機械專業課堂與動態思維能力的培養

陳苓隆

(陽江廣播電視大學 廣東陽江 529500)

機械專業課堂與動態思維能力的培養

陳苓隆

(陽江廣播電視大學 廣東陽江 529500)

機械專業是專業性非常強的科目，理論知識學習難度大，有些實驗也難以操作。在傳統的課堂教學模式下，學生難以理解和消化課本知識，特別是機械動態運行狀態的模擬和講解讓學生容易產生厭學情緒。探討在課堂上通過改變授課方式方法讓學生感興趣是一項重要的研究，對學生動態思維能力的培養就是問題的本質。本文通過對導學課程開始，分析學生的思維方式，通過學生動手運用計算機圖形圖像技術進行感官的動態模擬，通過動態CAI課件讓學生反復觀摩和演示，增加學生對機械運動過程的直觀認識，引用一些與生活有聯系的機械和案例到課堂教學中，拓寬學生的思路、活躍課堂氣氛，從而最大限度地提高課堂教學的實效性。鍛煉和培養學生的動態思維能力，更好地掌握機械課程的學習內容。

機械專業 動態思維 方式方法

我國古代教育家孔子認為：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者。”本人在給學生講述機械制圖課程時，為了培養學生的學習熱情、刺激學生的學習欲望，想方設法列舉一些生活中的機械運動來引起學生的興趣，讓他們明白知識源于生活的道理。比如縫紉機運動(見圖一)。

在繪圖和生活中，機械畫橢圓運動也是非常見，學生通話機械動態CAI課件可以非常容易理解，比如畫橢圓機(見圖二)。

圖一 縫紉機動態CAI課件截圖

圖二 畫橢圓機CAI課件截圖

通過動態CAI課件反復演示，讓學生從看似平常的機械運動形態中去尋找靈感。對這種機械圖樣繪制(畫圖)和識讀(看圖)能力的培養是機械制圖課程的主要任務。本人在教學中通過制作大量的小動畫的方法，來刺激學生學習的熱情，提高課堂教學的實效性。主要通過以下幾種教學方式方法鍛煉和培養學生的動態思維能力。

一、讓學生掌握或精通一門三維制作軟件

作為機械專業的畢業生，常見機械和機構的設計與機械識圖和制圖的能力是最基本的要求，但由于繪圖過程相對比較繁瑣，需要一定的三維透視能力，學生們害怕畫圖已成為一種普遍現象。學生的動手能力，可以提高直觀和感官的認識，學生通過自己動手運用計算機圖形圖像技術進行感官的模擬，能夠加深對學習內容的印象并提高學習興趣。在現代化教育教學中，3D MAX在很多學校都開設有這么課程，在機械教學中得到了很好的應用。3D MAX軟件可以將理論知識轉化為形象而生動的動畫演示，通過視覺與聽覺的結合加深學生的學習印象，學生也可以通過親自動手操作更好地掌握機械課程的學習內容。

為了更好的服務學生，上實驗課是非常重要的教學環節，機械教學涉及的設備一般價格較高，而使用 3D MAX 軟件，只需一臺計算機就可以完成機械制造與機械運動模擬，極大地降低了教學費用投入。使用 3D MAX 軟件時，只需一臺普通的計算機，無需過多的教育投入；通過網絡技術能夠實現學校之間、師生之間以及學生之間的互動，節約了教育成本。另外，減輕了授課教師的教學負擔。學生可利用 3D MAX 軟件進行自主學習，這大大降低了教師的教學負擔，同時也能夠提高學生對課程的學習興趣。

二、借助網絡儲備模擬動態情景動畫激發動態思維

機械專業具有非常強的實踐性，往往需要知識面廣而且概念復雜，原理抽象的特點，特別適合發揮多媒體教學的各個特點。據動態思維具有流動性的特點，它要求在思維過程中，對思維進行動態的調節和控制。在動態思維的主體看來，一切都處在流動之中，客觀環境和自身的要素都處在運動中。許多學生在分析機械運動問題時，無法在頭腦中還原出文字描繪的動態情境，自然就無法運用動態思維進行分析運動規律。借助現代教學媒體模擬出文字描繪的動態數學情景，能激發起學生的動態想象思維。如運動連貫同步，一種運動聯動另外一種問題。借助網絡，平時注意下載一些有用的小動畫，為動態CAI課件制作儲備一些材料。想象的動畫可以激發學生的動態思維而且興趣倍增。運用現代媒體的輔助教學手段，可以幫助學生根據文字敘述在自己頭腦中形成形象的動態事件，學生有身臨其境之感，為激發學生動態思維，培養學生的創新意識提供了客觀的物質基礎。

生活中有目的的儲備大量的動態機械運動視頻應用在教學中，可以刺激學生的各種感官，從而獲得最佳的教學效果。通過有趣的動畫變換，使同學們可以看出液壓系統運動知識在教學有關行程問題的題目時，利用多媒體演示往復運動的情況，使學生對機床工作臺的基本術語能夠清楚地認識并理解。在教學時，動畫演示工作臺運動的全過程，這樣給學生留下深刻印象，取得了很好教學效果。

三、研究創新性實驗項目以及考核方法

要做好創新性實驗教學工作，創新性實驗項目的設計是核心。由于創新性實驗項目主要在畢業班學生中進行，學生機械專業知識比較欠缺，所以選題不能過于專業化。另外由于設計時間所限，實驗工作量不宜太大。根據幾年的的教學研究經驗，結合學校的實際情況，精心設計了一些具有工程訓練意義的創新性實驗項目，例如機構創新設計實驗以及機電控制系統設計與組裝調試綜合實驗，也進行了CAD/CAM原理及應用實驗等。培養學生的個性和創新精神。在創新性實驗教學過程中，要非常注意強化學生的主體意識，相信學生有一定的創造力，引導學生積極思考，破除對創造性設計的神秘感。鼓勵他們克服困難，增強自信心，激發學生參與創新活動的興趣。

通過長時間的教學實踐證明，教師在機械專業課的教學中恰當地貫徹理論聯系實際原則，恰當地引用有關機械應用方面的生產生活案例，可以拓展學生的學習思路，拓寬教師的教學視野，教師也避免了從理論到理論、從書本到書本的乏味教學，學生也從枯燥的課堂教學氛圍中解放了出來，活躍了課堂氣氛，激發了學生的學習興趣和注意力。這對提升他們對理論知識的感知、理解、記憶和運用的能力都將具有十分重要的意義。