现代教育信息技术在机械制图课教学中的运用

朱开源

摘要:对机械制图课程教学现状和存在问题进行了分析,认为针对新形势必须运用现代教育信息技术,开发和利用网络教育资源。

关键词:机械制图;信息技术;教学运用

目前,开设机械制图课程的学校主要有高职院校和中等职业技术学校。随着现代教育信息技术的发展,许多课程在运用现代教育技术中取得了新的突破,根据本人教学工作实际,试着将现代教育信息技术的成果运用到机械制图课程教学中,以图调动学生的情感因素,从而提高教学质量和效果。

一、现代教育信息技术在机械制图教学中运用的优势

机械制图大多运用传统的教学方法,教师主要是利用尺规、挂图、模型进行教学,教学形式比较呆板、单一,难以调动学生学习的积极性、主动性,不利于培养学生的创造性思维能力,也难以提高学生综合运用知识和解决问题的能力。这种教学模式培养出来的学生识图能力较差,很难识别专业的零件图和装配图;学生自主学习能力差,创造力和后续发展能力不强,在以后的专业课程学习中比较吃力。现如今计算机技术和网络通迅技术飞速发展,计算机应用已从传统的单机模式转变为以Web为平台的新型应用服务模式,网络化教学已成为现代教育技术发展的趋势和方向,也将成为机械制图教学的一个重要形式。所以,笔者认为有必要对机械制图的教学方法和课程内容设置进行一些改革和调整,引入网络化教学。其主要有如下几方面的优势:一是网络化教学允许存在时间和空间上的分布,它可以借助Internet强大的服务功能,使学生和教师不受时间、地点的限制,随时都可以进行学习、交流,从而突破了传统教学的空间和时间的限制,使得获取知识的范围更加扩大。二是网络化教学有助于促进学生之间的协同学习。对于所学内容,任何人都可以参与其中进行共同的交流、讨论,从而提高了讨论的深度与广度。可形成一个协同学习的学习环境,有利于实现教学目标,以弥补课堂教学的不足。三是网络化教学可采用仿真技术创建一个逼真的虚拟环境,使学习者获得直接体验。虚拟实物和多媒体的演示、情境教学的创建为学习者的技能训练和动手能力的培养创造了“实践机会”,从而可真正实现所谓的虚拟教学。四是网络化教学是一种以电子网络为存储载体和传播媒介的数字化信息资源,可实现资源共享,影响面大。同时可采用数据库管理技术,教学内容的修改和更新可以随时在网上进行。

二、现代教育信息技术在机械制图教学中运用的方法

由于计算机网络功能强大,若要充分、合理地运用网络教学,挖掘网络教学的潜力,不断提高机械制图教学效率,就必须研究与课堂教学有关的教学资源的开发和利用。通过一定量的教学素材的积累,进一步促进课堂教学与现有资源的有机结合。一是教学习题库的积累。结合现有教材,做好与网络教学法相配套的机械制图教学习题库选题及编制工作,运用AutoCAD绘图软件将图形输入计算机及运用计算机进行资料管理,根据学生掌握知识的情况,充分利用网络教学手段,减轻教师学生的繁重劳动,提高教学和检查测评的合理性与科学性。二是教学图片库的积累。根据学生特点,选择合适的教材,将典型例题分析的二维图片进行选编,做好成套与网络教学方法相配套的机械制图教学图片集,图片数量不得少于200张,并通过扫描仪将图片输入计算机,完成图片处理后,由计算机进行资料管理。在实际教学时,可作为课件制作的素材,也可直接调出供教学之需要。三是建立制图虚拟模型库。由于机械制图课程的特殊性,学生在学习的过程中要培养空间思维能力,上课的时候常常借助实体模型这一个重要工具。在传统的教学中使用的教学木制模型存在着容易损坏,不易携带和保管等缺点。把网络化教学运用于机械制图教学中,有一最大的亮点就是可利用VRML虚拟现实技术,建立网络虚拟现实模型库,这样就可避免传统教学模型的不足。VRML是虚拟现实建模语言(Virtual RealityModelingLanguage)首字母缩写,是Internet中用于实现三维虚拟交互场景的国际标准,可应用于创建虚拟现实的对象、场景和展示模型等,能够建立用户可参与的,并能对场景中的对象主动作出反应的虚拟真实环境。

建立虚拟现实模型的方法有两种。一是直接使用VRML语言编写源代码,较适合于建立比较简单的虚拟现实模型。另一种方法适合于复杂的立体模型,应将VRML编程与三维造型制作软件(如Pro/E)等结合起来,完成立体虚拟现实模型的建立。然后利用VRML语言进行位置、动作、空间背景、视点、传感效果等设置。VRML增加的交互性及对动画和行为的描述,能够实现动态仿真及交互。一般用时间传感器(TimerSensor)和各种内插节点配合使用来完成动画效果。通过VRML中的各种空间传感器节点,可以有效地创建一个交互性很强的虚拟世界。用VRML技术建立的虚拟模型库,还可以避免以往多媒体教学中用3dsmax等三维造型制作软件制作模型生成AVI动画,或用Flash制作SWF动画,进行三维动画教学演示的不足。因为这些方式存在着局限性,由于动画的路径早已由设计者设计好并渲染,动画一旦做成之后,就不能修改。学习者只能被动地从头到尾看完,机械地接受知识,无法参与互动,也就达不到主动学习的目的。利用虚拟现实造型语言(VRML)结合三维造型制作软件来构造虚拟模型库是解决该问题的一个方案,这在很大程度上减少了教师的负担,有助于学生空间形象思维能力的提高,对开展机械制图远程教育具有良好的借鉴作用。四是建立智能习题系统。习题的练习是教学过程一个非常重要的环节,以往制图作业方式是学生根据教师布置的习题,按照投影规则,在脑海中去构思形体,用铅笔在作业本上完成,交给老师批改。这种传统的教学模式不能有效地调动学生的空间思维能力和自主学习能力,教师批改作业的工作量十分繁重。随着计算机技术的发展及应用的普及,特别是随着网络技术、网上教育的迅猛发展,更多要求学生自主学习。

随着现代教育信息技术的发展,网络教学己经成为当今信息时代一种重要的教学方式和教学手段。只有在新形势下不断地优化教学手段,采用现代化的教育方式,多方位调动学生的学习兴趣,增加教学的信息量,提高教学效率和教学质量,机械制图教学才能顺应形势发展的需要,建构现代教学新景观。

(金华市高级技工学校)