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[摘要]塑料成型工艺及模具设计是一门理论与实际结合紧密、工程实践应用要求较高的主干专业课程，教学内容较为抽象和复杂,特别是平面工程图形难以理解,是一门难教和难学的课程。虽然实践环节的教学，可以增强学生感性知识，但是，一方面，实验室模型演示只能感觉到外观的变化；另一方面，做实验和去生产现场参观实习，既费时又费钱，难以满足目前实际需求。本着培养综合素质模具应用人才的宗旨，多年来，作者收集了大量的生产现场图片、图像、视频、制作了许多三维仿真图形及动画演示运用于多媒件教学中，通过转变教学理念，把生产现场融入到课堂教学中，以形象生动的动画形式加深学生对本课程的理解，充分调动课堂气氛，使本课程教学内容在时间和空间上得到了延伸，实现课堂与生产现场交叉式多元化教学,提高了学生自主性学习能力,取得了较好的学习效果。
[关键词]多媒体课件 图片 视频 三维图 动画演示
一、引言
塑料成型工艺及模具设计是材料成型与控制工程专业、机械设计制造及其自动化（模具方向）专业的主干专业课程，综合性、实践性非常强。课程主要介绍塑料成型工艺、塑料成型模具结构特点、装配关系及动作原理，其中涉及的二维平面结构图较多，对于学生来说，由于感性认识较少，普遍觉得课程内容难以理解，比较抽象和枯燥，缺乏学习兴趣；对于老师来说，传统方法采用板书、板画，再加挂图、实物模型进行讲解，教师讲起来费劲，学生听起来费力，教学进展慢，效果不理想。
虽然实践环节的教学，可以增强学生感性知识，加深对模具结构的直观认识，但是也受到一些因素制约：一方面，实验室模型演示各种成型方法，只能感觉到外观的变化，模具内部的运动关系不易观察，也不能把塑料成型过程中的熔体流动、温度场和压力场的变化表示清楚；另一方面，做实验和去生产现场参观实习，由于学生人数太多，既费时又费钱，难以满足实际需求。
二、本课程多媒体教学设计
针对上述问题，合理、有效地应用多媒体教学，扬长避短是十分必要的。
借助多媒体技术，把大量的现场图片、图像和生产视频“搬”入课堂，再配以Flash动画、三维仿真图形进行讲解，通过观看现场图片和视频，可以让学生自感深入现场之中，加深对实践环节的了解；另外通过充分运用虚拟仿真技术、Flash动画等展示教学内容，使较为枯燥的理论讲授转变为形式多样的课堂讲解，起到寓教于乐的效果。 其显著特点是：1)信息量大、内容丰富，使同样的课堂时间传授更多的教学信息，提高了教学效率；2)图文并茂，形象生动，采用大量的图片资料及Flash动画，将静态的平面图转化为可动的动态图，使学生更容易了解模具的结构及动作原理；3)把大量的现场图片、图像和生产视频“搬”入课堂，实现课堂与现场的交叉式多元化教学，多快好省，满足教学需求。
多媒体课件的教学设计与实施方法是影响教学效果的关键，一个好的多媒体课件的教学设计就成了“教”与“学”之间的桥梁与纽带。在对《塑料成型工艺及模具设计》课程的教学目标作出合理定位的基础上，针对本课程的教学性质与特点，按“课堂讲解”、“课后练习”、“课程实训”三大模块进行课件设计，实现多元化教学。图1为本课程多媒体课件设计框图。
图1：课程多媒体课件设计框图
“课堂讲解”内容按照教学大纲的要求，以实用、好用为原则，根据具体的教学内容和知识点，把理论与实践、静态的原理与动态的过程、平面的图形与三维的仿真模拟结合对照，并通过PPT超链接与各部分联系起来。
“课后练习”模块首先以典型例题讲解作指导，启发学生去思考，然后让学生积极参与，自己练习，这部分内容要求具有典型性和良好的交互性。
