机械制造基础(第四版) - 中国高校教材图书网
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书名： |
机械制造基础(第四版)
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| ISBN： | 978-7-313-02025-2 |
条码： | 9787313020252 |
| 作者： |
鞠鲁粤
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装订： | 平装 |
| 印次： | 4-13 |
开本： | 16开 |
| 定价： |
￥25.00
折扣价：￥23.75
折扣：0.95
节省了1.25元
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字数： |
288千字
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| 出版社： |
上海交通大学出版社 |
页数： |
266页
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| 发行编号： | |
每包册数： |
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| 出版日期： |
2007-08-01 |
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| 内容简介： |
前 言
机械制造基础（金属工艺学）是高等工科院校近机类和非机类专业的一门重要的技术基础课程。教材自1998年4月第一版问世后，受到兄弟院校同仁的厚爱，已有十多所高校采用本书作为授课教材，数十所高校将本书作为教学参考书，本书也被指定为上海市自学考试教材。教材第一版获得上海市优秀教材三等奖，第二版荣获上海市优秀教材二等奖，第三版列入教育部国家级“十一五”规划教材。
进入21世纪，在强调高等院校创新教育的同时，实践教育已提到了极为重要的位置。本书的改编，就是建立在创新和实践两大立意上的。
第四版的编写从三个角度考虑：其一，通过工程材料及其性能控制、材料成形、机械加工三个方面，分别叙述传统的机械制造过程及方法；其二，尽可能全面地介绍机械制造中的一些新工艺、新技术、新方法及其发展趋势，以扩大学生的视野，适应用人单位对学生知识结构和知识面的要求，使高校培养的学生能面向21世纪，适应时代对工程技术人员的要求。其三，在本书的编写的同时，开始进行教材的多媒体建设。通过在上海大学两年多的试用，多媒体教材上册8张光盘（热加工），下册8张光盘（冷加工）已在上海交通大学电子音像出版社出版。该多媒体教材采用开放的PPT平台编写，内容与文字教材配套，采用大量的flash动画和教学视频，使学生能在课堂上就能感受机械加工过程的各工种生产原理，增强课堂教学实战气氛，最大程度地提高课堂教学效果，欢迎读者使用。
本书内容较新，实践性较强，不但可以满足工科学生的课程学习需求，同时也可用作为机械制造实践训练教材。
本书的编者长期从事近机类、非机类和机械类工科学生的金工实习和课程教学工作，已累计有数万人次的机械制造基础教学和金工实习工作经历。本书的编写，是编者们长期教学工作经验的总结，对非机类、近机类和其它专业的学生掌握机械制造科学会有一定的帮助。
参加本书编写的人员有：（按章节顺序）鞠鲁粤（第1，2，8，9，10，17，18章）、姚勤（第3，5章）、方宇栋（第4章）、陈方泉（第6章）、李宏（第7章）、张萍（第10、16章）、朱民（第11,13章）、朱克华、陆筠（第12章）、陆建刚（第7、14章）、章宇、吴卫东（第15章）。
