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【摘要】多媒体及CAI课件在“机械原理”教学中可谓普及，各院校教师都有自己开发的不同的课件版本。但是有的教师片面追求多媒体教学，把课件的开发简单等同为电子版课本，这使得多媒体课件不但没能真正发挥出应有的作用，而且产生了很多的负面问题，例如满屏只显示大段文字，使学生没有足够时间领会要领；片面追求增加信息量；滥用动画；缺少与学生的交流等等。问题的出现使得人们不得不重新冷静的考虑究竟该如何开发、运用多媒体，多媒体课件应如何与板书配合？教学思想、教学内容在多媒体中该如何体现？
【关键词】教学目标 多媒体 紧扣教材 表现手段 便于教学
一、CAI课件制作紧扣教学目标及内容
教学内容与教学目标是教学设计的首要工作。制作“机械原理”多媒体CAI课件，紧扣教学大纲，根据教学目标控制教师的教学活动和学生的学习活动，控制教学媒体和课堂教学结构的选择与设计。在教学目标方面：紧扣教学大纲，根据“机械原理”课程的教学大纲和教材内容，运用现代认知学习理论指导CAI课件设计，将教学目标定为知识、理解、应用、分析、综合、评价六个层次。在各个层次上，对所学内容进行可视化仿真演示；在实验室实物实验基础上，开辟第二实验室，利用生活中的实物图片、模型，进行辅助教学实验。通过激发学习兴趣，使学习者从理论和实践方面得到提高。以这种思路开发的CAI课件，不仅能使学生对课程内容有更形象、深刻的了解，还可帮助学习者提高认知能力，尤其是运用认知和策略发现新问题和解决新问题的能力。使制作的多媒体CAI课件具有显著的教育性、严谨的科学性、鲜明的艺术性和严肃的技术性等要求，创造出一个适于个体教学、启发思维、灵活机动的学习环境，把教、学、练三者结合起来，提高教学效率。在教学内容方面，积极推进教学方法创新，精心设计组织教学活动，积极探索案例教学等方法。
在讲授“机械原理”课程时，考虑到激发学生学习兴趣的要求，更考虑到学生基础较为薄弱的现实，在教材使用中，力求用实践来验证理论，用设计来融合原理不断填充新内容，构建合理的教学内容新体系，不断为原理课教学提供了很好的启发。例如，平面连杆机构是很多机械（如装载机、压力机、自卸车、医疗床、摄影车等）的主体机构，而平面连杆机构的选型及综合是这类机械设计是关键的一步。在连杆机构选型中，设计师们对参数综合一般通过作图和计算来进行。在工厂，为研制比较复杂的新机器有时先制作模型来进行直观试验，然而有待试验的设计方案若有多种，必须花费较多的人力、物力和时间。在学校，学生的设计一般没有条件制成实物模型，但是应用多媒体动画就可以轻而易举的在计算机上演示，非常形象直观完成自卸车的装卸和摄影车上下平动。当然老师要花费较长的时间进行动画制作。
仔细分析和研究教学内容，深刻理解教材的知识结构和内容体系，理解重点、难点问题，确定课件的内容结构、表现形式、教学顺序，实施有效的教学，讲清原理，融入设计。并将教学内容细分为事例、概念、技能、原理、问题五种类型。根据学习内容的复杂程度和教学目标的层次高低，确定学习内容/教学目标二维层次模型，直接地表达随着层级的递进，学习内容由简单到复杂，认知层次由低水平上升到高水平。
二、遵循理论、实践两手抓的课程体系框架设计
由于该校学生的基础与上海同类院校相比较薄弱，因此“机械原理”课强调基础理论扎实的重要性和课堂教学的准确性。上课时，电子讲义和实物模型，都应该与课文内容配合得天衣无缝，要鼓励学生积极参与，主动思考，要有课堂互动性，应该完全没有填鸭式的感觉。与此同时，课程组还大力加强实践教学环节的力度。在实践中引导学生对各类机构的类型和传动有清楚的认识。这样做的目的是将机械设计的方法与思路从课程讲授的最开始就传递给学生，让其在各类机械实例中寻找机构的设计方法并进而加深对原理的理解。在实践环节，除了传统的验证型试验，还增加了一些复杂机构的运动简图测绘，并进一步让学生自己动手搭接范成仪，加深学生对原理理论知识的理解。
