教学多媒体技术发展
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一、前言
“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力”。创新靠的是具有创造性思维的人才。有了拥有大量创新能力的高素质人才资源，就具备了发展知识的具大潜力。为了适应我军未来战争的需要,军队的院校教育必须朝培养具有创新意识和创新能力的方向发展。创新能力的形成，来源于严格的思维训练。而工程制图是一门训练思维的学科，课堂教学和实践教学是训练学员创造性思维、培养学员综合能力的决定性因素，对课堂教学和实践教学进行综合改革，不仅是教育改革深入发展的需要，而且也是科教兴国，科技强军的重大战略问题，而优化使用教学媒体实现现代化的教学模式是提高课堂教学和实践教学质量的重要保证。
二、现代化教学的必要性
在科学技术日新月异的今天，“一张嘴，一只粉笔，一块黑板”这一传统的教学方法已经无法适应现代化教学需要，约束了学员的创造性和学习主动性；工程制图是一门形象思维很强的课程，主要教学目的是培养学员画图及读图能力；教学的重点和难点是培养学员的形象思维能力和空间想象能力。工程图学传统的教学方法是以挂图、幻灯片，教具模型等帮助学员建立空间概念，是静态的不可变的，黑板演示虽是动态的但速度慢，缺乏主动性、形象性和直观性，加之院校招生人数的增加，用传统的教学方法合大班上课极大的影响了教学质量。因此必须进行现代化教学环境建设。纵观各大学的改革现状，主要集中在以教材为代表的教学内容和以CAI课件为代表的教学手段改革方面。我院从院首长到教研室教员充分认识到了现代化教学手段的必要性。已为各教研室配备了微机、打印机，组建了多媒体教室和多媒体机房，随着教学投入力度的加大，专修室、多媒体教室数量逐渐扩大。在计算机上实现空间形体的立体化展示，并将二维图形三维形体二维图形的思维过程形象的表现出来。使枯燥难懂的内容变得生动、直观，充分调动学员的学习兴趣和学习积极性。学员一听说在多媒体教室上课就高兴。兴趣是最好的动力。由此可想而知，现代化教学手段对教学效果的影响了。
三、课堂教学中如何优化使用多种媒体
3.1用《画法几何及机械制图辅助教学系统》进行教学
本系统主要用于以计算机代替教员辅导学员，解答疑难问题，检查学员学习情况并帮助学员提前预习和复习制图课的有关内容。因此本系统将机械制图分为制图基本知识；点、直线的投影，平面的投影；直线与平面的相对位置；投影变换；立体；轴测图；组合体；机件常用表达方法；标准件与常用件；零件图；装配图等12章。
学习要点部分：内容提要包括本章的基本要求、重点、难点、题目类型及解题方法，以便于学员复习。
CAI课件部分：以图片、图象、文字、声音等多媒体技术模拟教员授课，既可用于教员上课，也可帮助学员提前预习或弄清课堂上没有听懂的内容。
对于学习较好的学员，可以将自己所做的作业与标准答案直接对照。如果标准答案看不懂可查阅详细解题步骤，若详细解题还难以想象空间形状时，可查阅电子立体模型。以上所述三种模型提供给学员，它们尽快使学员弄懂每一道题。详细解题步骤由动态的空间分析、动态的作图过程和思维过程组成。以动画、图象和文字等方式模拟教员在课堂上的讲解过程。例如组合体部分的习题，教员难以用语言来表达从二维到三维的思维过程，通过本课件就能形象生动地用动画的形式模拟出电子立体模型和静态模型构成；动态模型表达物体的形成过程。特别是装配图所表达的每一部件或机器，用三维制作的立体模型对装配过程、工作原理、工作过程进行了全方位的动态模拟。
能力测试和模拟试卷部分：系统每章配有测试习题，用来测试学员基本概念，基本理论、作图方法等的掌握程度，测试采用双机对话的形式进行，学员在选择答案后立即就可以知道所选答案正确与否。系统还配有多套模拟试卷，用于学员检查自己的学习情况。
