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一、机械制图课程介绍与教学方法
机械制图是研究机械产品信息表达、阅读规律的一门学问,即如何绘制及阅读机械图样。它主要介绍制图基本原理和规则,学习绘制和阅读机械工程图样的方法,培养作图的技能与技巧,是一门实践性很强的专业基础课。本课程不仅为学习专业技术知识提供基础,也是直接服务于生产的重要工具。机械工程图样是工程与产品信息的载体,是工程界表达设计思想、技术交流的语言,是工程技术部门的一项重要技术文件,可以用二维图形表达也可以用三维图形表达,可以用手工绘制也可以由计算机生成。
机械制图是机械工程类专业的平台主干课程,在教育内容上要适应机械工业发展。我们更要找准高职专业培养目标在现代制造系统中的定位,以确定机械制图课教学体系及教学基本内容。近年来随着计算机技术的不断进步,三维图形的绘制和立体模型的制造越来越容易。通过利用现代化教学设备如网络教学系统、双向多媒体教学系统等,以现代化教学手段进一步促进教育观念、教育体系、师资队伍和教学管理的现代化。这也便于加强与国内名牌大学同行的学术交流,进一步提高教师的业务素质和学术水平,掌握应用新知识、新技术的水平,使本课程的教学质量得到显著提高。
二、多媒体教学的意义
近五十年来,我国现代教学手段从技术发展和教学特征来看,经历了视听教学、计算机辅助教学、多媒体教学和网络教学等四个阶段。计算机辅助教学始终围绕着计算机与学生之间的一系列“对话”展开的,以交互作用为基本教学原则。教师利用计算机展示教学信息、收集学生的反应信息,及时地对反应信息进行评价并反馈给学生。多媒体技术在迅速发展,它继承了交互性优势,而且具备视听教学的直观性。网络教学是在多媒体教学的基础上发展而来的,继承了多媒体教学的优势,并与网络技术相结合,充分利用网络的资源共享和通信功能,实现了远距离的实时对话和丰富的信息交流。
目前,现代教学手段的发展,信息种类、数量急速增长,媒体技术也不断飞跃,使教学手段的发展更趋于综合化。为了使教学更形象与直观,更富有个性,更适合每个学生的需求,教学手段的综合化成为现代教学手段的一种必然趋势。
三、多媒体课件制作介绍
多媒体技术是迅速发展的综合性电子信息技术,它包括两方面的含义:一是指存储信息的实体,如硬盘、盘、光盘、半导体存储器等;二是指传递信息的载体,如数字、文字、声音、图形和图像等。人类在信息交流过程中要使用各种信息载体,其表现形式和传递方式就是多媒体,是将计算机技术与视频、音频和通信技术融为一体的新技术,能同时获取、处理、编辑、存储和展示多个不同类型的信息。目前,随着计算机技术和数字信息处理技术的飞速发展,计算机数字化及其交互能力极大地推动了多媒体技术的发展,给人们的工作、生活和娱乐带来深刻的革命。网络型多媒体课件的制作包括课件内容的总体策划、脚本的设计制作、课件素材的准备、媒体集成与交互控制、课件的调试运行及维护更新。
1.课件内容的总体策划
确定教学主题目录、组织教学过程、建立知识结构、确定知识交叉跳转关系,构思出融文本、图形、动画及声音为一体的多媒体电子教材。
2.脚本的设计制作
对教学内容进行编辑,包括封面设计、课件界面设计、安排结构、组织素材,确定媒体所使用的技术要求。
3.课件素材的准备
收集、制作课件所需的图片、动画及声音等素材,并以一定的文件格式存储。这个过程会花费大量时间,也直接决定了课件制作的速度。
4.媒体的集成与交互控制
将各种素材进行集成,并设置用户对课件的控制点和交互方式。在具体制作过程中要注意形成良好的操作习惯,以便加快课件制作速度、方便课件的修改。将菜单和图标驱动的层次结构的交互和文本超连接的网状结构的交互相结合,使课件具有高度的交互性。将具有整体功能的部分作为一个模块,方便随时调用,并在使用者出现错误操作时给予一定的提示。
5.课件的调试运行及维护更新
课件制作好后,需要对它进行调试,在不同的操作系统、软硬件环境下进行调试,以获取最佳运行环境,并将课件随堂试用,检测教学效果。在以后的使用过程中,还需对课件内容不断更新完善,使它在教学中发挥更强大的作用。
