宋 宇
安徽农业大学工学院 安徽合肥 230036
高等学校教学质量对其生存与发展起着决定性作用,而现代信息技术为推动高等教育的现代化进程提供了有效手段,也促进了多媒体教学方式在高校课堂教学中的广泛运用和发展[1]。多媒体教学方式可综合运用多项信息,极大地改进了黑板加粉笔传统教学方式的不足[2],改善教学效果,提高学习兴趣,营造轻松学习氛围,具有传统教学模式难以替代的积极作用。
在高校汽车专业开设的众多课程中,车身设计课程以其与众不同的行业背景和教学特点越来越受到高校师生的重视。目前,国内汽车车身设计整体实力较弱,与发达国家差距明显,而车身在汽车行业中经济效益最高,可挖掘潜力很大,行业现实和势在必行的发展趋势突出了高校车身设计课程的重要性;另一方面,车身技术涉及面广,与国家历史文化特色紧密交织,与发动机、底盘技术相比独具特点,甚至大相径庭,教学难度更高,也对高校车身设计课程的教学质量提出了更高要求;同时,车身技术对带动和促进我国汽车工业,乃至整个工业水平发展和提高的龙头作用,也决定了其在专业课程体系中处于十分重要的地位。
车身技术在汽车领域中是相对年轻而又发展迅速的分支,作为一门发展中的科学,在车身设计课程的教学过程中,更应特别注意传统基本理论与现代车身技术相结合,课堂学习与自学相结合的原则,针对车身技术的特点,提倡加强课外阅读,了解现代车身技术的发展趋势与特点,这就对车身设计课堂教学的启发性提出了更高的要求。
同时,在车身设计课程的教学领域,国内外有关车身的教材及系统性的学习参考资料普遍较少。目前,车身技术主要是通过企业内部培训的方式进行传承与学习,且车身技术涉及面广,部分内容非常抽象,传统教学方式对车身设计过程难以表达清楚,学生感性认识较为缺乏,也导致单纯依靠教材和挂图很难讲解清楚,而高校因为自身条件的限制,虽然明知实习教学环节重要,但往往由于多种原因不能或不便安排,因而车身设计课堂教学难度很大,这就对车身设计课堂教学的生动性提出了更高要求。
另一方面,车身技术的迅速发展与教材的相对滞后矛盾突出,这就要求车身设计的课堂教学不能唯教材是从,需要对已有教材的部分内容进行适当取舍和扩充,课堂教学内容应力求紧跟车身技术的发展前沿。
众所周知,多媒体教学的优势在于图、文、声、像、动画、视频的有机结合,可以着力表现传统教学手段不易表达的内容,展示现场观察不清楚的细节,将抽象的概念转化为生动活泼的画面,使课堂教学直观易懂,易于接受和理解,加快课堂教学进度,增加教学内容,教学效率也得到提高。因而,在车身设计课程中采用多媒体教育软件可以有效地适应上述要求,弥补目前条件下车身设计教学条件的不足。
多年以来,我们一直致力于提高车身设计课堂教学质量和学习效果,努力将抽象难懂的理论通过生动活泼的形式表达出来,激发学生的求知欲望和学习兴趣,使学生易于理解和接受,先后采用了多种辅助教学手段,从最初的课堂板书绘图、挂图,到使用光学投影仪放映自制的幻灯片,经过长期努力,目前已经使用多媒体课件进行教学,多媒体课件的内容尤其针对上述要求进行制作,取得了良好的教学效果。
由于车身设计课程涉及机械工程学、人体工程学、空气动力学、造型艺术及美学、用户心理学等多种学科领域,而目前高校汽车专业学生的学科基础知识基本都是工科专业范畴,学生单一学科基础知识同车身设计多学科融合教学特点的矛盾十分突出,同时,与其相关的课程设计、课程实习、课外讲座等配套教学手段由于各种原因严重不足,进一步导致车身设计课程在传统教学手段下无法满足目前车身设计行业发展对教学质量提出的更高要求。特别是在人体工程学、空气动力学、造型艺术及美学等学科领域,需要进一步拓展教学手段,扩充教学内容,改进教学方法,尽可能地挖掘多媒体教学手段的潜力以弥补教学条件的不足。因而,车身设计多媒体教育软件研究应同课程的教学特点相适应,按上述要求,不断深入课程教学改革,发挥现代信息技术特长,努力弥补汽车专业单一知识背景下车身设计课程教学的不足,改善教学效果,提高教学质量,特别是在相关的课程设计、课程实习、课外讲座不能开展的情况下,能够在多媒体软件上有所体现。