刘占斌、张金荣、黄慰卿、陆新惠、姚明珍、王琴珍、朱辉时、张汉芳、陆小生参加了本书的编写工作。
全书由上海大学鞠鲁粤教授主编。陈茂贞教授为本书第一版主审。
本书在编写过程中，参考了有关教材、手册、资料，并得到众多同志的支持和帮助，在此一并表示衷心地感谢。
由于编者的水平有限，书中难免有错误和不足之处，敬请广大读者批评指正。
编者
200
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| 书 评： |
机械类理论与实践教学课件的制作思考
上海大学 鞠鲁粤
随着多媒体计算机技术及网络技术的迅猛发展，多媒体教学广泛应用于课堂和实践教学中，使教育的思想和教学的内容、方法、策略、组织形式等都发生了重大变化。计算机辅助教学（Computed Assisted Instruction——CAI）系统在教学中的广泛应用，促进了教育向着现代化的方向不断发展。
多媒体课件具有处理文本（Text）、图形（Grahpics）、图像（Image or Picture）、动画（Animation）、音频（Audio）、视频（Video）的综合能力，它集中了电影、电视、幻灯投影、录音录像等教学媒体的优点，而且具有人机交互的特性。多媒体课件的开发也已逐步进入高校。
多媒体课件可分为两类：一是演示型课件，供教师授课演示为主，二是导学型课件，供学生使用，以静态交互为主。在机械制造理论和实践教学中，演示型课件更为常用，是CAI课堂应用的主流。本文结合《机械制造基础》理论与实践教学多媒体课件的编制，概述编制机械类演示型课件的思路和体会。
一、 演示型课件的设计原则
1、多媒体课件应图文并茂，动画和视频相结合，尽量吸引学生眼球
长期以来，机械类教学都是以板书为主，挂图为辅，黑板上画机器，粉笔头上出概念，难以体现规模宏大的制造业全貌和体现生动的生产现场。同时，由于机械制造理论与实践教学的工艺性特点，工种之间的联系性较弱，识记性的内容又较多，实践性要求又强，使学生学习时难以掌握，感到枯燥乏味，很难激发学生的学习兴趣。近几年来，中小学教学普及开展了多媒体教育，已经养成了学生学习上使用多媒体课件的习惯，进大学后，尤其在上专业基础课、金工实习课等，对仍采用落后的教学手段，既不适应又感到不可思议。要满足新形势下学生学习的需求，迫切需要改变落后的教学手段。同时，随着教育投入的增加，工程训练的环境有了极大的改善，很多工种都纷纷建立多媒体教室，迫切需要配套相应的多媒体教学软件。因此，当前改革的任务就是要在教学手段上创新，及早建设吸引学生眼球，便于教师现场教学的多媒体课件。
多媒体课件以丰富的视听信息，高科技表现手段，加上虚拟现实技术和图形、图象、三维动画使教学内容化繁为简，化宏观为微观，化微观为宏观，化孤立为联系，形象生动；创设情境，使情境学习、问题辅助学习、激发兴趣和协作学习等在教学中得以体现；使学生变被动学习为主动学习，变个体独立学习为群体合作学习，变复制性学习为创造性学习。因此，黑板上画机器和早期的文本加图片的PPT教学内容都已不适合日益丰富的学生学习需求。能适应理论与实践教学的多媒体课件推出已是时代发展的必然。
2、多媒体课件应是信息加工工场，帮助学生完成知识构建
在计算机辅助教学的发展阶段是以认知主义的学习理论作为理论基础的，在CAI课件设计中，人们开始注意学习者的内部心理过程，开始研究并强调学习者的心理特征与认知规律；不再把学习看作是对外部刺激被动地作出的适应性反应；而是把学习看作是学习者根据自己的态度、需要、兴趣、爱好，利用自己的原有认知结构，对当前外部刺激所提供的信息主动作出的、有选择的信息加工过程。