四、应用实例
在教授“三视图的形成及投影规律”一节时,三视图的形成较为抽象,初学者往往很难完成空间物体到平面的转换。如果采用多媒体课件动态的演示放置在三投影面体系中物体的投影过程,让学生直接感受到三维立体向二维平面的转换过程,学生就会对三视图的“形成”及“展开”过程一目了然。这样既活跃了学生的空间思维过程,又提高了学生的观察效率,学生对所学教材能获得充分感知,有助于建立完整的空间概念,提高空间想象能力。
又如,讲解“装配图”这节时,可以使用多媒体课件三维动画的特有表达手段,用其形象、生动和直观的特点将部件和机器的工作原理、装配结构及拆、装配过程表达出来,使教学内容丰富多彩又便于理解。这样可以激起学生强烈的求知欲望与学习制图的极大兴趣, 能够更好地发挥学生的主观能动性,提高学习效率。
下面以千斤顶的装配过程及工作原理为例,说明使用3ds max软件进行多媒体动画的制作方法。首先,在AutoCAD 绘出千斤顶的五个零件(底座、起重螺杆、旋转杆、螺钉及顶盖)的三维模型;然后,分别将五个零件导入qianjinding.max的3dsmax源文件中,注意要以DWG格式导入;接着,制作动画,在3ds max 的动画面板上,不同的时间桢设置这五个零件位置,可直接输入三维坐标值,还可输入各零件的旋转方向和角度;接下来,调整动画及渲染输出,动画面板设置好后,播放动画看一看,如果不是预期的效果,可打开曲线编辑器,对各零件的运动时间、移动方向、旋转角度进行调整,直至达到满意的效果。最后,对动画进行渲染,并以AVI 的格式保存。
研究和探讨了国内高校对机械制图这门课程的教学方法和手段,笔者认为运用多媒体技术辅助教学,可以用丰富多彩的实例、信息拓宽学生的空间想象力、增强读图能力、有效提高教学效果。在多媒体课件中插入电脑动画,更能提高学生的理解和接受能力,激发学生的学习积极性和主动性,使很多学生将精力集中在实用性强的基础知识和应用软件上。介绍了多媒体技术多媒体课件的制作工具,包括硬件设备和应用软件,概括了多媒体课件设计制作过程,初步探讨了机械制图网络型多媒体课件的实施方法。
(作者单位:湖南化工职业技术学院)
机械制图是研究机械产品信息表达、阅读规律的一门学问,即如何绘制及阅读机械图样。它主要介绍制图基本原理和规则,学习绘制和阅读机械工程图样的方法,培养作图的技能与技巧,是一门实践性很强的专业基础课。本课程不仅为学习专业技术知识提供基础,也是直接服务于生产的重要工具。机械工程图样是工程与产品信息的载体,是工程界表达设计思想、技术交流的语言,是工程技术部门的一项重要技术文件,可以用二维图形表达也可以用三维图形表达,可以用手工绘制也可以由计算机生成。
机械制图是机械工程类专业的平台主干课程,在教育内容上要适应机械工业发展。我们更要找准高职专业培养目标在现代制造系统中的定位,以确定机械制图课教学体系及教学基本内容。近年来随着计算机技术的不断进步,三维图形的绘制和立体模型的制造越来越容易。通过利用现代化教学设备如网络教学系统、双向多媒体教学系统等,以现代化教学手段进一步促进教育观念、教育体系、师资队伍和教学管理的现代化。这也便于加强与国内名牌大学同行的学术交流,进一步提高教师的业务素质和学术水平,掌握应用新知识、新技术的水平,使本课程的教学质量得到显著提高。
二、多媒体教学的意义
近五十年来,我国现代教学手段从技术发展和教学特征来看,经历了视听教学、计算机辅助教学、多媒体教学和网络教学等四个阶段。计算机辅助教学始终围绕着计算机与学生之间的一系列“对话”展开的,以交互作用为基本教学原则。教师利用计算机展示教学信息、收集学生的反应信息,及时地对反应信息进行评价并反馈给学生。多媒体技术在迅速发展,它继承了交互性优势,而且具备视听教学的直观性。网络教学是在多媒体教学的基础上发展而来的,继承了多媒体教学的优势,并与网络技术相结合,充分利用网络的资源共享和通信功能,实现了远距离的实时对话和丰富的信息交流。
目前,现代教学手段的发展,信息种类、数量急速增长,媒体技术也不断飞跃,使教学手段的发展更趋于综合化。为了使教学更形象与直观,更富有个性,更适合每个学生的需求,教学手段的综合化成为现代教学手段的一种必然趋势。