多媒体课件作为辅助教学工具,应具备丰富的表现力,良好的交互性和极大的共享性。在众多的多媒体课件制作工具中,微软Office系列组件之一的PPT编辑多媒体的功能比较强大,内置了丰富的动画、过渡效果和多种声音效果,可以充分体现教师的授课意图,展现教师的教学设计思路,易于表现教师的授课风格,其强大的超级链接功能,可以直接调用多种格式的外部文件,且支持IE浏览器,优点显而易见,能够满足车身设计多媒体教育软件的制作要求。同时,由于Office软件具有一定的普遍性,所以使用PPT制作的课件在使用时一般也不需要进行打包等处理,具有良好的通用性。从制作角度考虑也易于掌握与使用,便于制作者集中精力精选课件内容,挖掘课件内涵。因此,采用PPT软件进行车身设计多媒体课件制作是可行的。
车身设计课程涉及的主要教学内容包括:车身概论、车身设计方法、车身总布置设计、人体工程学在车身设计中的应用、车身造型设计、汽车的空气动力性能、车身表面及空间曲梁绘制、车体结构分析与设计、车身部件结构设计等。
根据上述内容的不同特点,对车身概论、车身设计方法、车身总布置设计等章节内容。由于相对枯燥,且学生对车身总布置、车身油泥模型制作、样车试制与实验、车身主模型制造过程没有任何的感性认识,在讲授这些知识时,如果单纯依靠教师在课堂上讲解教材很难达到良好的教学效果,在深入生产企业参观实习的条件不具备时,应加强视频和图片的搜集整理,特别是汽车生产企业的介绍视频,来自生产一线的工程师讲座视频,应增加数量,注重素材的整合美化,力求生动,使课程内容易于理解,以达到更好的教学效果。
人体工程学在车身设计中的应用、汽车空气动力性能等章节涉及人体工程学与空气动力学两个新的学科领域,与一般高校汽车专业学生熟知的机械工程学科基础知识差异较大,因而汽车专业学生此类基础知识较为薄弱,课件制作时的重点工作应以相关知识体系的补充完善为主。
而车身造型设计涉及科学和艺术两大方面,需要有多方面的基础知识,包括车身结构、制造工艺要求、空气动力学、人体工程学、工程材料学、机械制图学、声学和光学知识,还需要有高雅的艺术品位和丰富的艺术知识,如造型的视觉规律原理、绘画、雕塑、图案学、色彩学,汽车作为一种商品,还要考虑成本和顾客的心理需求,等等。由于所涉及知识面很广,与一般高校汽车专业的大多数课程内容缺乏联系,汽车专业学生这一类的基础知识普遍较为缺乏,因而课件制作时的重点工作是搜集整理相关的艺术素材,加强学生的艺术修养。
车身表面及空间曲梁绘制、车体结构分析与设计、车身部件结构设计等章节内容,工作重点是使教学内容进一步拓展和完善,特别是同计算机的应用结合起来,启发学生用计算机进行汽车造型、空气动力学分析,以及用计算机对车身进行有限元分析,使其实际动手能力和解决问题的能力得到锻炼。
在确定了车身设计课程主要教学内容的基础上,将课件的制作工作细分为4个模块,可分别进行,即总体方案设计,教学内容提炼,素材的收集与再加工,课件表达形式设计[3]。
其中总体方案设计主要是流程设计、界面设计,封面制作、目录制作和正文制作,车身设计教学内容的选择,要围绕教学目标进行,并采用适当的教学模式和教学策略,安排好目录主题的显示方式,建立信息间的层次结构和浏览顺序,确定信息间的交叉链接关系,着重体现教学内容在车身设计一般流程中的位置和作用。
教学内容提炼时,不仅要将教材的教学内容以提纲的形式提取出来,还需要注重突出重点和难点,基础知识要条理清晰,重点和难点要进一步细化且要有足够的篇幅,以期在教学上做到基本概念认真教,重点内容重点教,难点内容轻松教,着重克服和改善车辆工程专业教师授课时相关学科领域知识结构的不足。
素材的收集与再加工,要利用网络、光盘等渠道获取素材,根据教学要求和教学内容对素材进行取舍和整理,使用相应的制作处理工具对素材进行分析和处理,素材既要注重表现必要的基本内容,又要根据汽车专业学生的特点加强部分薄弱内容,课件在满足教学基本要求的基础上,考虑课程内容的特点,加强素材的启发性,提高学生的感性认识,注重弥补车身设计相关专业,特别是人体工程学、空气动力学、技术美学等学科的基础知识。