以建构主义作为理论基础，标志着计算机辅助教学进入成熟阶段。建构主义学习理论的基本观点认为，知识处在不断的发展之中，而且在不同情境中，它们需要被重新建构；学生不是空着脑袋走进教室的，在以往的生活、学习和交往活动中，他们逐步形成了自己对各种现象的理解和看法，而且，他们具有利用现有知识经验进行推论的智力潜能；相应地，学习不简单是知识由外到内的转移和传递，而是学生主动地建构自己的知识经验的过程，即通过新经验与原有知识经验的相互作用，来充实、丰富和改造自己的知识经验。由于学习是学生在一定的教学环境下，通过人际间的协作活动而实现的主动建构知识意义的过程，因此建构主义学习理论强调以学生为中心，认为“环境”、“协作”、“交流”和“意义建构”是学习环境中的四大要素。
因此，《机械制造基础》理论与实践教学的多媒体课件，首先要满足信息加工工场的要求，具备一定的现代制造技术的信息量，同时，应满足学生知识构件的要求。通过虚拟现实技术和图形、图象、三维动画和教学视频方式将现代制造的新工艺、新方法展示给学生，让课件的内容与学生在金工实习中的实践积累、感知和体会，进行综合比较，形成知识的构建；让学生在多媒体教学中完成信息加工过程，在虚拟现实技术和图形、图象、三维动画和教学视频的内容中进行思考，探索机械制造技术的规律和内在联系，主动建构其知识领域。
3、多媒体课件应采用开放设计，避免重复劳动
近几年，许多学校都在开发具有自己特色的多媒体教学软件，但是，几年过去了，在机械制造教学领域，脱颖而出的机械制造多媒体教学软件并不多见。其主要原因，一是教师教学科研任务较重，难以投入较大的精力从事多媒体课件研制，二是学校的投入力度较小，难以成片开发机械制造多媒体课件，三是各自为政，很难形成多媒体课件制作的合力。因此，集各高校资源优势，利用一些较成功的多媒体课件，形成机械制造多媒体教学平台，是一种比较现实的思路。
演示型多媒体课件在教学中的使用涉及到任课教师与课件设计制作者之间教学思想兼容问题，如果教师使用的课件不是自己开发设计或参与开发设计的作品，那么溶解在课件中的思想、行进的思路、表现形式、体系结构和技巧运用可能与任课教师相去甚远，若再加上教学对象的差异，课件的针对性问题就暴露出来。这也是影响多媒体课件被广泛使用的重要因素之一。因此，教师使用不经再加工的课件的可能性不大。设计制作开放性的课件就很有其必要。
利用已有的机械类教学较成功的多媒体课件，进行开放式多媒体教案建设。应尽量选用适宜编制开放式多媒体教案的软件平台，在已有的较成功的多媒体教学软件中，结合本校、本课程及金工实习中自己工种的特点，稍加修改，费力不大，就能形成符合本校本课程的教学要求，满足不同教师教学风格的多媒体教案。这样，必能促进工科多媒体教学的普及。
微软主流产品Powerpoint，是一个很好的开放式演示型多媒体课件制作工具，容易上手，用它可以很方便地创作出演示型课件。与其它创作工具相比，用它制作的课件很容易被修改，如果提供给学生自学使用，学生的误操作可能使它被改得面目全非。这既是它的短处也是它的长处。用它制作的课件容易修改，而教师使用误操作的情况基本为零。那么，利用现成课件，为减轻教师劳动提供了条件。
表面上看，Powerpoint的缺乏定轨动画功能，缺乏交互功能，实际上可以通过挖掘它的功能实现多媒体演示课件。Powerpoint的“控件工具箱”及VBA提供功能扩展，能嵌入flash动画并方便地进行动画演示；能嵌入视频，方便地完成视频播放。Powerpoint的这些功能，使其成为课堂教学的简便而又实效的教学软件。
4、演示型课件也能实现动态交互
静态交互是点击鼠标，按预先设计的的步骤一步一步往下演示。因此，静态交互远不能适应教学的实际需要。《机械制造基础》理论与实践教学的特点就是互动性强，不同的教学班级，不同的教学对象，参与课堂或金工实习交流的学生不同，针对学生的反映，教师的教学节奏及教学流程也应作适当调整，这就需要动态交互。动态交互就是为更好的配合教学，更好地调动学生的学习主动性和积极性，在课件中加入的一种引导。教师在教学过程中能根据学生的具体情况灵活使用课件，调动学生积极参与教学的全过程。
