多媒体技术在“机械设计”教学中的应用

邓嫄媛,乔水明,刘梦昊，黄建峰，刘 丽

（成都大学，四川 成都 610106）

0 引言

“机械设计”是高校机电工程专业的核心课程，具有较强的理论性和实践性，是机械制造人才培养的基础课程之一。随着新工科教育理念的不断渗透，尤其是一流专业建设的实施，传统的课程教学模式虽然能够满足大多数学生对机械制造知识的熟悉和理解，但是忽视了学生工程能力和通识知识的培养，导致学生在整个课程学习中处于被动状态。因此基于“金课”建设标准要求，高校要发挥多媒体技术的优势，构建线上+线下的“机械设计”教学模式。

1 多媒体技术在“机械设计”教学中应用价值分析

“机械设计”主要分为机械原理和机械零件设计。纵观机械设计课程知识结构不难看出，该课程具有较强的理论性与实践性。虽然经过多年探索，“机械设计”课程教学模式改革取得了巨大成功，尤其是2020年新冠肺炎疫情后，催生了高校线上教学模式的发展，“机械设计”在线教学平台日益完善。但是就目前学生的学习成效分析，高校“机械设计”课程教学工作仍然存在诸多薄弱环节，例如教学方法单一、教学手段落后、忽视学生学习主动性，以及课程考核方式单一等问题。针对“机械设计”课程教学存在的问题，急需将多媒体技术融入课程教学，一是，能够丰富课堂教学内容，为学生提供立体式的教学模式。长期以来由于“机械设计”课程包含大量的理论知识，导致学生在课堂学习的过程中感到枯燥、难懂。而利用多媒体技术则可以将枯燥的理论知识以动画的方式展现出来，以此增强学生对理论知识的理解能力。二是，能够创新教学手段，增强师生互动性。通过构建多媒体教学平台为师生互动提供高效的沟通平台，为构建差异化教学模式奠定基础。三是，有助于拓展课程教学评价模式，突出对学生多元化的评价考核。

2 多媒体技术在“机械设计”教学中的应用方案设计

为了更加准确地分析多媒体技术在“机械设计”教学中的应用，本文以“齿轮机构”为例进行分析，以适应多媒体技术教学要求，构建线上+线下教学模式。主要从以下方面进行改革优化。

2.1 提升教师信息化素养，优化网络环境

将多媒体技术应用到“齿轮机构”教学中关键就是要构建与线上教学模式相适应的网络环境。例如2020年为适应新冠肺炎疫情开展的“在线教学”平台，要求高校要具有稳定的网络系统和较强的师资队伍。对于高校而言，校园网络基本达到最优化水平，但是师资队伍的信息化素养还存在较大的提升空间。因此高校要加强对教师队伍的建设：一是，要开展大数据技术培训，增强教师制作电子课件的能力，尤其是增强教师合理运用网络素材的能力。二是，要增强教师的职业道德素质教育，树立工匠精神。教师为了适应多媒体教学工作，必须要深入企业了解机械设计行业的发展趋势，以此为教学工作注入新元素[1]。

2.2 教学内容的优化设计

教学内容是多媒体教学的基础，在“齿轮机构”章节中，要结合在线教学的要求，对教学内容进行优化设计，具体就是要遵循“框架清晰、精简凝练、突出重点”的原则，选取贴近学生生活的案例作为切入点，搭建能够激发学生课堂参与性的内容体系。例如在具体的教学过程中，教师要做好对学生的判断工作，将企业中最常用的齿轮机构结构设备引入多媒体教学，以此增强学生对该知识点的熟悉度。

2.3 创新教学方式，关注学生注意力

在运用多媒体技术教学时，教师要主动转变教学理念，围绕学生的学习主体性搭建教学平台：一是，教师创新教学方式，实施多元化的教学方式。在课堂教学中需要针对不同的教学内容选择相应的教学手段。例如在讲解知识结构复杂、空间感突出的知识点时需要借助多媒体技术工具，而讲解基础性知识时教师要采取常规的“黑板+粉笔”的模式，以此加深学生对基础知识的认知能力；二是，在运用多媒体技术时要结合学生的学情，避免过度使用多媒体技术而降低课堂教学效率。

