《機械原理》網(wǎng)絡教學平臺研究與實現(xiàn)

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1、《機械原理》網(wǎng)絡教學平臺研究與實現(xiàn)【摘要】學分制改革不僅對教師的教學方法和教學模式提出了更高、更靈活的要求，而且對學生自主學習能力的培養(yǎng)也更加注重。本文對比分析了傳統(tǒng)教學的不足及網(wǎng)絡教學的優(yōu)勢，構(gòu)建了《機械原理》網(wǎng)絡教學平臺的總體框架，并在內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學網(wǎng)絡教學綜合平臺的基礎上開發(fā)和實現(xiàn)了《機械原理》網(wǎng)絡教學應用平臺。為教師和學生提供了一種開放式、自主式的教學環(huán)境，有效地突破了地域和時域的限制?！娟P(guān)鍵詞】機械原理網(wǎng)絡教學網(wǎng)絡課堂虛擬實驗在線測試【基金項目】內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學機電工程學院課程建設與教學改革研究項目

2、(JDKCJS201204)?！局袌D分類號】G712【文獻標識碼】A【文章編號】2095-3089(2013)10-0212-02一、引言《機械原理》是機械類專業(yè)的基礎核心課程，是基礎理論課到專業(yè)課之間的橋梁，是機械類專業(yè)學生能力培養(yǎng)和素質(zhì)教育的最基本課程［1］。它不僅為學生學習相關(guān)的專業(yè)課程起到承前啟后的作用，而且為學生今后從事機械設計、研究和開發(fā)創(chuàng)新奠定必要的基礎。長期以來，《機械原理》課程始終以傳統(tǒng)的課堂講授為主，教學模式單一，不能滿足不同層次學生的學習需要。而且課堂教學以教師為主導，不利于激發(fā)學生的

3、自主學習熱情。在學年制向?qū)W分制改革的大背景下，采用傳統(tǒng)教學與網(wǎng)絡教學相結(jié)合的教學模式，不僅可以拓寬學生的學習方法和學習途徑，變教師主導為學生主導，而且還能突破地域和時域的限制，為學生提供一個全方位、立體化的學習環(huán)境。二、課堂教學與網(wǎng)絡教學對比課堂教學能在較短的時間內(nèi)，有計劃、有目的的借助各種教學手段，傳授給學生較多的有關(guān)各種現(xiàn)象和過程的知識信息，教學效率相對較高，教學成本低，教學內(nèi)容通用性強[2]。但課堂教學也存在諸多不可避免的缺點。如教師只能通過課堂觀察、作業(yè)和測驗來監(jiān)控學生的學習效果；課堂教學很難給學生

4、足夠的自主學習時間，以致學生的課堂參與度不夠；上課時間過于集中，對于一些問題的討論不夠充分；教學內(nèi)容每學期有所改變，學生使用教材更新速度跟不上；每節(jié)課下課總有學生來拷貝講義；上幾屆學生的優(yōu)秀資源無法保存，不能給正在上課的學生提供參考；上課學生太多，課堂教學秩序難以維持；坐在后排和側(cè)面的學生看不清黑板，等等。網(wǎng)絡教學以計算機和網(wǎng)絡為主要媒介，是傳統(tǒng)課堂教學的強有力的補充。教師可以通過網(wǎng)絡教學平臺的“課程管理”查看學生的課程學習統(tǒng)計情況，在線批改學生的作業(yè)和測驗；利用網(wǎng)絡創(chuàng)設更好的自主學習和協(xié)作研究環(huán)境，提高學

5、生的學習主動性；利用“答疑討論”，讓學生在課下繼續(xù)針對某一問題展開思考；電子教材易于更新，同時還可以提供大量的擴展資源；學生可以隨時在“課程講義”內(nèi)下載講義；以前學生的優(yōu)秀資源可以在網(wǎng)絡平臺上傳承，為現(xiàn)在的學生共享；學生通過虛擬網(wǎng)絡課堂自主學習，互不影響，不受地域和時域的限制[3-6]o三、《機械原理》網(wǎng)絡教學平臺總體框架網(wǎng)絡教學的實現(xiàn)，主要依托于網(wǎng)絡教學平臺?！稒C械原理》網(wǎng)絡教學平臺主要包括六大功能模塊，其總體框架如圖1所示。（一）網(wǎng)絡課堂根據(jù)機械原理教學大綱要求，將各章節(jié)知識點、例題分析及課后練習通過網(wǎng)

6、頁進行發(fā)布。網(wǎng)絡課堂中既包括靜態(tài)的文字和公式，又包括動畫及視頻，有靜有動，讓學生學習起來既生動形象，又不枯燥乏味。此外，為保證學生按要求完成足夠的網(wǎng)絡學習學時，系統(tǒng)會通過專門的計時器來記錄學生的學習時間，做到保質(zhì)保量。（二）在線測試該模塊既包括各章節(jié)的水平測試，又包括期中、期末綜合測試；既能評估學生對某一章節(jié)的掌握情況，又能衡量學生對本課程的綜合理解程度。測試系統(tǒng)又可細分為自我評估測試和仿真考場測試。學生在進行自我評估測試時，可在規(guī)定的時間內(nèi)完成試題，并根據(jù)系統(tǒng)顯示的正確答案來評估自己的水平；仿真考場測試則

7、只要求學生在規(guī)定時間內(nèi)完成答題，最后的結(jié)果由教師在后臺進行評判。（三）虛擬實驗該模塊能實現(xiàn)機構(gòu)模型動態(tài)展示、機構(gòu)簡圖在線繪制和創(chuàng)新機構(gòu)的搭接。機構(gòu)模型通過實物圖片和機構(gòu)動畫相結(jié)合進行展示，既直觀形象，又能很好的避免實際操作中對機構(gòu)模型的損壞。機構(gòu)簡圖繪制則為學生提供一個交互式的繪圖系統(tǒng)，學生可以根據(jù)給定的機構(gòu)或機器圖片，自己動手來在線繪制其機構(gòu)簡圖。創(chuàng)新機構(gòu)的搭接為學生提供虛擬的零部件模型，學生能在虛擬環(huán)境下將所學的各類機構(gòu)進行組合連接，并在此基礎上實現(xiàn)機構(gòu)的創(chuàng)新。（四）虛擬課程設計學生在該模塊中可以進行連

8、桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)和齒輪傳動的課程設計。這是一個交互式的設計過程，學生輸入相應的原始設計參數(shù)（包括連桿機構(gòu)設計參數(shù)、凸輪設計參數(shù)及齒輪傳動設計參數(shù)），系統(tǒng)會自動解算出各機構(gòu)的運動分析或其他相關(guān)數(shù)具，并通過表格和曲線圖反映出設計的結(jié)果。（五）共享資源該模塊可以將與本課程有關(guān)的教學課件、教學軟件及視頻等共享，學生可以根據(jù)學習需要下載到本地。此外，系統(tǒng)還提供一個資源上傳的通道，學生可以將自己收集的、對本課程學習比較有幫助