三、多媒体课件制作介绍
多媒体技术是迅速发展的综合性电子信息技术,它包括两方面的含义:一是指存储信息的实体,如硬盘、盘、光盘、半导体存储器等;二是指传递信息的载体,如数字、文字、声音、图形和图像等。人类在信息交流过程中要使用各种信息载体,其表现形式和传递方式就是多媒体,是将计算机技术与视频、音频和通信技术融为一体的新技术,能同时获取、处理、编辑、存储和展示多个不同类型的信息。目前,随着计算机技术和数字信息处理技术的飞速发展,计算机数字化及其交互能力极大地推动了多媒体技术的发展,给人们的工作、生活和娱乐带来深刻的革命。网络型多媒体课件的制作包括课件内容的总体策划、脚本的设计制作、课件素材的准备、媒体集成与交互控制、课件的调试运行及维护更新。
1.课件内容的总体策划
确定教学主题目录、组织教学过程、建立知识结构、确定知识交叉跳转关系,构思出融文本、图形、动画及声音为一体的多媒体电子教材。
2.脚本的设计制作
对教学内容进行编辑,包括封面设计、课件界面设计、安排结构、组织素材,确定媒体所使用的技术要求。
3.课件素材的准备
收集、制作课件所需的图片、动画及声音等素材,并以一定的文件格式存储。这个过程会花费大量时间,也直接决定了课件制作的速度。
4.媒体的集成与交互控制
将各种素材进行集成,并设置用户对课件的控制点和交互方式。在具体制作过程中要注意形成良好的操作习惯,以便加快课件制作速度、方便课件的修改。将菜单和图标驱动的层次结构的交互和文本超连接的网状结构的交互相结合,使课件具有高度的交互性。将具有整体功能的部分作为一个模块,方便随时调用,并在使用者出现错误操作时给予一定的提示。
5.课件的调试运行及维护更新
课件制作好后,需要对它进行调试,在不同的操作系统、软硬件环境下进行调试,以获取最佳运行环境,并将课件随堂试用,检测教学效果。在以后的使用过程中,还需对课件内容不断更新完善,使它在教学中发挥更强大的作用。
四、应用实例
在教授“三视图的形成及投影规律”一节时,三视图的形成较为抽象,初学者往往很难完成空间物体到平面的转换。如果采用多媒体课件动态的演示放置在三投影面体系中物体的投影过程,让学生直接感受到三维立体向二维平面的转换过程,学生就会对三视图的“形成”及“展开”过程一目了然。这样既活跃了学生的空间思维过程,又提高了学生的观察效率,学生对所学教材能获得充分感知,有助于建立完整的空间概念,提高空间想象能力。
又如,讲解“装配图”这节时,可以使用多媒体课件三维动画的特有表达手段,用其形象、生动和直观的特点将部件和机器的工作原理、装配结构及拆、装配过程表达出来,使教学内容丰富多彩又便于理解。这样可以激起学生强烈的求知欲望与学习制图的极大兴趣, 能够更好地发挥学生的主观能动性,提高学习效率。
下面以千斤顶的装配过程及工作原理为例,说明使用3ds max软件进行多媒体动画的制作方法。首先,在AutoCAD 绘出千斤顶的五个零件(底座、起重螺杆、旋转杆、螺钉及顶盖)的三维模型;然后,分别将五个零件导入qianjinding.max的3dsmax源文件中,注意要以DWG格式导入;接着,制作动画,在3ds max 的动画面板上,不同的时间桢设置这五个零件位置,可直接输入三维坐标值,还可输入各零件的旋转方向和角度;接下来,调整动画及渲染输出,动画面板设置好后,播放动画看一看,如果不是预期的效果,可打开曲线编辑器,对各零件的运动时间、移动方向、旋转角度进行调整,直至达到满意的效果。最后,对动画进行渲染,并以AVI 的格式保存。
研究和探讨了国内高校对机械制图这门课程的教学方法和手段,笔者认为运用多媒体技术辅助教学,可以用丰富多彩的实例、信息拓宽学生的空间想象力、增强读图能力、有效提高教学效果。在多媒体课件中插入电脑动画,更能提高学生的理解和接受能力,激发学生的学习积极性和主动性,使很多学生将精力集中在实用性强的基础知识和应用软件上。介绍了多媒体技术多媒体课件的制作工具,包括硬件设备和应用软件,概括了多媒体课件设计制作过程,初步探讨了机械制图网络型多媒体课件的实施方法。
(作者单位:湖南化工职业技术学院)