平臺界面功能設計

（一）教學平臺的設計

《模具材料與熱處理》CAI網絡教學平臺由課程描述、教師隊伍、教學內容、教學方法、教學效果、實訓基地、網絡資源、習題庫、師生交流等模塊組成。每個模塊由相應的子模塊構建，由對應的浮動按鈕獲得超鏈接。網站頁面采用了藍色的主體色，配以字體和圖片，營造一種輕松的學習氛圍，使整個學習頁面獲得良好的視覺效果，于簡潔中體現模具材料與熱處理的課程知識。《模具材料與熱處理》CAI網絡教學平臺設計的結構示意圖如圖1所示。

（二）教學平臺的功能

圖1展示了《模具材料與熱處理》CAI網絡教學平臺中的模塊分布。通過“課程描述”模塊的介紹，學生能迅速對課程性質、課程難度、參考書目等有大致了解，從而做到對該課程有總體認識。

“教學內容”模塊主要包括介紹該課程所用教材、對應的電子教材、多媒體課件和多媒體視頻等幾部分內容。其中，“多媒體課件”和“多媒體視頻”包含部分課堂授課環節的視頻文件，分別對應《模具材料與熱處理》課程重點和難點內容，使學生通過觀看課程錄像，把握本課程重點，提高自學效果。

學生可以結合“網絡資源”中典型案例、熱處理典型操作、新型材料等內容，掌握《模具材料與熱處理》課程的研究重點、學習難點和實驗操作要領，從而提高學習質量和效率。在“新型材料”中收集了一系列與模具材料有關的數據、顯微結構照片以及工程材料在機械、模具等領域的應用圖片，并列出了“熱處理論壇”（http：//www.rclbbs.com/forum.Php）等相關熱處理網站鏈接，增大了課程信息量，能幫助學生拓寬視野，豐富專業知識。該模塊可以直接在Windows XP、Windows 2000等操作系統中單獨運行使用。

圖1 《模具材料與熱處理》CAI網絡教學平臺結構示意圖

“實訓基地”模塊使學生認識到模具材料熱處理所需的技能以及設備，通過校內外實訓基地的技能訓練，掌握一定的技能技巧，具備一定的模具材料加工以及熱處理的頂崗能力。

通過“習題庫”中的基礎習題庫以及熱處理工習題庫的練習，一方面，可以對學生的學習效果進行實時評分，促進學生學習成績提高；另一方面，在課程學習結束之后可以進行熱處理工的考試，讓學生了解自己是否達到考證的水平，激發學生的學習積極性，提高教學效果。

“在線答疑”模塊提供了師生相互交流的子平臺，學生在論壇里提出想法和問題，教師和其他學生可以通過跟帖解答問題或是相互討論，達到互相交流，互相學習、共同提高的目的。

CAI網絡教學平臺實例

我們采用Flash軟件開發了一些動態課件展示共析鋼的奧氏體形成過程，如圖4所示。用動態模擬方式來展示《模具材料與熱處理》中涉及的組織轉變及原子擴散等過程，將微觀過程宏觀化，使教師單純的語言描述變為動畫模擬演示，形象、生動、直觀感染力很強，可大大簡化復雜的教學過程，使學生能更好地理解和記憶熱處理過程中鋼的組織變化。

圖4 共析鋼的奧氏體形成過程動態演示圖

（一）教學平臺頁面設計

依據上頁圖1的平臺結構示意圖，我們采用Dreamweaver 8制作了學習頁面。學習頁面包含教學內容、課程介紹、在線交流、友情鏈接、網絡資源等快捷圖標，學生可以通過導航區完成頁面的自由跳轉，進入相應的環節進行學習。模具材料與熱處理學習頁面設計總圖如圖2所示。

圖2 《模具材料與熱處理》CAI網絡學習平臺頁面示意圖

CAI網絡教學平臺是目前開展網上教學和遠程教育的資源基礎。它能充分發揮師生互動的優勢，延伸課堂空間，拓展思維方法，有利于培養高素質的綜合型人才。本研究開發的《模具材料與熱處理》CAI網絡教學平臺整體布局設計合理，強調專業知識的學習；同時具有開放性、靈活性的特點，有效地解決了該課程課時少、內容多的矛盾，同時，形成課堂教學、課后自學的教學環境，對推動教學改革，提高教學質量具有重要的意義。

（二）奧氏體化過程的展示

鋼在加熱時奧氏體的形成過程是一個形核和長大的過程，以共析鋼為例，其奧氏體化過程可簡單地分為如圖3所示的四個步驟。圖3是材料學教科書上比較經典的奧氏體化過程示意圖。但是，通過觀察示意圖加上教師的講解，學生往往仍難以理解。隨著科學技術的進步、教學手段的更新，有必要采用動態演示使學生更加直觀地了解和掌握奧氏體化過程。

圖3 共析鋼的奧氏體形成過程示意圖

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