浅谈材料成型工艺基础多媒体立体化教学模式的构建与实践

　　1 、多媒体立体化教学模式的构建
　　《材料成型工艺基础》是我校机械设计制造与自动化品牌专业一门重要的技术基础课，在机械基础课程体系中体现出承上启下的桥梁作用，主要介绍材料成形机理、工艺与设备、成形方法和零件结构工艺性等内容，为机械零件毛坯的制造提供加工方法和工艺设计知识。由于其课程内容的广泛性、综合性、部分内容的抽象性和很强的实践性等特，采用以教师讲解为主，辅以少量模型教具、挂图以及黑板上画图等传统的课堂教学方式，难以描述清楚材料成形中微观、动态的变化过程与状态，也不能弥补学生工艺知识不足的问题，所以学生普遍感到难学、抽象、枯燥。再加上我校《材料成型工艺基础》课程学时较少，共32 学时，实验4 学时，理论教学只有28 学时，如何在有限学时内高质量地完成课堂教学任务，成为教学中的重要课题。因此，我们根据信息的内容，各教学媒体的特征及其用于教学的功能，将投影软片、PowerPoint 电子教案、录像片(或VCD 光盘)、CAI 仿真软件、三维软件、专用模拟软件，以及网络课程等多种媒体合理地、有机地结合起来，构建了《材料成型工艺基础》多媒体立体化教学模式。
　　2 、教学媒体的合理应用
　　各种媒体对不同的教学内容、教学目标、教学环境所显示的能力是不同的，因此，在《材料成型工艺基础》多媒体立体化教学中，应对各种教学媒体进行优化组合，注重各种媒体的使用时机和方式，使所选择教学媒体能发挥最大的效能。
　　其中，C A I 软件内容生动形象，图文并茂，信息量大，可清楚地描述材料成型的微观、动态的变化过程与状态;录像片内容涉及先进的材料成形工艺与方法，比较系统、全面、真实地反映了相关的新工艺、新技术、新发展，可弥补学生工艺知识的不足;利用E-drawing、Pro-e 等三维软件和专用模拟软件，学生能可在电脑上进行各种材料成形虚拟实践，了解一些工艺知识和获得做的经验，更为深刻地、透彻地理解所学的理论知识;《材料成型工艺基础》网络课程依托校园网络，跨越教师与学生在时间和空间上的距离，突破了传统面对面的课堂教学方式的限制，将授课内容由教室、车间延伸到校园网所覆盖的每个角落，为教师与学《材料成型工艺基础》多媒体立体化教学模式的构建与实践
　　1 、多媒体立体化教学模式的构建
　　《材料成型工艺基础》是我校机械设计制造与自动化品牌专业一门重要的技术基础课，在机械基础课程体系中体现出承上启下的桥梁作用，主要介绍材料成形机理、工艺与设备、成形方法和零件结构工艺性等内容，为机械零件毛坯的制造提供加工方法和工艺设计知识。由于其课程内容的广泛性、综合性、部分内容的抽象性和很强的实践性等特点，采用以教师讲解为主，辅以少量模型教具、挂图以及黑板上画图等传统的课堂教学方式，难以描述清楚材料成形中微观、动态的变化过程与状态，也不能弥补学生工艺知识不足的问题，所以学生普遍感到难学、抽象、枯燥。再加上我校《材料成型工艺基础》课程学时较少，共32 学时，实验4 学时，理论教学只有28 学时，如何在有限学时内高质量地完成课堂教学任务，成为教学中的重要课题。因此，我们根据信息的内容，各教学媒体的特征及其用于教学的功能，将投影软片、PowerPoint 电子教案、录像片(或VCD 光盘)、CAI 仿真软件、三维软件、专用模拟软件，以及网络课程等多种媒体合理地、有机地结合起来，构建了《材料成型工艺基础》多媒体立体化教学模式。
　　2 、教学媒体的合理应用
　　各种媒体对不同的教学内容、教学目标、教学环境所显示的能力是不同的，因此，在《材料成型工艺基础》多媒体立体化教学中，应对各种教学媒体进行优化组合，注重各种媒体的使用时机和方式，使所选择教学媒体能发挥最大的效能。
