多媒体教学与传统教学优势互补的研究——以《画法几何与机械制图》课程教学为例

刘永田，金乐

（1.山东建筑大学机电工程学院，山东济南250101；2.山东省高校机械工程创新技术重点实验室，山东济南250101）

多媒体教学与传统教学优势互补的研究
——以《画法几何与机械制图》课程教学为例

刘永田1，2，金乐1，2

（1.山东建筑大学机电工程学院，山东济南250101；2.山东省高校机械工程创新技术重点实验室，山东济南250101）

多媒体教学是一种现代化的教学的重要方式，是培养学生分析、解决空间几何问题和提高空间想象能力的有效方法，但多媒体教学方式使用并不意味着传统教学方式的终止，只有将传统教学与多媒体教学两种教学优势的结合，才能从分发挥其教学的作用。文章从《画法几何与机械制图》课程教学实际出发，阐述了多媒体教学与传统教学的特点及关系，分析了传统教学与多媒体教学在该课程教学中的作用，研究了如何充分利用多媒体教学和传统教学的优势，做到优势互补才能达到预期的教学效果。

传统教学；多媒体教学；优势互补

0 引言

随着教学改革的不断深入开展和计算机应用技术的提高与普及，为培养适应市场经济需要的高素质人才，学生需要学习的课程门类越来越多，这就导致原有课程学时的大大压缩。各高校对本、专科教学计划和学时数都进行了大幅度的调整，例如机械类《画法几何与机械制图》课程，由原来的116学时减为98学时，非机械类的《机械制图基础》课程由原来的96学时减为64学时，但课程的要求并未降低多少，教学内容也减少甚微［1］。这就给课程教学带来了很多矛盾和困难。为解决这些问题，传统的教学方式必须加以信息化，教师除了要优化和精炼教学内容外，教学方法和教学手段的改革也是势在必行。实现教学手段和方法的多样化，已成为各门学科进行教学改革的一项重要内容。而多媒体教学是改进教学的有效手段，是培养学生分析、解决空间几何问题和提高空间想象能力的有效方法，他能使学生的潜能意识得以充分的发挥，使教学质量和教学效果得到明显提高。

教学中，现代化的多媒体教学并不是把计算机信息技术简单地纳入课堂教学，而是要在有限的学时内合理地利用计算机信息技术辅助于课堂教学，使课堂教学的理念、结构、方式和手段等各个教学环节更趋于科学合理，计算机辅助教学CAI（Computer Aided Instruction）课件中的图、文、色、形、声、动画等信息使得教学内容更加丰富多彩［2-4］。多媒体教学方式的使用并不意味着传统教学方式的终止，任何事物都是具有两面性，我们必须同时认识到其优缺点，才能更好地促进教与学，只有将传统教学与多媒体教学两种教学优势的结合，才能从分发挥其教学的作用，才能更好地提高教学质量和教学效果。

文章从《画法几何与机械制图》课程教学实际出发，阐述了多媒体教学与传统教学的特点及关系，分析了传统教学与多媒体教学在该课程教学中的作用；研究了如何充分利用多媒体教学和传统教学的优势，做到优势互补才能达到预期的教学效果。

1 传统教学与多媒体教学的特点及关系

教学过程中历经了长时期的传统教学方式，又通过近几年来多媒体教学的实践，深感《画法几何与机械制图》课程中传统教学与多媒体教学的关系值得进一步的探讨和研究。任何新生事物都是在发展变化过程中不断地完善的。当把多媒体教学手段纳入《画法几何与机械制图》课程的课堂教学中，就必然给传统教学理念和教学方式带来“严峻”的挑战与冲击。传统教学与多媒体教学的方式在当今的教学过程中会产生“碰撞”是不可避免的。通过这种“碰撞”我们将传统教学与多媒体教学的方式加以分析、比较和筛选，扬长避短、优势互补，使我们的《画法几何与机械制图》课程教学体系和教学方式得以不断地修正和完善。

1.1 传统教学的特点

在《画法几何与机械制图》课程教学中，传统教学是以教材、粉笔、黑板、挂图等简单教学媒体作为辅助手段进行授课的课堂教学。它是经过长期摸索、逐步成熟和完善起来的，具有它的辉煌历史和科学性，它是多媒体教学的基础。传统的教学方式具有的优缺点主要有:

（1）传统教学的优点传统教学可以充分发挥教师在整个教学过程中的主导作用，教师作为教学中的引导者，对整个教学过程的组织、安排及教学状态、教学进度等易于把握和控制；教师精湛的讲课技艺，直观、形象、富有情趣的演示和生动有趣、引人入胜的讲解以及教师的职业素质和人格魅力等都可以感染学生和激发学生的学习兴趣，使之积极地参与到课堂教学活动中，提高师生之间的互动和活跃课堂气氛，进而形成教与学的良好氛围。

（2）传统教学的缺点传统的教学方式因受教学条件和课程学时的限制，在课堂教学中传递的信息量相对较少，这在当今的信息时代是很难满足教学要求的；另外，随着近年来我国各大高校招生规模的扩大，课堂教学的现状是多班合堂上课，此时如果再完全采用传统的教学方式，会出现坐在后边的学生看不清楚、听不清楚等现象，课堂效果无法达到理想状态。

在《画法几何与机械制图》的课堂教学中，教师通常是加强直观教学来吸引学生的注意力和提高学生的空间想象力。但是在传统的教学中，挂图虽色彩分明，可较形象地表现出物体的形状，但它比较呆板，把图解过程“一锅端”，易分散学生的注意力，影响讲与听的紧密配合；实物模型虽然克服了挂图的呆板，具有较好的灵活性，但仍存在着体积小、不易看清、携带不方便等缺点。图解过程要一步衔接一步，学生难以接受的地方要慢一些，甚至重复，以免一步看不懂步步跟不上。因此，随着信息时代的到来，传统教学手段和方式的单一，学生容易感觉枯燥乏味，注意力容易分散等局限性已经与快速发展的高科技不相适应，改革势在必然［5-7］。

1.2 多媒体教学的特点

多媒体教学可以说是信息时代对传统教学方式的继承和发展。多媒体教学是运用现代化计算机辅助教学手段处理教学过程中所涉及到的文字、声音、图形及动画等信息载体的技术，利用多媒体CAI课件的图、文、色、形、声并茂等丰富多彩、多元化的形式把知识和技能传授给学生。多媒体教学所具有的优缺点有:

（1）多媒体教学的优点多媒体教学纳入《画法几何与机械制图》课程的课堂教学后，以其多种形式的教学手段、直观地以演示为主的传授方式充分体现出知识容量大、反馈信息快的优势。同时多媒体教学非常有利于发挥学生积极学习知识，发现问题并解决问题的探索精神，更有利于提高学生的学习质量。

（2）多媒体教学的缺点多媒体教学中教师在整个教学过程中的主导作用被削弱；师生之间的感情交流对学习的重要作用易被忽视；同时多媒体教学在讲解过程中翻页速度快，对于空间想象力不强、思维能力不高、自律能力较差的学生而言，课堂学习效果相对欠佳；多媒体教学方式中教师的主观能动性和自由发挥会受到限制。

1.3 传统教学与多媒体教学的关系

从近年来对《画法几何与机械制图》的课堂教学实践中可见，多媒体教学方式产生并不意味着传统教学方式的终止，以多媒体教学来完全取代传统教学也是不可取的。任何一种教学方式都有它的长处，同时也有它的局限性，教学中使用什么样的教学方法和手段，不是看它的课件采用了多少高科技，而是应看它是否适用于教与学，是否能达到预期的课堂效果。教师应真对具体的教学内容和教学对象选择合适的教学方式和方法。

因此，在处理传统教学方式与多媒体教学方式的关系上，只有我们运用恰当，将传统教学与多媒体教学的方式相互结合，构建灵活多样而适用的教学方法，取长补短，做到优势互补，二者才能充分发挥各自优势，从而达到最佳的教学效果。