以“学”为中心的建构主义学习环境中常用的教学方法有“支架式教学法”、“抛锚式教学法”等，都需要动态交互才有可能实现，根据不同的教学对象和教学内容，选择的不同教学策略和不同的教学方法，动态交互与静态交互相结合，有效组织教学资源，动态展示教学内容。大力调动学生的学习积极性和学习主动性，使学生积极参与教学活动，学会学习，学会创新。
因此，开放式多媒体课件能满足动态互动的要求，任课教师可根据每次课或实践中发现的问题，在每个可能的互动点设置链接按钮，根据教学需要，实时链接自己事先编制好的具有针对性的PPT小程序，便能进入各种不同的动态互动环境，满足不同情况的教学演示需求。
二、《机械制造基础》理论与实践多媒体课件的特点
经过近二年的努力，《机械制造基础》理论与实践多媒体课件，已作为我校精品课程内容，成功地进行了2年的教学循环，并由上海交通大学音像出版社出版了热加工部分8辑，冷加工部分也完成了测量、切削加工基础知识、钳工和车工部分。该软件采用Powerpoint编写平台，插入大量Flash动画和教学视频，生动表现了机械制造的生产过程和教学要点。
软件的特点如下：
1、大众化操作平台，使用方便
采用微软主流产品Powerpoint为软件平台，使用方便。PPT是一种专用于制作演示用的多媒体投影片/幻灯片的工具（国外称之为多媒体简报制作工具），它以页为单位制作演示文稿，然后将制作好的页集成起来，形成一个完整课件。利用PowerPoint，可以非常方便地制作各种文字，绘制图形，加入图像、声音、动画、视频影像等各种媒体信息，并根据需要设计各种演示效果。上课时，教师只需轻点鼠标，就可播放出制作好的一幅幅精美的文字和画面（也可按事先安排好的时间自动连续播放），使用非常方便。对任课教师来说，PPT是大家常用的教学平台，熟悉程度较高，同时对电脑硬件的要求也不高。是一个很好的开放式演示型多媒体课件制作工具，容易上手，用它可以很方便的创作出一个演示型课件。
2.采用大量的Flash教学动画，课堂教学形象生动
《机械制造基础》理论与实践多媒体课件，采用了数百个flash 动画，以动态形式讲解工艺知识和实践指导。Flash软件是当前最流行的课件制作软件。作为网络动画软件， Flash软件的创造者：Macromedia公司的技术开发人员对Flash软件的功能加强和扩展主要考虑的是网络动画的制作和传播应用上的改进，对面向教学的课件制作方面的研究也很少，为许多教师在对认识Flash课件应用和制作带来了一定的障碍。但是flash软件制作课件具有许多特点：
第一、利用Flash制作的动画是矢量，不论你把它放大多少倍，都不会失真，保证了画面的亮丽、清晰。播放时，你可随时在Flash画面上点右键，选“Zoom In”放大画面，细看画面上的每一个细节，可见Flash画面可制作的非常细致。
第二、利用Flash生成的文件可以有载入保护功能设置，可防范他人任意修改浸透了你心血的作品，使你对完整的作品拥有完全的“版权”。 这也许是网上能堂而皇之地公开Flash这一多媒体课件或Flash制作的MTV的原因吧！
第三、利用Flash生成的动画播放文件（*.swf）都非常小巧，一个精美的课件也就一、二十KB，大的、复杂的也就五百KB左右。也就是说一张软盘上足够装载下好几份“电影动画”，这可是其它软件所不能相比的了。
第四、Flash对声音的设置处理也很独到，读入*．wav声音在生成的Flash动画播放文件时，你会发现文件被压缩到了原文件的十分之一大小。
第五、设置flash 的动作脚本，可以方便地设置多个场景和建立各种控件，控制flash 电影的动作。
第六、flash插入PPT页面，可以在PPT中完成各项动画的动作。
3.嵌入大量的教学视频，根据不同的教学或实习要求，可播放教学视频，进行实时讲解。