3.2充分发挥电子教案的优势进行教学
由于用Authorware制作的CAI课件制作相对复杂，制作周期长所需容量大(一般在100至300兆左右)制作完成要刻成光盘，一旦完成，内容基本固定，不便与修改。为了使课堂教学与教材对应，同时又能充分发挥CAI多媒体课件的作用针对所用。针对所用教材，教员自己编写Powerpoint电子教案。Powerpoint电子教案具有制作和修改相对灵活、容量小。分章节制作并压缩在软盘上便于读取、修改和携带等优点。
课程内容结构框架展示本课程的基本内容。通过“课程内容结构框架”，可以进入教学基本内容部分。这部分内容可用Powerpoint由任课教员亲自编写，按教员的讲课内容进行编排。包括：主要概念，教材重点，难点提示以及小结等。文字应尽量简单明了，类似板书功能。动画、例题等信息可通过嵌在文字中的“热字”与“教学资料库”中的相应数据相链接。内容可按章节进行分组。从“课程内容结构框架”可以进入任意章节，可退回到内容结构框架。
教学资料库里主要包括一些“动画”，“三维模型”、“二维视图”以及例题、练习题等基本教学素材。这些素材制作比较麻烦，而且使用频率高，所以把它们单独放在一起，可以反复调用和共享。为了使用方便可以将其分类存放于“素材库”、“例题库”和“练习题库”。每个库都按章节建立在子目录下。教学素材的单元应分得细一些。每一个文件的内容是一个概念或是一道例题，便于教员备课过程中对这些信息灵活掌握，并进行加工、重组。
教案的电子化，必然带来教学方法的改革。采用由教学资料库构件的备课平台，所有任课教员都必须参与电子教案的编写，教员必然要研究教材、教学方法、学员的学习心理等，这有利于调动全体教员的积极性和创造性。教学资料库供大家共享，互相借鉴互相启发，有利于教学经验的交流。同时电子教案还便于修改，在以纸为载体的教案中修改很困难，电子教案只要对资料库进行适当的补充、修改再用热键连接起来，就可形成新的教案。使得教案常教常新不断完善。电子教案充分体现个性化教学风格，特别是在黑板“板书”方面，其特点由为突出，以Powerpoint电子教案作为课堂教学的主线、突出重点，将它与CAI多媒体教学软件互相结合使用，取长补短，从而达到最佳的教学效果。
3.3用AutoCAD绘图软件代替黑板画图
在求解课件中的例题时，可调用AutoCAD绘图软件。它能直接画线，完成求解的全过程，这是替代黑板作图的好办法。它即节省了出题时间，又可详细讲解解题过程，使绘图质量得以保证。它不仅完成了工程制图课的教学，同时还使学员对AutoCAD绘图软件的使用，有了更直接、更真实的认识，可谓一举两得。
3.4适当使用实物投影仪
Powerpoint电子教案及CAI多媒体课件等，能生动形象地介绍、展现和讲解工程制图课中的定理和绘图过程，能用三维动画表现立体模型，但课件中的三维模型是“假三维”模型，它不能完全代替真三维模型；同时，课件中的绘图过程是预先做好的，它往往与学员作业的绘图过程和进度不协调。利用实物投影仪，可以展示真三维的立体模型，并可在实物投影仪上利用纸、笔、绘图仪器求解作图，引导和规范学员手工绘图。
利用实物投影仪授课的优点是：
1.展示真三维立体模型，使学员的空间概念更真实、更实际，从而做到理论联系实际；
2.适当展示投影胶片、幻灯片、教材、讲稿等，以多种形式满足课堂教学需要；
3.对临时要讲的题目和问题，可利用实物投影仪完全替代“黑板”使用，临时写、临时画，方便、快捷、好用；
4.演示作图过程，引导规范学员手工绘图，字、图投影清晰。这一切是上大班课时，黑板做不到的。
3.5合理使用电视片辅助教学
我院的教学特点是学员入学后就上机械制图课。由于学员高中阶段接触生产实际比较少，对机械零件、机床设备及机械加工工艺过程几乎一无所知。在实际教学中适时播放电视录象片，辅助教学。如工程制图基础知识、绘图仪器的使用、螺纹连接、零件的加工及工艺结构、装配体测绘等，弥补实践环节不足。使学员学习起来轻松、自然、直观，提高学习兴趣，使理论与实际紧密联系。从而更好地提高教学效果，保证教学质量。