2 传统教学与多媒体教学在《画法几何与机械制图》课程教学中的作用

2.1 传统教学在《画法几何与机械制图》课程教学中的作用

传统教学方式中教师便于把握教学节奏，师生之间的交流更直接，能充分发挥和展示教师个人的教学风采对学生的感染力。板书是整个传统教学过程非常重要的一个环节，工整美观的板书会给学生带来赏心悦目的享受和学习氛围。《画法几何与机械制图》课程往往是以图来分析说明问题，教师将图示和图解过程利用黑板、粉笔边写边画边讲解，授课内容便于学生记笔记，随着讲课内容的深入，学生的思路也跟着打开，对知识的理解也逐步深入，空间想象力和思维能力也得以提高。可以说传统教学方式中讲课内容和速度与大多数学生的接受能力相辅相成。

另外，在传统教学中黑板的重复利用率高，随写随讲还可以随擦去，内容可根据需要随时增减，具有很强的灵活性。教师在课堂上突然而至的灵感，也可以随时插入讲授。这些传统的教学方式能有效地克服多媒体教学播放速度快，部分学生的思路跟不上，教师临场发挥不容易做到等问题。从现今的教学过程来看，传统的教学方式仍然发挥着它的重要作用，如黑板的灵活性便于教师在讲课时的自由发挥，实物模型的可操作性与直观性等非常有利于激发学生的学习兴趣和提高教学效果。这些作用和教学效果是多媒体教学无法替代的。

2.2 多媒体教学在《画法几何与机械制图》课程教学中的作用

多媒体教学可以充分利用软件的视、听效果，经过精心设计，通过动画演示将作图过程展现给学生，可达到形象生动、赏心悦目的效果［8］。

（1）多媒体教学有利于激发学生的学习兴趣

CAI课件是教师经过多次反复推敲做出的，它能够充分发挥计算机对图、文、色、形、声等多媒体综合处理的优势，在有限的学时内高效率地完成教学内容。画面形象，色彩逼真，教师在讲解过程中做到语言严谨、简练、明确，更能有效地提高学生的学习兴趣。例如在“投影变换”的教学中，从对空间图示的理解到表示出图解过程，其步骤是一步衔接一步，为使学生掌握和记忆，可以做到在传统教学中是无法做到的返回重放。在较短的时间内优化教学效果，活跃课堂气氛，同时也激发了学生的学习兴趣。再如，在讲解零件图或装配图的内容时，利用CAI课件教学，可以随着讲解题目的增加而一步步地增加零件图或装配图上的内容，在内容讲解完成时，一张完整的零件图或装配图呈现在学生面前，这样的讲解有效地克服了传统教学的“一锅端”弊端。

（2）多媒体教学有利于培养和提高学生的空间逻辑思维和形象思维能力

多媒体教学方式，其手段具有多样性。当我们把它用于《画法几何与机械制图》课程的教学中时，可恰当地处理图形的大与小、分与合、远与近的相互转换，使死的东西活起来，想象直观。例如，在讲截交线、相贯线以及机件的表示方法等内容时，传统的讲授要用大量的模型教具，模型上虽也作了一些剖切，但仍不能满足讲授的需要，利用多媒体教学CAI课件可不受模型结构的限制。教师在讲课前的精心设计，制作出精美的课件，充分利用色彩及动画，能恰到好处地处理分与合的关系，形象更生动更逼真，可更好地处理教学中的重点和难点。可以提高学生对物体形状的空间构思和读图分析能力，以及培养和提高学生的空间逻辑思维和想象能力都起到良好的作用。

3 传统教学和多媒体教学优势互补的功效

在《画法几何与机械制图》课程教学学时减少，教学内容未少，教学要求未降低的情况下进行课堂教学，是目前该课程教学改革迫在眉睫的大问题。利用计算机CAI课件等多媒体教学设备对传统教学方式进行优化是有效解决这个问题的手段。但是，传统教学手段也不能完全摒弃，用多媒体教学来促进和优化传统教学改革，将两种教学方式优势互补，才能达到更好的教学效果。