在保证实验大纲及教学基本要求的前提下，不失时机地引进或设计一些新的教学实验。尽可能使实验内容新颖、充实、有趣，实验方法趋于现代化。例如：在机构测绘实验中，为了使学生进一步了解到构件高副、低副的具体结构形式、以及不同机构的运动情况，在实验前增加了让学生看机构、机器运动的多媒体动画片，同时把小机器人模型和各种机构机器模型带入课堂演示，启发学生思考，这不仅让学生接受了知识，而且开阔了眼界，拓展了思维，创新能力得到培养。对教师来说，这本身就是一种教学方法上的创新。
“机械原理”作为机械类专业的专业基础课程，不应该与其它课程割裂开来，因此，该课程组对教材内容也进行了一些调整，在教授机械原理的同时贯穿其它课程的知识，以使教学内容成为一个完整的系统。应该把机械设计课程的内容与机械原理的部分内容合并，在讲述效率与自锁章节时，引入螺纹联接中的扭矩计算，在齿轮机构中引入齿轮传动的部分内容，这样一方面可以增加学生对机构在实际中的应用实例，同时还可以增加前后知识的连贯性。这些措施使得教师在准确讲述、演示、推导的过程中让学生能够正确理解机构设计原理，同时可以培养学生严谨的思维习惯。
三、提高学生综合分析能力的丰富表现手段
“机械原理”既是专业基础理论课程，又是一门科学方法论。研究的内容既有一定的复杂性，又有一定的普遍性。因此，多媒体课件的设计不仅应着重讲述教材中的结论性理论，更要通过强烈的感官刺激使同学掌握其理论发展过程中体现出来的研究方法，培养系统的观念，提高综合分析问题的能力，提高创新意识。而且把前沿的、有新突破的智能机械和微机械系统的多媒体引入课堂，提升学生的学习兴趣，尤其把做过的科研项目融入PPT讲课中至关重要。例如，目前已研制出210(m×100(m的滑块，直径为60(m的静电电机，由原子直接排列而成的纳米齿轮，供情报收集的“蚊子机器人”等等。而微型人造卫星、可在人的血管中爬行的机器人以及进行眼科手术的微型机械手等也都已经应用。进一步来说要便于教师组织教学和学生自学。可有效发挥授课教师的教学经验，调动授课教师的教学积极性和主动性，形成教师教学的个性；可供学生按照自己的基础、时间、进度和嗜好进行复习和自学。总之，“机械原理”多媒体及CAI课件，应以课本为基础，紧抓课程的教学目标，并以其实用、贴合板书、易于操作、便于教学等优势，才会深受学生欢迎。
(作者单位：上海大学)
【关键词】教学目标 多媒体 紧扣教材 表现手段 便于教学
一、CAI课件制作紧扣教学目标及内容
教学内容与教学目标是教学设计的首要工作。制作“机械原理”多媒体CAI课件，紧扣教学大纲，根据教学目标控制教师的教学活动和学生的学习活动，控制教学媒体和课堂教学结构的选择与设计。在教学目标方面：紧扣教学大纲，根据“机械原理”课程的教学大纲和教材内容，运用现代认知学习理论指导CAI课件设计，将教学目标定为知识、理解、应用、分析、综合、评价六个层次。在各个层次上，对所学内容进行可视化仿真演示；在实验室实物实验基础上，开辟第二实验室，利用生活中的实物图片、模型，进行辅助教学实验。通过激发学习兴趣，使学习者从理论和实践方面得到提高。以这种思路开发的CAI课件，不仅能使学生对课程内容有更形象、深刻的了解，还可帮助学习者提高认知能力，尤其是运用认知和策略发现新问题和解决新问题的能力。使制作的多媒体CAI课件具有显著的教育性、严谨的科学性、鲜明的艺术性和严肃的技术性等要求，创造出一个适于个体教学、启发思维、灵活机动的学习环境，把教、学、练三者结合起来，提高教学效率。在教学内容方面，积极推进教学方法创新，精心设计组织教学活动，积极探索案例教学等方法。