课件表达形式在设计上要力求生动活泼,注重提升学生的学习兴趣。可以采用多种表达形式,如在文字上添加动作,设置图片出现的先后次序,展示图片出现的动画效果,并可随时调用相应的Flash动画以达到最佳的表现效果,对于讲座视频素材最好能进行剪辑处理,分段加标题,以突出主题。课件表达形式设计最终目的是实现生动活泼的教学,因而片面追求课件的外观,过多使用偏离主题的视频、音频材料,对课件界面作过分的渲染,都会喧宾夺主,分散学生的注意力[4]。
最后一步是对课件的细致测试,特别是教学现场的应用测试,考虑到不同多媒体教室的软硬件教学环境不同,应将课件拿到各多媒体教室进行细致完整的测试,在测试中发现制作中存在的问题,修改使之最终趋于完善。
车身设计多媒体课件按上述步骤进行制作,依据课程改革目标改进提高,经过努力,可以通过车身设计多媒体课件的应用,提高课程教学质量,使车身设计课堂教学直观易懂,易于接受和理解,弥补目前车身设计相关课程设计、教学实习、课外讲座的不足,激发学生学习车身设计的兴趣,更好地适应车身设计多学科融合的特点,使教学效果得到进一步的提高。
车身设计多媒体教育软件研究项目的预期成果是制作完成车身设计多媒体课件,在教学中投入使用以改善教学效果,主要用于我校汽车专业教学,还可应用于机械制造、自动化和农业机械化及其自动化等专业选修课的教学,受益面不仅包含我校一本、二本的本科教学,还可涵盖三本相关专业及课程的教学,覆盖面较广。
本课件在车身设计教学中的使用获得了良好效果,主要体现在以下几方面:
(1)同传统教学方式相比,可以充分利用学生的听觉和视觉来提高教学效率,增加了教学信息量。
(2)内容丰富,表现力强,对教材上很多重点和难点内容的表达更加形象、清晰、准确,并能够预先根据学生特点进行细致的设计,结合教师的讲解,有利于学生更好地理解和掌握教学内容。
(3)直观易懂、图文并茂的表现方式使课堂教学更加轻松,学生的注意力更加集中,教学效果得到改善,教学质量得到提高。
(4)教材内容的补充着重体现了现代汽车车身技术的发展趋势和特点,开阔了学生的视野,弥补了相关领域专业知识的不足。
车身设计多媒体教育软件研究项目的特色与创新之处主要体现在如下方面:
(1)以多元化的技术方法与手段较好地解决了车身设计涉及知识面广,需要多个学科领域基础知识的特点,拓宽了学生知识面,多学科融合的教学特点体现充分。
(2)以图、文、声的有机结合,使教学活动图文并茂、生动有趣,较好地解决了车身设计部分内容非常抽象,传统教学方式难以表达清楚的问题,更能增强学生的感性认识,激发学生强烈的学习欲望。
(3)不拘泥于课件制作的一般形式,注重内容,结合实际,以视频、音频素材一定程度上弥补了高校因自身条件限制,不能或不便安排车身设计实践教学环节的问题。
(4)针对汽车车身行业发展较快,课程涉及知识面广,部分章节篇幅不足,内容与普通工学专业的大多数课程差异较大等特点,扩充并修改完善了教材的原有内容。
(5)课件操作简便,层次清晰,重点突出,课程内容的表现力丰富。
汽车车身技术是汽车技术中年轻而又发展迅速的一个分支,具有多学科融合的教学特点,部分内容非常抽象,教学实习、课程设计等实践教学环节十分必要,而一些高校因自身条件限制不能或不便安排,在进行多媒体教育软件研制时,着重考虑了上述因素。在车身设计教学实践中,通过多媒体课件的使用提高教学效率、丰富教学内容、激发学生的学习兴趣,课件与教师讲解的有机结合,使学生对车身设计相关学科的基础知识有更好的了解,通过多媒体课件图、文、声的有机结合弥补了感性认识的不足,有效避免了车身设计传统教学方式的枯燥和呆板,有利于使学生更加有效地掌握课程内容。
[1]范素琴,赵丽芳,赵树国.如何提高高校多媒体教育效果[J].邯郸职业技术学院学报,2010,23(2):61-64.
[2]金燕,魏雪,郑一筠.对高校运用多媒体课件教学与教学效果的相关因素探究[J].中国现代教育装备,2010,3:12-15.
[3]黄爱云.多媒体课件制作存在的问题和优化策略[J].甘肃科技,2010,26(2):194-197.
[4]徐建全,曾海燕,陈铭年,池鹏程.《车身设计》多媒体CAI课件的制作[J].机电技术,2003,B9:374-377.