对高职机械制图课程网络教学模式的与实践

摘 要：本文针对高职机械制图课程网络教学的现状和存在问题,探讨以培养学生综合实践能力为目标的机械制图教学模式改革与实践；以机械制图立体化网络教学系统研究为基础,探讨模块化、网络化开放式网络教学模式,对有效实施高职机械制图网络课程教学所需要的条件进行了有益的探索.

关 键 词：职业学校机械制图网络教学系统教学模式

一、引言

《机械制图》课程作为机电工程类专业最重要的基础课程能够为各类制造企业培养技能型人才从事产品的制造、装配以及各类机电设备的维修工作.而目前大部分职业院校由于生源质量不佳,学生基础知识量少,空间想象能力不强,导致职业学校《机械制图》难教、难学,使得学生厌学,成绩不佳.将传统的《机械制图》教学与计算机辅助教学系统一体化,使知识的表达形式由传统的语言与文字扩展为图像、声音、动画、视频和文字等多种形式,将枯燥乏味的制图教学以直观、形象的方式展示给学生,能够使教学内容多层次、多角度、远距离地得到呈现,提高学生学习机械制图的兴趣,才能真正培养学生的技术应用能力、职业实践能力和创新能力.

二、机械制图网络教学现状研究

目前,大部分高职院校机械制图基础教学内容主要围绕“绘图工具以及仪器使用”“绘图方法及步骤”等教学内容面向新生展开,启发和培养学生的空间想象能力,教学手段则往往采用挂图、静态的幻灯片或者陈旧、不易携带的构件模型进行,因此很难对点、线、面以及空间三维形体动态表达,尤其在讲述零件的装配过程和装配关系等教学内容方面教学效果更是差.在教学实践中,教师需要根据机械制图课程的实际课堂教学效果等情况形成个人单堂课程教案,但过去基于Authorware、Director、Flash、PowerPoint等多媒体应用创作工具开发的教学辅助系统,这些教学辅助系统往往由任课教师根据教学大纲、教学目的和计划等制定的固定脚本,一旦开发完成便进行封装打包,一旦教学过程中有些变动则无法相应的修改,许多优秀的教学资源还没有被充分利用,造成教学实施中开放性、通用性不强.

笔者是长期从事高职院校“机械制图以及CAD”专业理论和实践教学的专业教师,同时负责机电一体化专业的教学管理工作,针对《机械制图》课程教学特点及规律,研究并探索基于B/S模式的“机械制图”数字化立体网络教学系统的建立,将传统教学过程中的重点、难点内容通过计算机视频、音频以及在线仿真的方式再现.在这种系统下,教师能够调用数字化挂图、平面工程图、数字三维模型、动画等网络教学元素根据教学目标生成具有个性化特点的教案进行讲解,将教学过程中的难点以及抽象的教学内容以形象直观的图片、动画、三维立体模型等方式展示；学生也能够根据自己学习的情况随时点击自己感兴趣的学习内容,通过网络在线学习模块能够调用自动绘图命令讲解计算机绘图方法,通过调用数据库内矢量模型来观察常用机件以及零部件的组成及结构.

三、网络教学系统设计

1.网络教学系统功能需求

对于《机械制图》网络教学系统而言,其教学内容的设计是重点.根据系统用户要求,本网络教学系统的主要功能是实现师生教学互动,通过将传统教学过程中的挂图、幻灯片、不易携带的零部件、构件等对象信息化.根据高职机械专业教育的培养目标和计划,本系统主要设置了网络在线课堂、网络在线考试、网络答疑模块、基础资源管理、系统管理等主要功能模块,对于各功能模块的设计采用传统的结构化分析方法,采用自顶向下的方式逐层进行分解,图1是本网络教学系统功能模块基础设置.

