浅谈ＣＡＩ在《冷作工工艺与技能训练》教学中的应用

蒋志林　马文燕　于　滨

摘要：将计算机辅助教学(CAI)应用到《冷作工工艺与技能训练》教学中，可把枯燥的内容生动化，抽象的内容具体化，提高学生的兴趣，开拓学生的思维空间，强化学生的创新意识，并可让学生通过网络进行自主学习，循序渐进地学习知识。

关键词：CAI 冷作工工艺与技能训练 自主学习 实习教学

0 引言

《冷作工工艺与技能训练》是技工学校机械工种的一门综合性、实践性都很强的专门工艺理论和生产实习课程,它拥有系统的理论知识体系，并与生产实践密切结合，对培养学生掌握系统的专业知识和操作技能，增强创新意识有重要作用，是从事冷作工工作所必须掌握的。由于课程部分章节内容比较抽象，传统的教学方法和手段很难调动学生的学习积极性和学习兴趣，再加上大多数学生缺乏实际经验和空间几何知识，因此学生都感到这门课程不易掌握，即使上课时能听懂，实际做题时仍感无从下手。我认为应利用CAI(计算机辅助教学)，把感知、理解、巩固、运用融合为一体，推动和帮助学生学习，以弥补传统教学的不足。下面，我根据自己的教学实践就CAI在《冷作工工艺与技能训练》教学中的应用谈几点体会。

1 取代传统的工件模型，增加学生感性认识

工件模型作为教学手段的重要组成部分，在帮助学生理解教学内容，增强空间思维能力方面发挥着积极的作用。《冷作工工艺与技能训练》作为技工学校机械专业的重要专业课，无论是课堂教学还是课后练习，都需要大量使用工件模型，以增加学生的感性认识，最终提高学生的空间思维能力。传统的工件模型具有价高、易损、不便携带和不能修改等缺点，已经不能满足现代教学的需要。应用计算机软件结合多媒体技术建立基于三维CAD技术的虚拟模型库，可以克服传统教具的缺点。利用三维CAD技术创建的计算机模型不仅精度高、形象逼真、色彩丰富，还能将复杂形体的外形与内腔、相贯体中相贯线的变化趋势、装配体中零件之间的连接关系充分地展示出来，使知识更加清晰、生动、形象。利用计算机软件还可以方便地修改与新建教学模型，这样不仅能够及时补充新教学内容的模型，还可以针对不同的教学对象、教学要求调整现有的模型，充分满足了教学对模型种类及数量的需要，达到降低教学成本、提高教学质量的目的。

2 有助于学生建立空间感，提高空间思维能力以解决问题

《冷作工工艺与技能训练》的展开放样内容需要学生具备较强的二维空间和三维空间互相转化的能力，以分析和解决实际问题。把《冷作工工艺与技能训练》的课程内容与科学的教学方法和现代化教学手段结合起来，可以很好地实现二维和三维转化，帮助学生建立空间感，达到很好的教学效果。例如，我在讲解天圆地方的展开放样时，首先引导学生分析图1所示构件的表面特征如何？有学生认为是平、曲面组合而成的复合表面。然后我又问：各个平、曲面的投影有何特征？学生回答：有收缩性和积聚性。①整个外表面由平面（4个三角形）和曲面（4个1/4斜圆锥）组合而成；②空间表面素线投影不反映实长，需作图求作；③展开图可用三角形法展开。］我随后用绘图软件将构件的轴测图（图1）及主、俯视图（图2）进行对比分析，引导学生根据线、面投影特性判断其构件表面素线真实性与否，然后用求作的实长线画出构件的展开图。上述方法既避免了传统黑板画图讲解缺乏立体感和直观性的问题，又弥补了利用实物讲解比较抽象、不具体的不足。总之，CAI可以帮助学生分析、了解复杂形体构件，提高展开放样的正确性和准确性，并通过旋转观察，提升知识的直观性和趣味性。同时又可以帮助学生理解和记忆知识，激发他们的想象力，提高他们分析问题的能力，促使他们积极主动地参与学习活动。

3 帮助学生课下自主学习

随着网络技术的普及，《冷作工工艺与技能训练》可以建立模型库在网上进行传输。当学生在课后练习中遇到困难时，可以通过网络调用模型库中的模型，进行仔细观察，增强对实物的感性认识，辅助完成课后练习。另外，学生还可以根据自己的情况，选择自己需要的学习内容。通过收集典型零、部件的三维模型与二维视图的两种不同表达方法，帮助学生建立从空间到平面、从平面到空间的思维能力。

4 扩展实习教学内容，提高学生动手能力

为了使学生毕业后能胜任实际工作，必须在学校学习过程中加强实践能力的培养。过去的《冷作工工艺与技能训练》实践教学多是手工仪器绘图、零件测绘、构件装配等，对学生能力的培养有不小的帮助。然而在科学技术迅猛发展的今天，更需要技术工人掌握先进的绘图技术以适应工作的需要，掌握二维、三维造型设计工具绘图技术已成趋势。因此，在实践教学中必须培养学生计算机绘图、形体构思训练、三维建模、创新设计等操作技能。在实践教学中，可以开展计算机绘图竞赛，要求学生编写工艺文件，鼓励学生参加技能比赛，提高学生的动手能力，开阔学生的眼界，培养学生的空间思维能力和创新能力。

总而言之，CAl是教学改革的需要，也是时代发展的必然趋势。只要我们不断积累经验，努力学习新技术，探索制作技巧，CAI在挖掘学生潜能、促进学生学习、强化教学效果、提高教学质量等方面会起到更大的作用。

参考文献：

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