基于Moodle軟件的《三維機械產品設計》課程項目化教學系統構建

潘志國

（青島農業大學，山東青島,266109）

1 Moodle 介紹

Moodle軟件是由來自澳大利亞的博士Martin Dougiamas開發的一款新型課程管理系統，該軟件以建構主義和人本理論作為開發的理念指導的開源軟件，以此提升教師教學質量的在線管理教學軟件。同時，該軟件在被推出之后則被廣泛的應用，而其原因是因為該軟件具備以下典型的特點：

（1）開源與免費

對該系統軟件的使用，其典型的特點是在于其開源性和對用戶免費。而其免費也就意味著所有的學校在使用該軟件的使用，其不必按照傳統的付費。由于我國教育經費長期緊張，對信息化時代下的高職院校改革將是巨大的機會。同時，其開源性將決定對軟件的使用看靈活處理，從而使得各個不同的高職院校可根據自身的實際對軟件進行修改，從而更符合自身專業的培養要求。

（2）易操作性

為滿足不同用戶對軟件的需求，對該軟件的設計簡單，易于老師對其中的模塊進行設計，從而加快了該軟件應用的步伐。

（3）體現了先進的教育理念

軟件的設計將建構主義、以人為本的教育理念貫穿其中，通過軟件實現對學生知識的建構，并在軟件的教學管理中始終體現出以學生發展為根本。

（4）支持各種教學管理

軟件為廣大教師提供的不同的功能，并通過教師自身對功能的限制和設計，即可實現對課程的應用，從而實現對課堂的靈活化的處理。

（5）科學評價系統

針對以往的教學反饋比較慢的問題，系統采用更為靈活的課堂評價，如通過在線測試對學生課堂學習進行在線跟蹤；通過調查，可對教師的教學效果進行技術的反饋，以方便教師在下節課對課堂教學方式進行修改。

圖1 Moodle 系統結構圖

2 基于Moodle的《三維機械產品設計》課程教學系統功能設計

2.1 教學資源模塊

該模塊主要用于教師對課程資源的展示，從而為學生提供資源的途徑。該模塊支持任何包括視頻、PPT、txt、word等在內的資源查看。通過教師的遠程或者本地的上傳將資源上傳到服務器，從而供學生查看或者是觀看。

同時結合《三維機械產品設計》課程的要求，將課程按照不同項目進行分組，從而對學生的教學中步步推進。換句話說就是將該課程以一個大項目作為案例將11類小項目串聯起來，每類小項目包含不同的題目供教師示范和學生練習，以提高其軟件應用的熟練程度。每個大項目涵蓋了課程的所有的重點知識；大項目可以選擇學生較為熟悉或者感興趣的機械產品或者機電產品的概念設計來完成，充分發揮學生的自主性，方案由項目小組自行完成，等課程結束后，各項目小組在規定的時間內完成大項目的設計并作項目匯報演示。

通過一個大項目串聯起來，然后根據涉及內容分解成零件、裝配、工程圖和曲面設計四大部分。將零件模塊根據機械零件特點分成五類小項目：軸套類零件設計、輪盤類零件設計、叉架類零件設計、箱體類零件設計、標準件和常用件類零件設計；裝配分為裝配設計和爆炸圖設計兩類小項目；工程圖分為生成視圖、尺寸與注釋兩類小項目；曲面設計分為網格曲面、掃掠兩類小項目。所有的小項目合計11類，每一類小項目占用4個學時；教學中教師會采用啟發式、引導式教學方法為學生演示每一類小項目的設計思路、方法、所用特征命令，安排學生類似項目進行練習。小項目主要靠學生個體獨立完成，所有的小項目完成后，三維機械產品設計大項目的核心知識點也就講解完畢。

表2 齒輪泵傳動軸項目任務單

以齒輪軸為例，先將齒輪軸按結構特征分為軸肩、齒輪、鍵槽、螺紋、退刀槽等幾個部分組成。根據每個結構特征對應CATIA軟件的一種或幾種特征實現方法，設置教學目標和教學過程。齒輪泵傳動軸項目任務單表2所示。