3.1 教学方式有机结合可以节约授课时间和丰富课堂信息

《画法几何与机械制图》课程的特点决定了在教学中需要大量的图示和图解过程，对复杂的图形、多面视图、非重点等内容的图形，传统教学方式要在黑板上画出或挂图讲解，这样就必须占用很多时间。当我们采用投影仪和展台时，图形“画”的既快又清晰，同时节省了很多时间。例如，在讲评作业出现的问题时，传统教学是利用粉笔在黑板上将图形画出来讲解，费时又费力，图形也较小，特别是在上多班级合堂课时许多学生看不见或看不清楚；但是当采用展台将作业展出后讲解时，可随意调整图形大小、位置，既清晰可见，又节约了画图时间。而多媒体教学方式的CAI课件，可将课程中抽象的难以理解和想象的空间几何问题的解题过程或复杂形体的形成过程分解，用图、文、色、形、声、动画等形式直观形象的展现在学生面前，有效地克服了传统教学中的局限性。当然这需要教师课前的科学设计与制作，充分利用课上有限的学时，高效率地完成教学内容，丰富课堂信息［9］。

3.2 优化教学方式可以拓宽学生的知识面和丰富学生的实践知识

当前许多高等院校的教育模式是把《画法几何与机械制图》这门课程安排在大学一年级进行，学生很少经过工程训练，相当一部分学生的空间形象思维能力不够理想。本课程是一门偏重于系统训练学生空间想象能力的技术基础课程［10］，对于刚刚步入大学校门的学生来说，学生未经过金工生产实习，不仅缺少对机器零件制造加工工艺的感性认识，而且又没有相关课程知识做铺垫，对零件材料、设计、公差等专业术语的理性认识很少。《画法几何与机械制图》课程的课堂教学时，传统教学方式是仅靠教师在课堂上用模型、挂图等来讲授，学生是难以理解、想象和掌握的，教师费力大，学生收效小，事倍功半。特别是学生对“机械制图”部分课程所需的结构工艺方面的感性认识和生产实践经验几乎是零，这就给学习这门技术基础课程带来了相当大的困难。随着学时的减少，在有限的学时内要让学生了解零件的生产加工方法和知识，用传统教学方式是难以实现的，而利用多媒体教学的动画演示一些工程训练的内容则非常容易。因此，可以利用多媒体教学手段的多样性去弥补传统教学的许多缺陷和不足。例如，教师在制作CAI课件过程中，可将大量的机械工业产品，如机器、部件、零件的材料以及加工过程、装配等有关题材运用进去，在讲课过程中运用工程图样的实例，加以简明精炼的语言对机械产品的制造、加工、材料、安装、使用等专业知识进行讲解，这样不仅可以拓宽学生的知识面，还可以使得学生对工程图样的作用得以深刻的理解和验证。通过多媒体教学手段，可以使学生的理论知识与实践知识相结合，使抽象的理论知识更加贴近生产实际［11］。

3.3 优化教学方式可以培养学生的创新思维能力和自主学习的主动性

传统教学方式中教师在传授知识时，习惯于一言堂，课堂气氛往往不是很活跃，学生处于被动学习，学习的主动性得不到展示，创造意识和创新能力也得不到显著提高。教师授课要将教与学充分的融合在一起，使得学生主动地去追求和渴望知识，变被动为主动学习。例如《画法几何与机械制图》课程的课堂教学中，在讲切割立体的截交线和相交立体的相贯线等内容时，学生对立体表面的截交线和相贯线的形成、变化以及求解方法难以理解和掌握。利用多媒体教学问题就变得简单容易的多，通过多媒体教学可以快速度、高效率地向学生演示平面切割基本形体截交线和立体相交相贯线的产生和变化，特别是在演示相交立体的动画中，随着立体尺寸和相对位置的变化其相贯线的变化趋势，学生会产生浓厚的兴趣，从而使得学生思维活跃，善于动脑，提高了学生获取知识和运用知识的主动性，学生的创造意识和创新思维能力得以培养。因此，多媒体教学能充分调动学生学习积极性，变被动学习为主动学习，为后续专业课程的学习从知识、素质和能力等方面做好铺垫，为课程设计和毕业设计打下一个良好的基础［12-13］。

3.4 合理地运用传统教学方式优化课堂教学可以提高教学质量

由于《画法几何与机械制图》课程的学时、内容等因素的限制，多媒体教学在播放CAI课件时多数情况下不可能放得很慢，故多媒体教学中部分学生的思路常常会跟不上，感觉讲课快了些。另外，CAI课件往往是教师提前经过精心设计而成，在课堂授课时无法修改，也就导致教师在讲课过程中临场发挥不容易做到。所以，在课程的讲授中应根据具体内容采用多媒体和传统教学方式（课件、展台与黑板等）相结合，特别是绘图方法等的演示，利用展台直观清晰、事半功倍。

