論多媒體技術在《機械設計基礎》教學中的應用

摘要：《機械基礎》是機械類專業的一門重要的專業基拙課，是一門綜合性較強的課程，也是專業基礎課程中較難掌握的一門課。本文論述了多媒體技術在《機械設計基礎》教學中的應用、引入方法及需要注意的問題。

關鍵詞：機械設計基礎 多媒體技術 應用

《機械設計基礎》是機械類專業的一門主干課程，它的教學成敗將直接影響本專業其他課程的理論學習和實踐。它主要介紹常用機構和通用機械零部件的基本知識和基本設計方法等方面的知識。教材中不少插圖較為復雜且涉及動態的分析過程，采用掛圖、簡易實物模型等傳統的教學方法來說明機械的工作原理、結構、設計理論，教與學雙方都感到比較困難，學生學習也缺乏興趣，無法達到較好的教學效果。隨著計算機技術的普及和發展，計算機已經滲透到各個領域。計算機輔助教學（簡稱 CAI，即 Computer Aided Instruction）給傳統的教育思想、教育理論、教育方法即教育技術帶來了新的變革和發展。計算機輔助教學是一種把文體、圖形、圖像、動畫、聲音等信息進行綜合處理后，實現雙向交流的教學方式。運用多媒體技術教學之后，不但使教與學雙方都感到輕松，還提高了教學效果和效率。

一、多媒體CAI課件在教學中的應用

多媒體CAI教學最終只是一種教學方法和教學手段的改進，目前而言，它還不能完全取代傳統教學手段。因此。在選擇和確定多媒體CAI教學內容時，必須對教學的內容和教學對象進行分析，考慮哪里內容有必要采用多媒體CAI教學，哪些內容適合采用傳統教學手段，并根據學校實際條件等因素進行正確的選擇和確定。

比如說，我們在《平面連桿機構》這一章節的學習中，一般的鉸鏈四桿機構根據兩連架桿的運動形式不同可分為曲柄搖桿機構、雙曲柄機構和雙搖桿機構三種形式。由于大多數學生沒有實際生產經歷、空間想象能力較弱，加上掛圖不直觀、模型能動性不強，學生難以明白這三種機構形式的運動情況以及三種機構的區別與聯系。這是傳統教學方法的一大缺陷。如果我們采用多媒體課件制作出曲柄搖桿機構、雙曲柄機構、雙搖桿機構這三種機構形式運動過程的動畫演示給學生觀看，這樣學生就能夠清晰地觀察到三種機構形式的工作過程。對于后續的一些重要概念，如極限位置、死點、極位夾角等能有一個明確的理解。

就《機械設計基礎》課程而言，我們認為以下內容比較適合多媒體CAI教學：（1）機械原理部分。平面機構自由度計算中的虛約束、平面四桿機構的類型及應用、鉸鏈四桿機構的演化、圖解法設計凸輪機構反轉法原理、常用機構的介紹。（2）機械零件及傳動部分。齒輪傳動中的嚙合原理及嚙合傳動、蝸桿的特點和類型、輪系的介紹、帶傳動的傳動原理、軸的類型及結構設計、軸承的類型及選用。通常課程并不能所有內容都適宜多媒體教學，一些理論推導，如機構的設計和零件的強度計算，還是應該以黑板板書為主。

二、《機械設計基礎》課課堂引入多媒體教學的方法

《機械設計基礎》課的內容前后聯系不是很大，這樣，在將多媒體技術引入《機械設計基礎》課的課堂教學的操作上就有很大的靈活性。可以根據各章節或者某個具體問題的需要來引入一段錄像或用一個課件甚至幾個圖片都可以達到較好的效果。以下幾種方式可以靈活使用。

（1）錄像教學方式這種教學手段一般稱之為電化教學，即用電視錄像進行部分課程內容的教學。我們安排了緒論中的內容以這種方式進行。通過錄像中對歷史的濃縮，對當前機械業的展示及對機械業未來的發展展望，讓學生對整個機械行業的歷史及其發展有個生動形象的簡單認識。

（2）圖片模型輔助教學模式此模式主要是利用教學模型、圖片、圖表、幻燈片等手段進行輔助教學，其教學設施簡單，如掛圖、幻燈機、視頻平臺等。這種模式主要針對《機械設計基礎》課中機構的組成、動作原理等內容的教學所采用的一種簡捷方式。它可以根據教師教學安排，隨時出現在課堂中需要的環節。這種方式雖有一定的直觀性，但不夠生動，難以表達動態過程。

（3）多媒體投影教學模式多媒體投影教學模式是我校主要采用的一種教學手段。其構成也并不復雜：一臺多媒體投影儀，一臺筆記本計算機，一臺視頻平臺及擴音設備等，即構成一個理想的多媒體投影教室。這種教學模式下，教師可方便地隨時應用多媒體技術來說明一個問題或整個章節，可將電視、圖片、幻燈教學集中到以計算機技術為平臺中心、課件為主要方式的教學中。

三、應用多媒體教學需要注意的問題

采用多媒體教學后，減少了教師板書、作圖等工作量，提高了教學效率，但由于課堂信息容量增大后，課堂教學節奏加快，學生的思維處于高度集中狀態，稍有疏忽就會跟不上進度，并且在快節奏的學習過程中，學生來不及對教學內容進行思考，教學效果反而不好。

四、結束語

多媒體技術為《機械設計基礎》課教學提供了一種現代化的教學平臺，顯示了巨大的優勢。教師應充分運用現代化教學手段，利用多媒體技術，改革課堂授課方式，提高學生對《機械設計基礎》課的學習興趣、學習主動性和創造性，提高課堂教學效率、效果和質量，讓學生輕松步入機械知識的殿堂。

（作者單位：鄭州華信學院）

參考文獻：

[1]陳立德.機械設計基礎[M].北京：高等教育出版社，2004.

[2]于興芝.《機械設計基礎》課的CAI教學[J].機械職業教育，2002，（2）.

[3]徐錦康.機械設計[M].機械工業出版社，2001.