2.2 作業提交模塊

作業模塊主要用于對《三維機械產品設計》課程作業的提交，教師通過該模板可給學生設定提交作業的最后時間，學生則通過網絡將作業上傳到服務器，同時教師通過對作業的修改，及時將成績和評語傳遞給學生，從而形成良性的互動。同時在系統中鏈接CAD制圖軟件，從而使得學生能夠通過將所學到的機械知識運用到實踐當中。

2.3 測驗模塊

在對《三維機械產品設計》課程學習完成之后，教師可根據情況對學生進行測試，而這種測試包括簡答題、選擇題等各種不同的題型。這些題型被保存在題目當中，教師對課程的題庫進行實時更新。

2.4 交流版塊

該模塊允許用戶通過文本進行交流，通過教師對不同話題的設置，從而讓學生廣泛的參與到對該三維機械課程的討論中來，從而在網絡中實現對不同知識點的討論，更好的營造靈活的學習氛圍，并通過聊天窗口實現對個人圖片等的顯示；同時支持URLS，內嵌的 HTML，圖片等所有的談話記錄都被保存下來備日后查看。

2.5 調查模塊

在系統當中提供一些預先設定的問卷，通過這些問卷可了解到學生對教師的態度，并通過統計讓教師對調查的結果進行了解，以此讓教師轉變自身的教學態度。

2.6 WIKI 版塊

Wiki 專題討論模塊是一種可在網絡上開放、可供多人協同創作的超文本系統，教師可以用 Wiki 集體備課和科研討論。學生可以利用 Wiki 功能進行協作探究式學習。每個學生都可以成為 Wiki 的創建者,可以將自己感興趣的話題或不懂的問題發布在 Wiki 上與同學交流。

3 基于Moodle的教學系統在教學實踐中注意的問題

由傳統的教學方法轉變到以建構主義為主要理論的現代信息教學系統需要一個過程，學生和教師要從“教師講，學生聽”被動的教學模式向“教師為主導、學生為主體”主動學習模式轉變，給教師提出了更高的挑戰。

3.1 教師方面

教師應該具有比較全面的理論和實踐知識，才能應對“以學生和項目為中心”組織教學，教師只有具備了教學設計能力、調控能力和隨機應變能力，才能充分發揮該系統的積極作用。系統設計應用后對教師提出了更高的要求，教師不光要熟練應用三維設計軟件，更重要的是熟悉如何利用該系統，同時熟悉機械產品設計的開發流程，了解更多的創新產品設計，能夠給學生正確的引導，培養學生的創新意識和創新能力。引導學生對每個大項目做一下分工，每人完成一定的設計內容，而且要做好學精，不要把整個任務都讓某個同學或者幾個同學完成，每個成員都要為項目的完成做出貢獻，從中學到知識。

3.2 學生方面

很多學生已經習慣了被動學習，由被動到主動需要一個過程，教師需要耐心引導，通過增強課程教學的趣味性，讓學生感興趣，主動參與其中，增強學生學習的積極性和主動性；通過團隊協作，使學生增強主人翁意識、責任感和集體榮譽感；小組相互競爭，并通過推薦好的作品參加相關的設計大賽或者展覽來提高學生學習的熱情。大項目的完成要避免生搬硬套、東拼西湊、糊弄過關，通過創新產品設計引導，使學生樂于思考、發散思維，逐步培養學生的創新意識和創新能力。

3.3 教學內容要體現層次性和綜合性

教學資源模塊的內容設計要遵循從易到難、循序漸進的原則，尊重學生的認知規律，逐步遞進的讓學生掌握所學知識；還要以完成一個具體的設計任務作為項目，而不是單純的一個知識點，每個小項目相互獨立，但又相互關聯，通過大項目將小項目知識串聯起來，從而形成一個較為完整的機械產品設計項目。

邵順增.項目化教學之項目選擇[J].《資治文摘：管理版》,2009(5)∶ 126