　　其中，C A I 软件内容生动形象，图文并茂，信息量大，可清楚地描述材料成型的微观、动态的变化过程与状态;录像片内容涉及先进的材料成形工艺与方法，比较系统、全面、真实地反映了相关的新工艺、新技术、新发展，可弥补学生工艺知识的不足;利用E-drawing、Pro-e 等三维软件和专用模拟软件，学生能可在电脑上进行各种材料成形虚拟实践，了解一些工艺知识和获得做的经验，更为深刻地、透彻地理解所学的理论知识;《材料成型工艺基础》网络课程依托校园网络，跨越教师与学生在时间和空间上的距离，突破了传统面对面的课堂教学方式的限制，将授课内容由教室、车间延伸到校园网所覆盖的每个角落，为教师与学生建立了一个有效的互动平台。
　　3 、多媒体立体化教学模式在《材料成型工艺基础》课程中的应用
　　1 )针对《材料成型工艺基础》课程的内容、图表、概念、难点多的特点，将每章节的讲课提纲、教学目的和要求、重点、难点、学习方法、结论和小结，以及习题分析解答等一些结论性的表格、文字和重要的图表都制成PowerPoint 和投影胶片。这样就克服了传统课堂教学画图难，板书费时间的缺点，加大了每堂课的信息量，开拓了学生的视野。学生对每堂课要达到的目的更加明确，对每章节的内容有了全面系统的了解。调动了学生学习的积极性，较大地提高了课时利用率和课堂效果。
　　2 )将录像片应用于绪论、铸造成形、锻压成形、焊接成形、塑料成形和快速成形，以及表面成形等工艺与设备的讲解中，弥补了学生工艺和专业知识的不足，增强了学生的感性认识，扩展了学生的知识面。录像片的应用使《材料成型工艺基础》课程的教学内容具体化、形象化，使概念和规律简单化，易于学生的理解和掌握，这样就调动了学生的积极性，激发了学生的学习兴趣性。
　　3 )在本课程的难点和知识点密集，以及微观抽象和动态的内容教学中，采用了计算机辅助教学软件进行教学，如对具有微观形态特征的概念、名词(如原子结合健、晶体结构和缺陷等)，发挥多媒体技术全方位、多视角营造知识空间的优势，采用以某种效果呈现三维立体图形及不同角度的展示，让学生观察其形体特征，内部结构等，即清晰，有动感，又可多角度观察;对大量的微观运动(如位错运动、塞积和增多的过程)，液态金属的结晶过程、焊接熔池的形成过程, 以及热处理中组织的转变过程等，采用二维或三维动画模拟将微观过程宏观化，变教师单纯的语言描述为动画模拟演示，加上教师精讲点拨，形象生动、直观、感染力很强，可使难点化解，大大简化了复杂的教学过程;又如在讲解零件结构工艺性时，利用E-drawing、Pro-e 三维制作软件，进行模拟动画实验，使学生在电脑上就能进行各种零件的拆装和结构工艺性设计和修改，构建出合理的工件。这样通过模拟实践，学生能更加深对知识点的理解。
　　4 )为了提高学生对《材料成型工艺基础》课程的兴趣，发挥学生的主观能动性，培养学生在材料加工成形工工艺和设备方面的创新精神，使爱好材料加工成形的工程技术人员、教师、学生对《材料成型工艺基础》课程教学体系以及前沿科学的了解和研究方便，达到学生与教师的互动，我们正在积极建立《材料成型工艺基础》教学和辅导网站，学生可通过该网站了解该学科的有关知识。网站介绍材料加工成型的发展前沿，录入《材料成型工艺基础》教学大纲、背课教案及相应的课件，设立教师与学生互动平台，及时解答学生所提出的问题，选编相应习题以便学生复习和自习。
　　4 、结束语
　　我们在四届机械类本科学生中采用多媒体立化体教学方法，并对学生进行信息反馈的问卷调查，大多数学生认为多媒体立体化教学方法比传统的粉笔十黑板式的教学方法更有利于学生掌握课程内容，且能活跃课堂气氛，激发学生的学习兴趣。期末考试成果统计表明，班级的平均成绩和优良率大大高于往届，明显地提高了《材料成型工艺基础》课的教学效率和教学效果。