机械专业课堂与动态思维能力的培养

陈苓隆

(阳江广播电视大学 广东阳江 529500)

机械专业课堂与动态思维能力的培养

陈苓隆

(阳江广播电视大学 广东阳江 529500)

机械专业是专业性非常强的科目，理论知识学习难度大，有些实验也难以操作。在传统的课堂教学模式下，学生难以理解和消化课本知识，特别是机械动态运行状态的模拟和讲解让学生容易产生厌学情绪。探讨在课堂上通过改变授课方式方法让学生感兴趣是一项重要的研究，对学生动态思维能力的培养就是问题的本质。本文通过对导学课程开始，分析学生的思维方式，通过学生动手运用计算机图形图像技术进行感官的动态模拟，通过动态CAI课件让学生反复观摩和演示，增加学生对机械运动过程的直观认识，引用一些与生活有联系的机械和案例到课堂教学中，拓宽学生的思路、活跃课堂气氛，从而最大限度地提高课堂教学的实效性。锻炼和培养学生的动态思维能力，更好地掌握机械课程的学习内容。

机械专业 动态思维 方式方法

我国古代教育家孔子认为：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”本人在给学生讲述机械制图课程时，为了培养学生的学习热情、刺激学生的学习欲望，想方设法列举一些生活中的机械运动来引起学生的兴趣，让他们明白知识源于生活的道理。比如缝纫机运动(见图一)。

在绘图和生活中，机械画椭圆运动也是非常见，学生通话机械动态CAI课件可以非常容易理解，比如画椭圆机(见图二)。

图一 缝纫机动态CAI课件截图

图二 画椭圆机CAI课件截图

通过动态CAI课件反复演示，让学生从看似平常的机械运动形态中去寻找灵感。对这种机械图样绘制(画图)和识读(看图)能力的培养是机械制图课程的主要任务。本人在教学中通过制作大量的小动画的方法，来刺激学生学习的热情，提高课堂教学的实效性。主要通过以下几种教学方式方法锻炼和培养学生的动态思维能力。

一、让学生掌握或精通一门三维制作软件

作为机械专业的毕业生，常见机械和机构的设计与机械识图和制图的能力是最基本的要求，但由于绘图过程相对比较繁琐，需要一定的三维透视能力，学生们害怕画图已成为一种普遍现象。学生的动手能力，可以提高直观和感官的认识，学生通过自己动手运用计算机图形图像技术进行感官的模拟，能够加深对学习内容的印象并提高学习兴趣。在现代化教育教学中，3D MAX在很多学校都开设有这么课程，在机械教学中得到了很好的应用。3D MAX软件可以将理论知识转化为形象而生动的动画演示，通过视觉与听觉的结合加深学生的学习印象，学生也可以通过亲自动手操作更好地掌握机械课程的学习内容。

为了更好的服务学生，上实验课是非常重要的教学环节，机械教学涉及的设备一般价格较高，而使用 3D MAX 软件，只需一台计算机就可以完成机械制造与机械运动模拟，极大地降低了教学费用投入。使用 3D MAX 软件时，只需一台普通的计算机，无需过多的教育投入；通过网络技术能够实现学校之间、师生之间以及学生之间的互动，节约了教育成本。另外，减轻了授课教师的教学负担。学生可利用 3D MAX 软件进行自主学习，这大大降低了教师的教学负担，同时也能够提高学生对课程的学习兴趣。

二、借助网络储备模拟动态情景动画激发动态思维

机械专业具有非常强的实践性，往往需要知识面广而且概念复杂，原理抽象的特点，特别适合发挥多媒体教学的各个特点。据动态思维具有流动性的特点，它要求在思维过程中，对思维进行动态的调节和控制。在动态思维的主体看来，一切都处在流动之中，客观环境和自身的要素都处在运动中。许多学生在分析机械运动问题时，无法在头脑中还原出文字描绘的动态情境，自然就无法运用动态思维进行分析运动规律。借助现代教学媒体模拟出文字描绘的动态数学情景，能激发起学生的动态想象思维。如运动连贯同步，一种运动联动另外一种问题。借助网络，平时注意下载一些有用的小动画，为动态CAI课件制作储备一些材料。想象的动画可以激发学生的动态思维而且兴趣倍增。运用现代媒体的辅助教学手段，可以帮助学生根据文字叙述在自己头脑中形成形象的动态事件，学生有身临其境之感，为激发学生动态思维，培养学生的创新意识提供了客观的物质基础。

生活中有目的的储备大量的动态机械运动视频应用在教学中，可以刺激学生的各种感官，从而获得最佳的教学效果。通过有趣的动画变换，使同学们可以看出液压系统运动知识在教学有关行程问题的题目时，利用多媒体演示往复运动的情况，使学生对机床工作台的基本术语能够清楚地认识并理解。在教学时，动画演示工作台运动的全过程，这样给学生留下深刻印象，取得了很好教学效果。

三、研究创新性实验项目以及考核方法

要做好创新性实验教学工作，创新性实验项目的设计是核心。由于创新性实验项目主要在毕业班学生中进行，学生机械专业知识比较欠缺，所以选题不能过于专业化。另外由于设计时间所限，实验工作量不宜太大。根据几年的的教学研究经验，结合学校的实际情况，精心设计了一些具有工程训练意义的创新性实验项目，例如机构创新设计实验以及机电控制系统设计与组装调试综合实验，也进行了CAD/CAM原理及应用实验等。培养学生的个性和创新精神。在创新性实验教学过程中，要非常注意强化学生的主体意识，相信学生有一定的创造力，引导学生积极思考，破除对创造性设计的神秘感。鼓励他们克服困难，增强自信心，激发学生参与创新活动的兴趣。

通过长时间的教学实践证明，教师在机械专业课的教学中恰当地贯彻理论联系实际原则，恰当地引用有关机械应用方面的生产生活案例，可以拓展学生的学习思路，拓宽教师的教学视野，教师也避免了从理论到理论、从书本到书本的乏味教学，学生也从枯燥的课堂教学氛围中解放了出来，活跃了课堂气氛，激发了学生的学习兴趣和注意力。这对提升他们对理论知识的感知、理解、记忆和运用的能力都将具有十分重要的意义。