3.6充分利用校园网，大力开展网上教学
在深化计算机辅助教学过程中，要充分利用校园网，大力开展网上教学。建立本学科课程建设的主页，根据不同学时及课程要求建立网上电子教案、网上答疑室、聊天室等。学员在学习过程中遇到疑难问题时，可以阅读教员的网上电子教案，可在教员的网上答疑室请求指导，这种形式的CAI不局限于时间、地点，充分利用网级资源，减轻教员重复答疑的工作量。
优化使用多种教学媒体应注意和解决的几个问题。
1.Powerpoint电子教案、CAI课件的“板书”、标题、章节顺序及例题、习题等。应尽量与教材保持一致，便于学员预习和复习。
2.利用多媒体授课不要都用一个课件一个模式，要充分发挥教员的个性和优势，教员是媒体的驾驭者不能成为课件的奴隶。
3.要求学员作好课前预习工作，将预习内容作为作业的一部分。让学员在上课时带着问题听、带着问题学，这样有利于学员对所学内容的掌握和理解，培养了学员学习的主动性和自觉性。
4.使用多媒体教学要注意控制教学进度和课堂节奏。注意突出重点、难点，不要将每节课中的讲授内容安排过于饱满，将用多媒体教学节省下来的时间用于典型例题的讨论，加强课上练习、辅导。
5.电子教案、多媒体课件不应该是成品软件。应该是一个便于修改、补充和更新的开放式系统。电子教案更不应该是一种模式，正如普通教案一样，每位任课教员必须亲自编写和修改。
6.在运用多媒体教学过程中，要注重建立并完善教学素材资源库的建设。将教员及其它院校制作的好的教学素材和先进作法吸收进来，并建立一套完善的现代化教学素材库，从而适应课堂教学和网络教学。
7.如果有条件，课后将教员的电子教案、CAI课件上网。在网上进行辅导。注意及时与学员沟通、辅导、答疑，微机房要随时对学员开放。
四、现代化教学手段的运用成效显著
无论是教员还是学员，凡是亲身参加了这一实践的人都能深切感受到现代化
教学手段引入课堂引起的革命性变化。具体体现在以下几个方面：
1.现代化教学手段的运用使教学融文字、图象、动画等信息于一体，动画效果使学员感觉一新，印像深刻，而且化繁为简、化难为易；化静为动，把平时教员说不清道不明，学员不易掌握和理解的知识一目了然地展现在学员面前，活跃了课堂气氛，激发学员了的学习兴趣，培养了学员的想象力、创造力。如用面上取点法求圆柱与圆柱的相贯线时，动画显示使整个过程就如在黑板上作图一样，鼠标可控制作图步骤的快慢，使得学员跟随教员同步思考。
教学过程可以回顾，教学信息可以重复出现，便于突出重点和难点。
3.显著提高教学效率。现代化教学手段的运用甩掉了传统“粉笔+黑板”的教学，答到甩掉黑板的目的，节省了大量的写板书时间，在相同的时间内使信息量增大，丰富了授课内容。多功能教室适合于上大班课，打破了传统的黑板和粉笔这一“小生产”课堂教学模式。
4.现代化教学手段的运用，将教员的一些工作(板书、画图)由计算机来代替，可以减少一些重复性工作，减轻教员的劳动强度，有利于教员把更多的精力用于富有创造性的教研及科研活动中，有利于保证教学质量，同时极大的改善了教学环境。
5.现代化教学手段的运用解放了教育生产力。传统教学手段下产生的课堂教学模式和理论，由于较多地依赖教员自身的素养，造成了成果推广的局限性。而电子教案则强化了先进教学方法的可传播性，使每一位合格的年轻教员采用优秀的教案都能上出精彩的课。
五、结束语
教学媒体的现代化建设，为培养学员的形象思维和创新意识起到了积极的作用，成功的多媒体教学离不开良好的CAI课件与适用于课堂教学的电子教案相配合。随着多媒体技术的发展，作为全新教学手段的CAI正朝着统一规划、分工协作。建立网络，建立智能化的方向发展。因此，教学媒体的现代化建设及优化使用将是教员永恒的重要课题。
