信息技術在高職機械分析應用基礎課程中的應用

丁紅珍 曾憲榮

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?近年來，為推動信息技術與教育教學深度融合，提高職業院校教師教育技術應用能力和信息化教學水平，全國和各省市已連續多年舉辦高職院校信息化教學比賽。以2018年廣東省職業院校信息化教學大賽課堂教學比賽一等獎作品急回特性的應用為例，闡述信息技術在機械分析應用基礎課程中的應用。通過采用“微知庫”平臺、教學視頻、動畫、機構仿真技術、無線投屏技術、二維碼等信息技術，學生上課的積極性、課堂參與度、任務完成度等都有明顯提高，教學效果較顯著并有效達成了教學目標。

[關 ? ?鍵 ? 詞] ?信息技術;高職;教學比賽;機械

[中圖分類號] ?G712 ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標志碼] ?A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號] ?2096-0603（2019）18-0150-02

為深入貫徹落實《國務院關于加快發展現代職業教育的決定》和《教育信息化“十三五”規劃》，推動信息技術與教育教學的深度融合，提高職業院校教師教育技術應用能力和信息化教學水平，全國和各省市已連續多年舉辦高職院校信息化教學比賽。該賽項是考核教師信息化教學水平的重要賽事，致力于“推動職業教育教學改革創新，提高教師教育技術應用能力和信息化教學水平，促進信息技術在教育教學中的廣泛應用”。[1]目前信息化教學比賽已成為推動職業教育教學改革的重要力量，在提升職業技能人才培養質量方面發揮著不可替代的作用。[2]

一、信息技術在機械分析應用基礎課程中應用的必要性

機械分析應用基礎是國家級精品課程和廣東省在線開放課程，是高職機械類、近機類各專業的技術基礎平臺課程。該課程依照新時期技術技能人才培養要求，以職業崗位所需的知識和技能為依據，目的是培養學生應用基本知識和理論分析、解決實際問題的能力，應用多門學科的知識和技術解決工程綜合問題的能力，如動手能力、合作能力、創新能力以及對擇業的適應能力。它以高等數學、現代機械制圖、機械制造技術基礎等課程的學習為基礎，是進一步學習與機械設備相關的各專業課程的基礎。[3]

由于涵蓋的學科較多，內容較抽象，傳統的教學以文字為主，不夠直觀和形象，難以激發學生的學習熱情，對一些重點難點只能通過實物模型來講解，學習效果不佳。本次教學充分利用信息化平臺的各項資源，通過多元方法和手段，系統優化教學過程，解決教學中的重點和難點，使學生更易于理解和掌握急回特性，從而激發學生的學習興趣，調動學生的學習積極性，將傳統課堂教學中學生被動接受轉變為學生主動參與、獨立思考，提升教學效率和效果。

二、信息技術在急回特性的應用中的應用

急回特性的應用選自機械分析應用基礎課程“結構設計”中的“利用機構特性提高工作效率”。急回特性是平面四桿機構的一個重要特性，可以縮短非生產時間，減小原動機功率，提高生產效率。傳統的教學以多媒體課件、教學模型為主，不夠直觀和形象。學生難以理解極位夾角等概念，不會判斷給定機構是否具有急回特性，能否用來提高牛頭刨床的工作效率，學習效果不佳。本次教學充分利用信息技術，通過多元方法和手段，系統優化教學過程，解決教學中的重點和難點，使學生更易于理解和掌握急回特性，從而激發學生的學習興趣，調動學生的學習積極性。將傳統課堂教學中學生被動接受轉變為學生主動參與、獨立思考，提升教學效率和效果。以下是信息技術在急回特性的應用中的應用。

（一）“微知庫”國家教學資源共享庫平臺

“微知庫”平臺是一個支持課前、課中、課后學習的開放性、可擴展性在線學習平臺，可實現“能學”與“輔教”兩大功能。學生利用平臺完成課前、課中和課后任務，教師利用平臺輔助教學。通過該平臺，教師可以很好地與學生交流互動，可完成學生的實時二維碼考勤、推送課前預習任務、檢查并講解學生上傳的資料及完成的課堂測試、布置課后任務、統計學習情況、導出考核成績等。學生通過“微知庫”平臺可獲取電子書、課件、教學視頻、仿真動畫等信息化教學資源，上傳預習過程搜集到的資料及完成的教學任務，完成課后任務和單元測試，并對感興趣的問題提問，教師與企業專家進行遠程答疑。該平臺豐富的教學資源可滿足學生的學習要求，通過該平臺學生可自主完成學習、自定義學習路徑、自我控制學習進度，拓展了學習時間與空間，實現了個性化、差異化的學習。

課前，教師將任務推送到“微知庫”平臺，通過“微知庫”APP等推送課前預習任務。學生接到預習通知后，登錄“微知庫”APP或“微知庫”PC學生平臺，在該教學資源庫平臺瀏覽、獲取電子書、課件、教學視頻、仿真動畫等信息化教學資源并進行自主學習、小組協作學習提出解決提高牛頭刨床工作效率的方案。

課中，教師根據學生上傳到“微知庫”平臺的資料，提出解決方案，應用“微知庫”教學資源庫的教學資源，使用多媒體設備進行詳細剖析：如何利用機構的急回特性提高牛頭刨床的工作效率。學生以小組的形式協作完成任務：判斷給定機構是否具有急回特性，能否用來提高牛頭刨床的工作效率。然后，使用“微知庫”的“實訓任務”模塊上傳資料，并派代表上臺展示交流。教師針對學生完成任務的情況，進行點評并及時調整教學策略，啟發學生思考哪些機構可以用來提高牛頭刨床的工作效率，解決教學難點。最后，教師總結并通過“微知庫”布置課后任務、完成課程考核。