“课程实训”模块主要包括课程设计和虚拟的模具拆装实习两大部分，课程设计部分给出典型模具设计实例，设计标准与图例、塑料产品图库、学生设计平台等，让学生查找方便，针对性强，学生可利用先进的参数化设计软件Pro/E进行注射模设计；虚拟的模具拆装实习部分，则充分利用机算机技术、数据库技术、CAD软件技术，在机算机上利用“虚拟平台”、“虚拟零件”进行模具的拆装与组装仿真，既方便灵活，又不耗器材，效率高，实习成本低，便于学生自学和重复练习。
三、多媒体课件制作
（一）现场素材采集
大量的现场资料采集是首要的，学校不是工厂，实践环节有限，学生对一些复杂的模具和塑料成型设备及加工方法都相当陌生，因些有必要实现课堂与现场的交叉式教学，把大量的现场图片和声像资料“搬”入课堂，让学生深感现场之中。
现场资料主要包括图片、图像和视频等，现场素材采集的渠道主要是生产厂家，我们与广东深圳、东莞、中山等十余个公司、企业建立了联系，利用带学生参观、实习、调研的机会，先后数次，历时三年，对生产现场的塑料、塑件、模具、塑料成型设备、加工场景等进行了实地拍照和录像，收集原始资料一千多张（套）；另一渠道是通过强大的网络技术进行收集，如一些模具制造公司的产品介绍、国家级或省级的精品课程中的实例，习题与实训资料等，在占有大量的现场素材基础上，课程内容就会更加丰富，课件制作也会得心应手。
（二）Flash动画制作
本课程中有许多二维平面图介绍模具和成型设备的结构和原理，较为抽象和复杂,难以理解，需要制作系列的动画，将静态的平面图转化为可调的动态图，使学生更容易了解。Flash软件是一种著名的网络多媒体开发工具，具有文件数据占有量小、画面品质高、交互性好，网络适应性强等特点，本课件采用Flash制作了200多幅动画，生动形象，学生容易理解，学习效率事半功倍。
在动画制作中，为了强调对运动过程的分解，设置了播放、暂停、回位等按钮，便于教师课堂分步骤进行讲解，如讲解注射模具的结构和成型过程时，可分合模、注射充模、保压、冷却、开模，顶料几个阶段按暂停键进行分解讲授，条理性好，学生容易理解。图2表示注射成型几个过程。
图2：注射成型几个过程
（三）三维仿真模具图绘制
Flash动画主要侧重于对工作原理，工作过程的模拟，而对于模具的具体结构还要通过三维图来展示更直观，特别是在模具拆装与组装实训中，通过Pro/E等三维软件进行“虚拟零件”的拆装与组装仿真，更能让学生了解每个零件的装配关系，明白各个零件的作用及设计关键，掌握设计的内涵所在，以便培养学生的创新能力。
（四）多媒体材料的整合与课件制作
本课件采用PowerPoint软件制作，方便灵活，而且随着知识的更新可以适时地修改。通过PPT文件，将大量的图片、图像、Flash动画、三维图形、录像视频等集成起来，中间穿插少量的文字描述，辅以艺术的眼光去驾驭多媒体素料，使课件内容变得丰富而生动。然而要做好PPT并不容易，需要注意以下几点：
（1）文字精练，画龙点睛。PPT文件不是板书的替代，尽量避免冗长的文字描述。
（2）PPT色彩搭配合理，要有艺术美感，同时重点内容要突出和显目。
（3）把图片、图像、Flash动画、三维图形、录像视频有机组合，适当穿插，动画能帮助学生理解模具的工作原理和结构，但光看动画会使学生抽象思维能力下降，不利于培养学生的分析、解决问题的能力。先看实物图像有了感性认识后，再看动画了解原理和具体结构，最后还要回到工程图上谈设计。
（4）合理应用超连接，把许多图片、图像、Flash动画、三维图形、录像视频、资料库等串联起来，便于需要时适时插播。
（5）良好的界面设计。PPT界面要具有亲和力，按钮操作方便，能适时返回、退出和跳转。