在讲授“机械原理”课程时，考虑到激发学生学习兴趣的要求，更考虑到学生基础较为薄弱的现实，在教材使用中，力求用实践来验证理论，用设计来融合原理不断填充新内容，构建合理的教学内容新体系，不断为原理课教学提供了很好的启发。例如，平面连杆机构是很多机械（如装载机、压力机、自卸车、医疗床、摄影车等）的主体机构，而平面连杆机构的选型及综合是这类机械设计是关键的一步。在连杆机构选型中，设计师们对参数综合一般通过作图和计算来进行。在工厂，为研制比较复杂的新机器有时先制作模型来进行直观试验，然而有待试验的设计方案若有多种，必须花费较多的人力、物力和时间。在学校，学生的设计一般没有条件制成实物模型，但是应用多媒体动画就可以轻而易举的在计算机上演示，非常形象直观完成自卸车的装卸和摄影车上下平动。当然老师要花费较长的时间进行动画制作。
仔细分析和研究教学内容，深刻理解教材的知识结构和内容体系，理解重点、难点问题，确定课件的内容结构、表现形式、教学顺序，实施有效的教学，讲清原理，融入设计。并将教学内容细分为事例、概念、技能、原理、问题五种类型。根据学习内容的复杂程度和教学目标的层次高低，确定学习内容/教学目标二维层次模型，直接地表达随着层级的递进，学习内容由简单到复杂，认知层次由低水平上升到高水平。
二、遵循理论、实践两手抓的课程体系框架设计
由于该校学生的基础与上海同类院校相比较薄弱，因此“机械原理”课强调基础理论扎实的重要性和课堂教学的准确性。上课时，电子讲义和实物模型，都应该与课文内容配合得天衣无缝，要鼓励学生积极参与，主动思考，要有课堂互动性，应该完全没有填鸭式的感觉。与此同时，课程组还大力加强实践教学环节的力度。在实践中引导学生对各类机构的类型和传动有清楚的认识。这样做的目的是将机械设计的方法与思路从课程讲授的最开始就传递给学生，让其在各类机械实例中寻找机构的设计方法并进而加深对原理的理解。在实践环节，除了传统的验证型试验，还增加了一些复杂机构的运动简图测绘，并进一步让学生自己动手搭接范成仪，加深学生对原理理论知识的理解。
在保证实验大纲及教学基本要求的前提下，不失时机地引进或设计一些新的教学实验。尽可能使实验内容新颖、充实、有趣，实验方法趋于现代化。例如：在机构测绘实验中，为了使学生进一步了解到构件高副、低副的具体结构形式、以及不同机构的运动情况，在实验前增加了让学生看机构、机器运动的多媒体动画片，同时把小机器人模型和各种机构机器模型带入课堂演示，启发学生思考，这不仅让学生接受了知识，而且开阔了眼界，拓展了思维，创新能力得到培养。对教师来说，这本身就是一种教学方法上的创新。
“机械原理”作为机械类专业的专业基础课程，不应该与其它课程割裂开来，因此，该课程组对教材内容也进行了一些调整，在教授机械原理的同时贯穿其它课程的知识，以使教学内容成为一个完整的系统。应该把机械设计课程的内容与机械原理的部分内容合并，在讲述效率与自锁章节时，引入螺纹联接中的扭矩计算，在齿轮机构中引入齿轮传动的部分内容，这样一方面可以增加学生对机构在实际中的应用实例，同时还可以增加前后知识的连贯性。这些措施使得教师在准确讲述、演示、推导的过程中让学生能够正确理解机构设计原理，同时可以培养学生严谨的思维习惯。
三、提高学生综合分析能力的丰富表现手段
“机械原理”既是专业基础理论课程，又是一门科学方法论。研究的内容既有一定的复杂性，又有一定的普遍性。因此，多媒体课件的设计不仅应着重讲述教材中的结论性理论，更要通过强烈的感官刺激使同学掌握其理论发展过程中体现出来的研究方法，培养系统的观念，提高综合分析问题的能力，提高创新意识。而且把前沿的、有新突破的智能机械和微机械系统的多媒体引入课堂，提升学生的学习兴趣，尤其把做过的科研项目融入PPT讲课中至关重要。例如，目前已研制出210(m×100(m的滑块，直径为60(m的静电电机，由原子直接排列而成的纳米齿轮，供情报收集的“蚊子机器人”等等。而微型人造卫星、可在人的血管中爬行的机器人以及进行眼科手术的微型机械手等也都已经应用。进一步来说要便于教师组织教学和学生自学。可有效发挥授课教师的教学经验，调动授课教师的教学积极性和主动性，形成教师教学的个性；可供学生按照自己的基础、时间、进度和嗜好进行复习和自学。总之，“机械原理”多媒体及CAI课件，应以课本为基础，紧抓课程的教学目标，并以其实用、贴合板书、易于操作、便于教学等优势，才会深受学生欢迎。
(作者单位：上海大学)