2.4 注重课件设计，做好学情反馈整改

利用多媒体技术教学的最终目的就是提升课堂教学质量。因此在教学过程中必须要利用多媒体技术加强对整个教学过程的监控，及时发现问题，及时解决问题。在教学前教师要根据往年教学经验不断对教学课件进行优化，突出教学资源共享性。例如在电子课件制作的过程中要深入企业，了解该知识在企业岗位中的具体应用，以此提高课堂教学的有效性。另外还要利用多媒体教学模式做好学情反馈总结。

3 “齿轮机构”多媒体技术教学的实施步骤

3.1 课前线上自学，完成知识传递阶段

在课堂教学前，为了提高课堂教学效率，教师需要利用多媒体技术构建线上教学平台，推送关于本节课知识点的微视频。具体课前设计措施为：一是，教师要结合本节课的教学重点设置微视频，通过微视频的方式将本节课的难点提前推送给学生，由学生完成预习。同时在预习视频的结尾处要预留思考问题，像如何设计满足实际应用的齿轮机构等。学生通过对问题的反思可以促使学生对教师发布的微视频等内容进行重新梳理与总结，以此激发学生带着问题进入课堂，从心理层面降低了学生逃课等不良行为的发展；二是，要通过线上教学平台为学生提供相互交流的平台。学生在课前预习的过程中会遇到不懂的问题，为了增强学生的探索欲望，教师可以鼓励学生之间相互探讨，而教师则要利用多媒体技术及时对学生所提交的问题进行解答，以此提高教学的实效性[2]。

3.2 课中观看教学视频辅以师生互动

在上课的过程中，教师要发挥多媒体技术的优势，利用多媒体技术为学生提供虚拟的环境：一是，教师在教学的过程中要合理利用多媒体设备，构建情境教学模式。由于“齿轮机构”章节要求学生必须要掌握扎实的理论基础，尤其是要具有空间想象思维能力，而传统的教学模式难以为学生提供立体式的示范教学，所以在教学中通过对多媒体技术的运用为学生提供情境化的学习空间。比如在学习齿轮机构时，很多学生对齿轮机构的布局存在空间局限障碍，教师可以利用虚拟技术构建虚拟场景，以此将齿轮的结构以三维立体图画的方式展现出来，让学生了解其内部立体构造；二是，要采取模块化教学。对于机械制造专业而言，实施模块化教学是提高教学质量的关键，因此在教学中，教师要利用多媒体平台为学生布置任务清单，根据实际齿轮机构的具体应用，设计尖顶式、滚子式直动从动件的齿轮机构。为了突出教学的针对性，在教学中要结合不同学情的特点为学生创建不同的任务项目，以此实现对学生完成项目过程的动态监测；三是，实施小组合作学习方式，增强师生互动，活跃课堂氛围。

3.3 课后随堂测试与讨论

教师在完成上课任务之后，利用多媒体教学平台为学生布置作业：一是，合理布置课堂测试，巩固学生的课堂学习成效。课堂测试是提升学生学习成效的重要手段，为了增强学生对专业知识的掌握程度，教师要在教学平台中设置课堂测试题库，学生按照自己的复习计划选择完成课堂测试的时间，教师及时对学生完成课堂测试的成绩进行总结，分析学生存在的问题，并且在线指导学生，以此提升学生的学习水平；二是设置多元化的作业。长期以来高校齿轮结构设计作业的布置主要是以理论知识作业为主，难以增强学生的实践能力。因此教师要利用多媒体平台为学生布置设计任务，学生通过合作的方式完成任务，以有效提升学生的综合职业素养。

4 多媒体技术教学的实施成效

多媒体技术在“齿轮结构”教学中的应用有效地提高了教学实效性，具体表现为：一是，教学的自学能力大大提高。在“齿轮机构”中运用多媒体技术为学生自学提供了良好的平台，有效地调动了学生的学习积极性；二是，打破了时空限制，实现了教学的便捷化。通过构建在线教学模式，学生可以随时随地的登录系统观看回放，以此加深对相关知识的理解。但是过度应用多媒体教学模式会制约学生发散性思维的培养、不利于学生工程创新意识，因此需要教师合理运用多媒体教学平台，以此提升学生的综合能力。