在掌握大量的素材的基础上，通过学习排版和美学知识，不断积累和借鉴已有课件制作成功经验，根椐本课程的特点、重点、难点进行精心组织和策划，就能够制作出既生动活泼，内容充实又不失严谨的PPT课件。
四、教学应用与效果分析
课件使用的教学效果需要用实际运用来检验，学生成绩是衡量教学效果的最直观的尺度。在运用课件前，学生普遍反应这门课程内容多且复杂，非常抽象，难以理解，学习兴趣不高，不及格人数较多；本课件在材料成型与控制工程专业06级开始试用后，经过三年时间不断更新和完善，学生反应课件把他们带入了生产实际现场，动画激发了学习兴趣，内容包括了课堂讲解、课后练习，课程实训一个完整的体系，达到了课堂与现场交叉式多元化教学的目的。从最终的考试成绩看，取得了较好的效果。图3为材控专业塑料成型工艺及模具设计课程学生成绩趋势图。图中表明，从材控06级开始实施该多媒体课件教学后，学生平均成绩提高了10多分，不及格人数也大大减少。
图3：材控专业塑料成型工艺及模具设计课程学生成绩趋势图
另一方面，本课件得到了众多老师和同行的好评，在由湖南省高等教育学会和湖南省高等教育学会教育技术专业委员会共同组织的“2011湖南省普通高校多媒体教育软件大赛”中荣获二等奖，其研究成果获得湖南省教育教学改革发展优秀成果二等奖，图4为获奖证书。
图4:获奖证书
五、结语
塑料成型工艺及模具设计课程是一门偏重于结构和工作原理的课程，教学过程中要采用大量的图形教学，传统的教学方法难以取得理想的效果。通过广泛收集现场资料、制作Flash动画、三维仿真图形，并通过PPT集成，课件运用多媒体技术，使内容更全面、原理和结构更生动和形象，便于理解，通过把大量的现场图片、图像和生产视频“搬”入课堂，从课堂讲解到课后练习，再到课程实训，实现了课堂与现场的交叉式多元化教学目的，提高了学生的学习兴趣，取得了良好的教学效果，得到了学生的欢迎和同行的赞誉。
[参考文献]
[1]陈璞.“塑料成型工艺及模具设计”多媒体课件制作浅谈[J].广东工业大学学报.2007.6
[2]叶东.多媒体教学在《塑料成型工艺及模具设计》课程中的应用[J]. 桂林航天工业高等专科学校学报,2008,1
[3]王智.赵军.王敏.《塑料成型工艺及模具设计》课程教学改革及实践[J].北华航天工业学院学报,2010,12
基金项目：南华大学教研与教改基金资助项目（2008GJY13）
（作者单位：南华大学机械工程学院，湖南衡阳）
[关键词]多媒体课件 图片 视频 三维图 动画演示
一、引言
塑料成型工艺及模具设计是材料成型与控制工程专业、机械设计制造及其自动化（模具方向）专业的主干专业课程，综合性、实践性非常强。课程主要介绍塑料成型工艺、塑料成型模具结构特点、装配关系及动作原理，其中涉及的二维平面结构图较多，对于学生来说，由于感性认识较少，普遍觉得课程内容难以理解，比较抽象和枯燥，缺乏学习兴趣；对于老师来说，传统方法采用板书、板画，再加挂图、实物模型进行讲解，教师讲起来费劲，学生听起来费力，教学进展慢，效果不理想。
虽然实践环节的教学，可以增强学生感性知识，加深对模具结构的直观认识，但是也受到一些因素制约：一方面，实验室模型演示各种成型方法，只能感觉到外观的变化，模具内部的运动关系不易观察，也不能把塑料成型过程中的熔体流动、温度场和压力场的变化表示清楚；另一方面，做实验和去生产现场参观实习，由于学生人数太多，既费时又费钱，难以满足实际需求。
二、本课程多媒体教学设计
针对上述问题，合理、有效地应用多媒体教学，扬长避短是十分必要的。
