引言:在科技迅猛发展的背景下,信息技术的应用范围愈加广泛,尤其是在中职教育领域的应用,对教学质量的提升有着积极意义。中职机械专业课程具有较广的应用范围,在具体教学中应用信息技术,不仅能优化教学模式与手段,调动学生的主动性和积极性,提高学生的创新能力与机械实践能力,还能切实提升教学质量,进一步推动职业教育事业的发展。随着教育改革的不断深化,信息化教学越发重要,因此,对于中职机械工程专业信息化教学策略的研究有着鲜明现实意义。
1中职机械基础课程教学存在的问题分析
1.1 中职机械的教学设备不完善
中职机械类专业需要用到的设备是多样的,如《摩擦轮传动》中涉及到了外接圆柱式的摩擦轮、内接圆柱式摩擦轮、摩擦压力机、摩擦离合器、制动器;《螺纹的形成和种类》中涉及到了单线螺纹、双线螺纹和三线螺纹;《齿轮》中涉及到了直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、人字齿轮、圆锥齿轮等等。除了机械专业的设备种类较多之外,其购置的费用也是比较昂贵的,尤其是对于某些大型机器来讲,如普通车床、数控车床、自动化车床等等,即使是二手,其价格仍然不菲。在教学过程中,购置这些教学设备对于中职学校来讲是极大的压力。
1.2 理论讲授重于实践操作
中职机械类课程的知识点零散且抽象性较强,教师需要花费大量的精力和时间为学生讲解机械课程中的概念。例如,在学习《铰链四杆机构曲柄》的时候,学生需要掌握铰链四杆机构演化成衍生平面四杆机构的方法。①转动副演化成移动副。如引进滑块等构件。以这种方式构成的平面四杆机构有曲柄滑块机构、正弦机构等。②选取不同构件作为机架。以这种方式构成的平面四杆机构有转动导杆机构、摆动导杆机构、移动导杆机构、曲柄摇块机构、正切机构等。③变换构件的形态。④扩大转动副的尺寸,演化成偏心轮机构。教师需要讲解平面四杆机构、导杆机构、转动副、移动副等概念。这就导致教师的理论知识讲解要重于实践操作,不利于学生理实一体化的综合素质发展。
2中职机械工程专业信息化教学策略
2.1微课教学
中职机械专业教学涉及的知识点相对细化和琐碎,对学生实践能力的发展有着直接的影响,加上教师受课堂时间的限制,很难重复讲解这些琐碎的知识点,导致学生无法牢固掌握这些内容。对此,教师在实际教学中应该应用信息技术进行微课教学,将相关的教学视频录制成微课的形式,让学生在反复观看中清楚知晓整个制图的细节与环节,加深对知识内容的理解及印象,通过碎片化记忆的方式来牢固掌握知识[1]。以“螺旋传动的应用形式”为例,要想让学生对滚珠螺旋传动、差动螺旋传动、普通螺旋传动等模式的差别加以了解,教师可以在正式讲授前制作相关的小视频,如普通螺旋传动的原理或应用形式等,在此基础上进行视频、音频的展示与讲解,让学生对螺旋转动的全过程有直观认知,进而轻松理解;同时鼓励学生利用课后时间自行下载小视频,通过反复地观看和学习来清楚知晓三种传动模式的差异,并在课堂上进行“传动模式”的知识教学,帮助学生更好地掌握碎片化机械知识,提高学生的学习能力。
2.2多媒体教学
实训和理论是构成中职机械专业教学的重要部分。针对实训部分,由于中职院校缺乏资金和设备的支持,无法真正落实实训课程,不利于培养学生的实践技能;而理论知识相对复杂和抽象,增加学生理解的难度,降低学习效率与教学效率。多媒体教学的应用能通过动画、视频、音频、图片等形式呈现复杂抽象的知识点,带给学生直观化的印象,便于学生在短时间内快速记忆重点内容。对此,教师应借助多媒体技术进行多种教学渠道的开发,利用直观的方式向学生呈现难以理解的理论知识,加深学生的记忆;或者是有机融合实训教学与多媒体技术,为学生创设实践性的教学情境,促使学生在真实的情境中理解理论知识、锻炼实践能力。以“机械基础”为例,教师可以从教学内容出发,利用Solid works 软件制作生动有趣的动画,向学生直观呈现所学内容,以便学生轻松理解、高效记忆阀体的工作原理,尤其是阀芯的运动原理与液压传动器的操作流程,提升教学效果。此外,中职教师在机械专业教学中也可以借助多媒体网络教室进行作业或文件的演示、收发、讨论,以此增强学生的教学参与意识、实际操作能力、合作探究学习意识,促进教学质量的提高。