图1机械制图网络课程资源结构

将网络教学系统的主要用户（主要包括学生用户、教师用户、系统管理员用户）按照权限控制模型分别进行定义,对权限不同的用户,将有不同的功能定义.本系统用户角色主要有三类：系统管理员,教师,学生.（1）系统管理员权限：管理员可以实现管理用户权限,对网站内容,如通知新闻,课件作业等进行修改、添加等操作.（2）授课教师权限：动态生成数字教案,发布教学计划以及教学内容,上传课件以及教学视频等相关材料,布置课程作业,完成基础考试题库设置,进行网络答疑等.（3）学生权限：进行在线学习,下载教师发布的课件,查看教师布置的作业并提交,在线提问或留言,修改等.

2.高职《机械制图》课程网络资源的设计与制作

网络教学系统的设计与开发需要建立在深入了解高职机械制图课程教学目标以及教学对象的学习特点基础上.具体来说,先要成立网络系统开发小组（成员包含教师、系统开发人员、技术支持及项目负责人、美工人员等）,按照软件工程的开发过程和步骤进行开发.其中,项目负责人和任课教师负责收集整理教学相关素材,并提供自己教学过程中体会和经验.对于课程需要上网的资源,如电子课件、教学大纲、教案、师资队伍、教学录像等,在收集整理过程中要按照网络教学系统的建设要求,体现高职机械制图课程的教学特点,既要起到精品课程示范性作用,还要做到合理优化的处理,便于学习和使用,真正实现优质资源共享.美工及系统设计人员负责完成网络教学系统的总体方案设计.

在这个阶段,主要完成如下网络资源的信息化建设工作,构建后台数据库系统存储如下的网络资源.如用户信息（存储教师、学生、管理员的以及登录）、机械零部件数据（如构件类型、尺寸、图片位置等参数）、教师布置的作业数据（习题内容、基本描述、dwg图形和dwf图形、习题参等）、有关习题的相关信息（习题答案、学生提交的dwf作业图形）、学生留言以及教师回复信息（留言标题、内容、时间等）、教师发布的教学资料信息（文件名、文件类型、大小、内容等）、机械模型教学信息（模型图片、模型动画和解题过程动画等）.

3.高职《机械制图》课程网络资源建设的主要技术手段

信息技术、多媒体技术尤其是网络技术的不断发展为高职院校机械制图课程网络教学系统的构建与开发提供了有力的支撑.《机械制图》网络课程教学系统设计与开发所需的主要技术可归纳为以下几个部分：网页设计与制作、流媒体技术、多媒体课件开发、数据库技术、网络编程技术、多媒体音视频技术等.网络教学系统的架构采用目前常用的B/S架构,也就是浏览器/怎么写作器模式,这种架构,客户端只要有浏览器接入网络就可以浏览网站内容,不用安装任何特定的客户端软件.同时也可以从后台登录实现在线管理,对内容进行修改编辑,这样可以对课程资源及时维护、更新,大大提高了该教学辅助系统的可扩展性.

另外,网络教学功能模块中不同的内容需要有不同的表现形式,这就需要综合应用各种多媒体应用软件辅助完成,例如使用MacromediaDreamweer、MacromediaFlash、Photoshop、Powerpoint、AdobePremiere等常用软件.实际操作中,网页制作更需要综合审美、色彩搭配、动画设计等因素,才能设计出协调美观大方的网页.当然,这是一项复杂的系统工程,需要一个团队的合作.

四、结束语

本文将信息与高职机械制图学科教学特点进行有机整合,利用网络教学信息系统人机交互性强的优点,大大提高了课程教学过程中的趣味性、集成性.教师把制作好的教学素材及收集到的网络素材集中于网络教学辅助系统上,能够从多方位、多角度、多侧面描绘立体图形,展示机件形体的多样式、多变性、复杂性,深化实现教学信息的双向交流,解决平面立体图形与真实立体图形在视觉上的差异,从而扩展学生的感知空间,拓深学生的认识层次,形成双向交流教学方式.通过合理运用网络教学,能够让学生在教学实践过程中逐步形成自主学习的习惯,充分调动学生学习的兴趣和动机,促进学生空间思维的发展.