借助多媒体技术，把大量的现场图片、图像和生产视频“搬”入课堂，再配以Flash动画、三维仿真图形进行讲解，通过观看现场图片和视频，可以让学生自感深入现场之中，加深对实践环节的了解；另外通过充分运用虚拟仿真技术、Flash动画等展示教学内容，使较为枯燥的理论讲授转变为形式多样的课堂讲解，起到寓教于乐的效果。 其显著特点是：1)信息量大、内容丰富，使同样的课堂时间传授更多的教学信息，提高了教学效率；2)图文并茂，形象生动，采用大量的图片资料及Flash动画，将静态的平面图转化为可动的动态图，使学生更容易了解模具的结构及动作原理；3)把大量的现场图片、图像和生产视频“搬”入课堂，实现课堂与现场的交叉式多元化教学，多快好省，满足教学需求。
多媒体课件的教学设计与实施方法是影响教学效果的关键，一个好的多媒体课件的教学设计就成了“教”与“学”之间的桥梁与纽带。在对《塑料成型工艺及模具设计》课程的教学目标作出合理定位的基础上，针对本课程的教学性质与特点，按“课堂讲解”、“课后练习”、“课程实训”三大模块进行课件设计，实现多元化教学。图1为本课程多媒体课件设计框图。
图1：课程多媒体课件设计框图
“课堂讲解”内容按照教学大纲的要求，以实用、好用为原则，根据具体的教学内容和知识点，把理论与实践、静态的原理与动态的过程、平面的图形与三维的仿真模拟结合对照，并通过PPT超链接与各部分联系起来。
“课后练习”模块首先以典型例题讲解作指导，启发学生去思考，然后让学生积极参与，自己练习，这部分内容要求具有典型性和良好的交互性。
“课程实训”模块主要包括课程设计和虚拟的模具拆装实习两大部分，课程设计部分给出典型模具设计实例，设计标准与图例、塑料产品图库、学生设计平台等，让学生查找方便，针对性强，学生可利用先进的参数化设计软件Pro/E进行注射模设计；虚拟的模具拆装实习部分，则充分利用机算机技术、数据库技术、CAD软件技术，在机算机上利用“虚拟平台”、“虚拟零件”进行模具的拆装与组装仿真，既方便灵活，又不耗器材，效率高，实习成本低，便于学生自学和重复练习。
三、多媒体课件制作
（一）现场素材采集
大量的现场资料采集是首要的，学校不是工厂，实践环节有限，学生对一些复杂的模具和塑料成型设备及加工方法都相当陌生，因些有必要实现课堂与现场的交叉式教学，把大量的现场图片和声像资料“搬”入课堂，让学生深感现场之中。
现场资料主要包括图片、图像和视频等，现场素材采集的渠道主要是生产厂家，我们与广东深圳、东莞、中山等十余个公司、企业建立了联系，利用带学生参观、实习、调研的机会，先后数次，历时三年，对生产现场的塑料、塑件、模具、塑料成型设备、加工场景等进行了实地拍照和录像，收集原始资料一千多张（套）；另一渠道是通过强大的网络技术进行收集，如一些模具制造公司的产品介绍、国家级或省级的精品课程中的实例，习题与实训资料等，在占有大量的现场素材基础上，课程内容就会更加丰富，课件制作也会得心应手。
（二）Flash动画制作
本课程中有许多二维平面图介绍模具和成型设备的结构和原理，较为抽象和复杂,难以理解，需要制作系列的动画，将静态的平面图转化为可调的动态图，使学生更容易了解。Flash软件是一种著名的网络多媒体开发工具，具有文件数据占有量小、画面品质高、交互性好，网络适应性强等特点，本课件采用Flash制作了200多幅动画，生动形象，学生容易理解，学习效率事半功倍。
在动画制作中，为了强调对运动过程的分解，设置了播放、暂停、回位等按钮，便于教师课堂分步骤进行讲解，如讲解注射模具的结构和成型过程时，可分合模、注射充模、保压、冷却、开模，顶料几个阶段按暂停键进行分解讲授，条理性好，学生容易理解。图2表示注射成型几个过程。
图2：注射成型几个过程
（三）三维仿真模具图绘制
Flash动画主要侧重于对工作原理，工作过程的模拟，而对于模具的具体结构还要通过三维图来展示更直观，特别是在模具拆装与组装实训中，通过Pro/E等三维软件进行“虚拟零件”的拆装与组装仿真，更能让学生了解每个零件的装配关系，明白各个零件的作用及设计关键，掌握设计的内涵所在，以便培养学生的创新能力。