《机械制造基础》理论和实践多媒体课件，嵌入了大量的教学视频，以影视媒体的方式，将实践教学过程分解，使学生如临生产现场。教师可根据不同的教学或实习要求，播放教学视频，实时进行讲解。软件收集了大量的工程材料、铸造、锻压锻造、冲压、非金属材料成形、快速成形、逆向工程、焊接、测量、钳工、车工、铣工、刨工、磨工、齿轮加工、CAD、CAM、数控加工、特种加工等现场教学视频，与课程教学和实践教学内容有机地组合在一起，完全避免了教师在黑板上画机器，粉笔头上出概念的尴尬，使教学置身于一个浓缩的生产环境之中。分段精选的教学视频，短小精悍，既避免了电视教学片的冗长和重复，又与教师讲课内容有机组合，有利于学生将自己的实习经验和课本理念融合于视频之中进行知识构建。
4、系统开放，用户可根据本单位的教学特点和要求，在系统中增加内容
Powerpoint软件的一个很重要的特点，就是开放性好，用户可以随时编写适合自己的教案，采用插入或链接的方式，充实或删改课件的内容。例如授课教师想要在低压铸造中加入“最新的低压铸造设备及国内外主流产品的比较”，可用以下两种方式完成：
1） 直接在第19页低压铸造后面选择插入幻灯片，在新增加的幻灯片中编写；
2） 另外编写一个单独的PPT文档，然后在“幻灯片放映”菜单中选择“动作按钮”添加到第19页适当位置，幻灯片自动跳出“动作设置”框，选择“连接到（H）”在下拉框中选择“其他PowerPoint演示文稿”，定位到你所编制的PPT文稿中，则链接完成。这种方法机动性强，不打破原来的PPT顺序，根据需要进行链接，可以做到随心所欲，缤纷多彩（见图1）。
图1 链接自己编写的PPT课件到文档
6、用动画、视频、图片模拟真实的实习环境，可代替许多演示性实习，节省设备投资
《机械制造基础》理论与实践多媒体课件，采用了大量的动画、图片和教学视频，授课效果理想，仿佛进入了真实的实习环境，用多种媒体形式再现生产现场和实习现场，使学生喜闻乐见，能激发起他们的学习兴趣和热情。实践证明，一些演示性的实习内容完全可以用《机械制造基础》理论与实践多媒体课件替代。如许多特种铸造方法、压力加工新工艺、特种焊接、特种加工、快速成形等。而这些设备哪怕是添置一套，价格都极为昂贵。同时，如果添置这类设备光为了演示，则开机率很低，设备很容易损坏，加上人员培训，设备维护，这些支出往往使有关领导头痛万分。而采用《机械制造基础》理论与实践多媒体课件，可用多媒体形式模仿实习环境，达到实习效果。多媒体课件价格低廉，全套课件不足一台设备价格，而且维护方便，可使实践教学始终走在工艺和设备发展的前沿。所以采用多媒体手段是实践教学的方向和必由之路。
三、结语
机械类教学开发多媒体课件的原则是：
1.充分发挥多媒体课件图文并茂的优势，激发学生的兴趣；
2.注重营造交互的学习环境，充分调动学生积极参与；
3.注重提供丰富的信息资源，扩大学生的知识面；
4.注重建立协作学习机制，培养学生创新、合作的精神。
多媒体课件在机械类课程教学中的使用，改善了教学媒体的表现力和交互性，使媒体展示的内容更具体、更有利于知识的传播。这样，在多媒体的帮助下，教师传播知识容易被学生所接受，而学生的反馈信息也能及时获得，通过及时调整教学内容，因材施教，使教学有条不紊地进行。
教学的实质是教师借助于教学媒体向学生传播教学内容的过程。《机械制造基础》理论与实践多媒体课件在我校部分学生的教学中试用，获得了很好的效果。通过多媒体课件的使用和精品课程建设，教学质量有了明显提高，在2004年我校《材料及成形技术》课程获得了上海市精品课程称号。
课堂演示型多媒体课件，是工科教学的一种有益的尝试，对提高学生的学习兴趣，渲染课堂的教学气氛，增加单位课时内的知识量，都有明显的效果，是一种可行的先进教学手段。
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