机械专业教学中知识可视化应用模式

　　在机械专业教学中，知识可视化应用模式是一项综合性较强的系统性方法，如何取得最为理想的效果，保证顺利进行，备受业内人士关注。本文从实际出发，结合相关先进理念，对该课题进行了深入研究，阐述了个人的几点认识。

　　一、知识可视化概述

　　（一）对象：知识

　　在这个知识爆炸的时代，知识可视化的目的、对象都是知识。所谓的知识，它包含两方面的内容：（1）人们对客观世界的认识经过大脑思维的处理，形成了形象的或者意象的信息、数据、价值等一系列社会化的符号。而且这还包括了哲学社会科学方面的知识、人们在日常生活中经验的积累、在面对问题中对此作出的判断和提出的解决方法等。（2）从认知角度上讲，人们对知识的获取不是直线型的静止状态。而是一种不断的、螺旋式的动态形式。知识对学习者来讲，它也可以看作主观事物的特征与练习在人脑中的主观表征。著名教育学家布卢姆将其定义为一种普遍的原理和具体事物的回忆，这是因为知识的碎片实质上是由数不清的片段信息构成的，容易长时间地储存在记忆之中。

　　（二）目的：改善知识表征

　　从教育学的角度来对知识的表征进行解释，其实就是把知识客体中的知识因子和知识关联表示出来。不仅如此，而且还通过一些符号来表现所要需求的知识内容以及各个知识点的联系。知识表征是知识的直接存在。

　　二、机械专业教学中知识可视化应用模式探究

　　（一）机械专业教学的特点

　　?C械专业教学是一门与生产实际紧密相联的课程，也是一门专业基础课程。在机械基础中，重点的传动结构、轴系零件等无一不是来源于企业实际，这也为知识可视化的实施提供了资源。但就目前来看，很多教师在教学中仍处于以教师和课堂讲授为中心的课程教学模式。不能充分利用信息化技术，课堂组织形式单一，课堂教学效率低下。而学生们处于以考试为中心的应试学习状态，学习兴趣不浓，无积极主动性，主要通过背诵和做作业、习题完成学习过程，学习效率明显低下。对学生学习成绩进行调研分析，发现学生普遍学习热情不高，学习成绩不达标，主要存在原因是课程知识抽象，不便理解，记忆的内容多，容易遗忘。

　　（二）机械专业知识可视化应用的状态分析

　　目前，在职业教学中，机械专业课程知识可视化应用程度不高。绝大多数学校受控于师资、教学设备等的限制，未能很好的开发出对应的高品质、高质量的课件，普遍采用以PPT为主的教学课件，其知识可视化程度较低，不能适用新时期教学需求。随着3D技术的发展和推广，知识可视化有了新的发展，大多数学校也完成了师资和教学设备的前期准备，为知识可视化的开发和应用提供了发展空间。

　　（三）知识可视化与机械专业课程对接的接合点

　　第一：信息化技术与课程动手能力的对接。机械课题是一门与实践紧密相联的课程，在教学中应加强学生动手能力的训练。设计装拆仿真教学机械等，是知识可视化与机械基础课程对接的关键点。仿真教学在机械基础教学中，可以实现在多个教学知识点的体现，例如机械、机构、机器、零件的设计，可以从一个机器分解为多个机构，再分解为多个构件、每个构件再分解为多个零件。通过分析对比，可以使学生迅速认知不同概念的区别。螺旋传动、带传动、齿轮传动、轴系零件等，通过仿真拆装，可以让学生在动手过程中，获得直观感性的认识，获得高效的学习效果，可以使学生获得90%的认识。第二：信息化技术与课程理论教学设计的对接。机械专业课程中，发挥课件的作用不容忽视。信息化技术的融入，使机械专业课程教学模式发生了改变，能使学生较难理解的知识点及相关教学内容变成老师容易讲解、学生容易接受的动画、视频、PPT等，丰富了课堂教学模式及手段。例如齿轮传动中渐开线的形成、齿轮传动的啮合过程等，都可以借助于信息化技术，让知识变成可以看得见、易理解的内容。如齿轮传动的啮合过程，实际齿轮的啮合过程中，通过缓慢的啮合过程回放，形成啮合点、啮合线，进而动画引导出实际啮合线、啮合角等知识，让难以理解的抽象理论，变得生动活泼，简单自然，实现了教学的难点突破，重点加强，节省的课堂教学时间，提高了教学效率。

　　三、研究成果在研究过程中梳理了知识可视化

　　知识可视化应用于学科教学领域的研究现状，并在前人的经验上首次提出了基于知识分类的知识可视化方法工具表，该表格总结了一些常用的知识可视化方法，参考了教育领域中广泛认可的布鲁姆教学目标（修改版）中知识维度分类的知识分类模型对机械专业知识进行分类，再将收集到的知识可视化方法按照这些类别进行组织和分类。最终所形成的知识可视化工具表为使用者在知识可视化方法的选择上提供了便利，解决了可行性调查中出现的工具选择困难的问题，促进了知识可视化在学科教学方面的发展，理清了知识可视化促进机械专业教学道路上的一个障碍。

　　虽然知识可视化应用于机械专业教学已经有部分学者做出粗浅的研巧，但是本研究从详细阐述知识可视化理论基础出发，结合文中提出的知识可视化方法及机械专业的特点和该专业目前教学中存在的问题，提出了适用于机械专业教学的基于项目教学法的知识可视化教学模式，扩大了知识可视化的应用领域，为其在教学方面的应用研究开辟了新的领地。

　　四、结语

　　总之，在当前各种条件下，机械专业教学中知识可视化应用模式的实践中依旧存在着多方面的问题，我们应该从这些问题的实际情况出发，深刻分析其产生的多方面原因，统筹并进，多措并举，克服该项工作中的诸多难点问题，进而获得最为优化可行的实施策略与效果。

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