（四）多媒体材料的整合与课件制作
本课件采用PowerPoint软件制作，方便灵活，而且随着知识的更新可以适时地修改。通过PPT文件，将大量的图片、图像、Flash动画、三维图形、录像视频等集成起来，中间穿插少量的文字描述，辅以艺术的眼光去驾驭多媒体素料，使课件内容变得丰富而生动。然而要做好PPT并不容易，需要注意以下几点：
（1）文字精练，画龙点睛。PPT文件不是板书的替代，尽量避免冗长的文字描述。
（2）PPT色彩搭配合理，要有艺术美感，同时重点内容要突出和显目。
（3）把图片、图像、Flash动画、三维图形、录像视频有机组合，适当穿插，动画能帮助学生理解模具的工作原理和结构，但光看动画会使学生抽象思维能力下降，不利于培养学生的分析、解决问题的能力。先看实物图像有了感性认识后，再看动画了解原理和具体结构，最后还要回到工程图上谈设计。
（4）合理应用超连接，把许多图片、图像、Flash动画、三维图形、录像视频、资料库等串联起来，便于需要时适时插播。
（5）良好的界面设计。PPT界面要具有亲和力，按钮操作方便，能适时返回、退出和跳转。
在掌握大量的素材的基础上，通过学习排版和美学知识，不断积累和借鉴已有课件制作成功经验，根椐本课程的特点、重点、难点进行精心组织和策划，就能够制作出既生动活泼，内容充实又不失严谨的PPT课件。
四、教学应用与效果分析
课件使用的教学效果需要用实际运用来检验，学生成绩是衡量教学效果的最直观的尺度。在运用课件前，学生普遍反应这门课程内容多且复杂，非常抽象，难以理解，学习兴趣不高，不及格人数较多；本课件在材料成型与控制工程专业06级开始试用后，经过三年时间不断更新和完善，学生反应课件把他们带入了生产实际现场，动画激发了学习兴趣，内容包括了课堂讲解、课后练习，课程实训一个完整的体系，达到了课堂与现场交叉式多元化教学的目的。从最终的考试成绩看，取得了较好的效果。图3为材控专业塑料成型工艺及模具设计课程学生成绩趋势图。图中表明，从材控06级开始实施该多媒体课件教学后，学生平均成绩提高了10多分，不及格人数也大大减少。
图3：材控专业塑料成型工艺及模具设计课程学生成绩趋势图
另一方面，本课件得到了众多老师和同行的好评，在由湖南省高等教育学会和湖南省高等教育学会教育技术专业委员会共同组织的“2011湖南省普通高校多媒体教育软件大赛”中荣获二等奖，其研究成果获得湖南省教育教学改革发展优秀成果二等奖，图4为获奖证书。
图4:获奖证书
五、结语
塑料成型工艺及模具设计课程是一门偏重于结构和工作原理的课程，教学过程中要采用大量的图形教学，传统的教学方法难以取得理想的效果。通过广泛收集现场资料、制作Flash动画、三维仿真图形，并通过PPT集成，课件运用多媒体技术，使内容更全面、原理和结构更生动和形象，便于理解，通过把大量的现场图片、图像和生产视频“搬”入课堂，从课堂讲解到课后练习，再到课程实训，实现了课堂与现场的交叉式多元化教学目的，提高了学生的学习兴趣，取得了良好的教学效果，得到了学生的欢迎和同行的赞誉。
[参考文献]
[1]陈璞.“塑料成型工艺及模具设计”多媒体课件制作浅谈[J].广东工业大学学报.2007.6
[2]叶东.多媒体教学在《塑料成型工艺及模具设计》课程中的应用[J]. 桂林航天工业高等专科学校学报,2008,1
[3]王智.赵军.王敏.《塑料成型工艺及模具设计》课程教学改革及实践[J].北华航天工业学院学报,2010,12
基金项目：南华大学教研与教改基金资助项目（2008GJY13）
（作者单位：南华大学机械工程学院，湖南衡阳）