2.3翻转课堂教学
由于中职生选择职业教育前很少接触机械类知识,在专业知识学习环节缺乏抽象性思维,不能明确专业机械知识的具体结构、形成原理、概念等,导致理论基础不够、学习能力不足,继而影响学习效率和教学质量的提高。鉴于此,中职教师在机械专业教学中可以借助信息技术手段实施翻转课堂教学,激发学生学习的兴趣。以“连接”为例,对于学生理论基础知识不够的情况,教师可以利用网络下载生动、有趣的教学视频,以教学视频为依据制作相应的 PPT 课件,包括弹性连接、销连接和键连接、离合器与联轴器、螺纹连接等,在此基础上详细讲授各种连接构造,如切向键连接、半圆键连接、松键连接等,以此细化该章节的连接内容。然后适当搭配颜色鲜艳的图片,引导学生利用生活中的具体事物原理对不同的连接及其作用加以分辨,并在网络教学平台中上传学习清单,要求学生自行下载并学习关于“机械连接”的内容。在这样的方式下,学生能通过课前的有效预习掌握一定的知识基础,以便教师在课堂教学中针对重难点进行精细化讲解,达到精准教学的目的。
2.4UG 虚拟模型教学
UG 虚拟模型教学主要是利用 UG 软件的多个模块演示过程和结果,将三维立体形成过程进行虚拟化表现,直接获得运算的结果和过程。这种教学模式能改进传统教学模式的不足,培养学生的创新思维能力与空间想象能力,切实提高学习效率。UG 软件是以一定的零件模型为基础,将三维零件直接转化为二维平面图,学生可以利用 UG 虚拟模型来自由选择或组合多种表达方案,在搭配组合中深化零件方案,对比选择出最佳的设计方案[3]。以“相贯线的形成原理”为例,该课教学的重难点在于相贯线的形成、变化、特性、投影求法等,传统的教法多是由教师直接利用图片或实物模型进行讲授,学生在此过程中自行体会与想象,这种教法无法取得预想的效果。而 UG 虚拟模型的应用能帮助学生形象且直观地感受相贯线的变化、形成、方法和解题原理,增强对空间立体感的理解与想象。具体而言,教师可以利用圆柱和圆锥建模的方式进行相贯线重难点内容的讲述,在此基础上介绍辅助平面法作图法的使用环境、应用方法、原理等。然后利用电脑操作对圆柱的直径、位置、高度加以改变,引导学生观察形态大小、位置对相贯线的变化及影响。接着,利用构型方法剪掉圆锥体中的圆柱,对圆锥缺失部分进行观察,得出结论:相贯线不会随实体的挖孔而消失,并且相贯线的变化趋势和形状与实体贯穿时保持不变,只是可见性出现变化。通过这样的虚拟演示,能帮助学生准确理解相贯线的变化与形成,提高教与学的有效性。
结论:中职机械基础课程的理论知识较为复杂,涉及数学、动力学和绘图等多种门类的知识,加之中职学生基础薄弱,因此在实际的机械专业课程开展过程中,我们要从整体上把控,设置具有层次性的机械实训体系,利用信息技术整合校内外各种机械制造教学资源,推动学生机械基础知识和实践能力的同步发展,从而为学生今后的就业择业之路奠定坚实的基础。
参考文献:
[1]滕旭明,马玲.中职机械类专业课堂引入信息技术的教学改革[J].才智,2015(01):213.
[2]孙武.多媒体技术在中职机械教学中的应用[J].时代教育,2014(10):73.
[3]林良颖.试谈现代教育信息技术在中职《机械制图》教学中的运用[J].中小学电教(下),2013(10):20.
[4]俸慧娟.探究信息技术在中职机械专业教学中的应用[J].教育教学论坛,2013(40):259-260.