課后，拓展任務：如何將急回特性應用于其他工程實例中。學生利用網絡平臺資源，在“微知庫”平臺完成課后任務和單元測試，并與教師或企業專家進行遠程答疑。

（二）教學視頻和動畫

通過教學視頻和動畫可使原來學生難以理解、抽象的學習內容通過視頻、動畫等表現形式變得直觀，有效解決了教學過程中的重點及難點，增強了學生的學習興趣，提高了學生的學習效率。

用曲柄搖桿機構動畫幫助學生理解極位夾角這一重要參數。通過動畫可使學生很直觀地看出當搖桿處在兩極限位置時，曲柄所在的位置，從而很容易找出極位夾角，理解急回特性存在的條件，有效破解教學重點。

通過偏置曲柄滑塊機構、對心的曲柄滑塊機構和擺動導桿機構的動畫，便于學生更好地判斷機構是否具有急回特性，有效地解決教學中碰到的重點和難點。當第三組學生不能正確找出極位夾角θ時，及時調整教學策略，通過動畫、連續圖片等方式找出極位夾角θ，加深學生對極位夾角θ的理解。并啟發學生思考哪些機構可以用來提高牛頭刨床的工作效率，解決教學難點。

通過急回特性方向的視頻，使學生深刻理解急回特性方向的重要性，避免在實際中將電動機的方向接反。通過插床視頻，學生可清晰地觀看到插床運動時的急回特性，以工程實例說明急回特性也可用來提高其他機床的生產效率，將知識進行有效遷移。

（三）機構仿真技術

通過機構仿真技術可模擬機構的運動，從而更好地展示機構的急回特性，讓枯燥的理論知識以淺顯易懂的方式呈現出結果，加深對理論知識的理解和認識，提高學生的學習興趣。

（四）無線投屏技術

采用無線投屏技術可以將學生運用仿真技術實現擺動導桿機構的運動仿真動畫實時展現在投影上，實現教師電腦和學生電腦的有效對接，便于學生成果的分享與展示，增強學生課堂的參與感，提高分享效率。

（五）二維碼技術

通過二維碼技術學生可以實時教學視頻、動畫、參考資料等。學生通過近距離觀察牛頭刨床的運動，可直觀看出牛頭刨床工作行程速度比較慢，而回程比較快，從而引出急回特性。提高信息獲取效率，增強課堂的互動性。

三、采用信息技術的教學效果

高職學生有一定的信息化素養，善于獲取網絡信息，在教學中融入信息技術，可以有效激發學生的求知欲望，提高學生的學習興趣，更能夠延長學生的有意注意時間。[4]將多種信息化技術應用到機械基礎課程的教學后，能夠充分調動學生的學習積極性，激發學生潛能，教學活動的效率得到了明顯提高，有效完成了教學的知識目標和技能目標，提高了學生的專業能力和個人能力，從課前預習率到課后任務完成都有大幅度的提升。

（一）學生上課的積極性有所提高

傳統的教學比較枯燥和乏味，有些重點難點學生不易理解，通過視頻、動畫、仿真技術等信息技術，實現復雜問題簡單化，抽象問題形象化，可以幫助學生破解教學重點和難點，更好地理解急回特性，由于學生能較好地理解教學內容，所以積極性比較高。

（二）學生上課的參與度提高了

學生是學習的主體，要最大限度地參與教學活動。學生通過在“微知庫”平臺完成一個個教學任務，積極參與到課程中來，實現在做中學。

（三）教學效果較顯著

根據“微知庫”平臺的統計數據、問卷調查、座談等內容發現，相比于傳統的課堂教學，學生學習的效果較顯著：通過信息技術的運用，學生能較好地理解教學重點及難點，學習收獲較大;通過在“微知庫”平臺課前預習任務，課中完成任務，課后拓展任務，學生能較好地完成急回特性的系統學習。

通過將合適的信息技術應用于急回特性的實踐，發現學生上課的積極性和參與度都有明顯提高，有效破解了教學重點及難點，教學效果較顯著。利用“微知庫”平臺，實現“能學”與“輔教”兩大功能，學生利用平臺完成課前、課中和課后任務，教師利用平臺輔助教學。采用無線投屏技術，實現教師電腦和學生電腦的有效對接，便于學生成果的分享與展示。通過動畫、教學視頻等信息化技術，幫助學生理解極位夾角θ的含義、急回特性存在的條件、方向判斷等，有效解決教學重點及難點，完成急回特性的系統學習。

參考文獻：

[1]柏景嵐.全國職業院校信息化教學大賽解析：以高職組教學設計分賽項為例[J].職業技術教育，2016（12）：43-46.

[2]楊洋.信息化教學比賽對職業院校教與學的促進作用：以獲獎作品水平角的測量為例[J].林區教學，2018（4）：35-38.

[3]李會文，皮云云.機械分析應用基礎（第2版）[M].北京：機械工業出版社，2017.

[4]劉麗萍.信息技術在高職液壓與氣壓傳動課程中的應用研究[J].產業與科技論壇，2018（17）：158-159.

編輯 李 靜