尽管多媒体教学方式CAI课件的图、文、色、形、声并茂，给学生以丰富多彩多元化的信息，但在《画法几何与机械制图》课程的教学中，并不是把所有的授课内容一刀切，教师应根据每堂课授课的内容及特点，来选择合适的教学方式和方法。有些内容采用多媒体课件其效果并不是很理想，或者说不能直观地展示教学过程［14］。例如绘图工具和仪器的使用、几何作图、作图技巧和物体三视图的画法等内容，在利用多媒体CAI课件来讲授这些内容时，直观效果会很差，这是因为课件播放速度快，画图不直观，造成学生无法看清图形是如何画出的。反之，将其内容利用展台和投影仪进行演示，就像传统教学中教师利用圆规、三角板、粉笔在黑板上讲课一样，非常直观。如在讲授物体三视图的画法过程中:讲课前可在纸上打好边框及标题栏，讲课时利用展台和投影仪将画图过程（合理布图—画基准线—画底稿线—检查描深—完成全图）进行演示。教师边讲边操作整个画图过程及方法和步骤，学生更容易接受和掌握，并且利用展台和投影仪演示更具有灵活性。在讲解或讲评作业出现的问题时，展台和黑板并用进行效果更佳，学生更易理解和掌握。例如，在讲评复杂切割体的作业时，利用展台展示正确的答案，在黑板上徒手绘制一副与之相对应的较大的轴测图，并加以彩色粉笔的润饰，边切割叠加，边加色彩，非常灵活自如。这一过程也可以利用纸张和彩色笔在展台绘制。学生的思路也随着色彩的增多而展开，最后呈现在学生面前的是一幅色彩适宜、形体分明，轴测图与视图对照的画面，学生对此也会产生浓厚的学习兴趣，易于掌握知识点。这样的演示和讲解教学效果必须靠两者的有机结合。因此，在使用多媒体CAI课件授课的同时，恰当、合理地运用传统教学方式，有利于学生对知识的掌握和绘图能力的提高［15］。

4 结语

多媒体教学是图、文、色、形、声并茂的一种现代化的教学手段，将其运用于《画法几何与机械制图》课程教学中，是培养学生分析、解决空间几何问题和提高空间想象能力的有效方法，也是培养学生绘图和看图能力的有效途径。但是任何一种教学方式都不是万能的，多媒体教学方式的产生并不意味着传统教学方式的终止。在本课程的教学中只有充分利用多媒体教学的优势，同时要合理的运用传统教学方法，将传统教学与多媒体教学两种方式优势互补，融汇结合，才能直观、有效地揭示由物到图和由图到物转化关系的内在规律，使学生掌握画图与读图的两把钥匙，才能达到预期的教学效果。

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（责任编辑：王光银）

Com p lementary strength of traditional and multimedia teaching: A case study on teaching of Descriptive Geometry and M echanical Draw ing

Liu Yongtian1，2，Jin Le1，2

（1.School of Mechanonic and Electronic Engineering，Shandong Jianzhu University，Jinan 250101，China；2.Key Laboratory of Mechanical Engineering＆Innovation Technology in Universities of Shandong，Jinan 250101，China）

Multimedia teaching is a modern teaching method which can not only help students to develop their ability of analyzing and solving of space geometry problems，butalso improve their space imagination.Multimedia teaching is not the end of traditional teaching method，and only if the advantages ofmultimedia and traditional teachingmethods are combined together，the best effect can be achieved.From the course of Descriptive Geometry and Mechanical Drawing，the characteristics of multimedia teaching and traditional teaching and their relationship was compared，and their roles in this course were also analyzed，and themethods of realizing complementary advantages ofmultimedia and traditional teachingmethods are studied，showing only in thisway the expected teaching effect can be achieved.

traditional teaching；multimedia teaching；complementary advantages

G434

A

1673-7644（2014）06-0605-06

2014-06-13

刘永田（1957-），女，副教授，学士，主要从事机械工程等方面的研究，E-mail:lyt_com＠sohu.com