時間：2023-07-31 17:26:07
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇航空航天概論知識點，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：地球空間；宇宙探索；本科通識教育
中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）43-0228-03
從古至今，人類就對我們頭頂的天空充滿了無限的好奇。浩瀚無垠的宇宙一直吸引著人類的注意力，成為他們飛向太空的夢想。對地球空間乃至宇宙的探索從千百年前古人觀察星空那刻開始，就成為了人類歷史上深受矚目并且持續時間最長的一項科學活動。如何從科學的角度去了解宇宙，成為了無數學者孜孜以求的話題。人類的活動的足跡及其研究的領域，經歷了從陸地到海洋，從海洋到大氣層，從大氣層到宇宙空間的擴展過程。人類活動范圍的每一次飛躍，都大大增強了其對于認識自然和改造自然的能力，促進了時代生產力的發展和社會的進步。當人類的活動領域從地面擴大到空間后，我們開始利用和開發空間蘊藏的極其豐富的資源，并使人類能從全宇宙的觀點來解決社會發展問題。人類對宇宙的認識經歷了一個漫長的時期。最初，人類對宇宙的認識是基于有限的觀測與想象。到了近代，自從1957年10月原蘇聯向太空發射了人類歷史上的第一顆人造衛星，對宇宙的探測就跨入了一個新時代。人類在向外層空間的探索過程中，中國既是最古老的航天國家，也是本世紀航空航天事業發展最快的國家之一。經過多年的努力和探索，如今我國已經處于空間探測發展的前端。隨著“神舟”與天宮的對接成功、“嫦娥”的上天、北斗導航衛星的完善，標志著我國已步入航天大國的時代前列。積極參與太空探索對我國政治、思想、社會、文化等方面的意義十分重大，將促進生產力的變革、人與自然的協調發展以及社會文化的進步。“神舟”、“嫦娥”等多個重大空間研究項目的進展，可以促使我們去了解宇宙演化及其中的各種物理現象和過程，探尋人類和地球生物在宇宙中的地位及意義，發展各種太空技術并將其運用到各個領域，探索和占有各種太空資源，利用太空的極端環境進行各種科學和技術試驗，以及顯示我國綜合國力的先進和強大。隨著宇宙探索和空間科學成為熱點，特別是近數十年來我國航空航天科技的蓬勃發展，促使國內很多以理工學科為主的高等院校，甚至許多綜合性大學，都開設了針對各個專業學科的關于空間學科的專業課和通識教育型的基礎課，用以向高等院校學生傳授空間學科的各項知識。其中尤以開設范圍較廣，也是深受各學科學生歡迎的宇宙探索類公共選修課，因其對空間學科知識面覆蓋較全，學科前沿性良好，教師自主選擇較大，通常可采用大量的圖片、動畫、影音資料等多媒體手段，往往能達到很好的教學效果。對國內各個知名大學的宇宙探索類公共選修課的教學計劃、教學日歷、課程簡介以及教學課件等教學安排進行調查之后，發現其大多數的課程范圍均包括以下幾個方面：地球空間、日地空間環境、日球空間、銀河系等的基本結構、特性和人類對其探測的新進展；恒星的分類及其演化；黑洞的特性及其發現與觀測；宇宙的起源與演化；人類深空探測和尋找地外文明的方法和技術，以及它們的原理、分類和發展歷程；太空存在的各種資源以及未來的太空產業、災害性空間天氣的類型及預防。但是在大多數的課程安排和教授過程中，過分強調了空間學科點前沿性和學生關注度，對于在中學或大學其他課程中已有所涉及的地球空間的有關知識點，往往學時分配較少，不受到關注與重視，學生學習興趣不高。
學科知識點的選取：
在很多大學的本科教育中，宇宙探測類通識課一般是針對空間科學及其發展的導論性課程。空間科學作為地球科學的重要分支，主要研究發生在日地空間、行星際空間及至整個宇宙空間的物理、天文、化學及生命等自然現象及其規律的科學。作為宇宙的一部分，地球空間一般認為是靠近行星地球的、受太陽輻射變化直接影響的空間區域，具體指地球大氣中層頂以上的區域，其外邊界是太陽風與地磁場相互作用形成的。地球空間是對外層空間探索的基礎，人類對于宇宙的認識與探測首先就建立在對地球空間的逐步了解中。目前人類對于宇宙的探索工作重點在于三個方面：衛星的發射與應用、載人航天、深空探測。因此，在教授有關宇宙探測的課程時，地球空間的基本特征與特性、目前已經進行的探測方法及探測結果、地球空間中的一些主要現象和變化，應該成為首先講授的基礎與重點。本文將根據對各大院校該類課程教學過程的總結，以及自身的講授經驗和認識體會，分析地球空間知識點在該課程中的教學應用，以期提高此類課程的教學質量。下面是筆者認為需重點納入教學范圍的幾個知識點。
1.地球空間探測方法。要想對地球空間進行了解，掌握它的整個的結構和基本變化，首先我們要對地球空間進行觀測。地球空間探測是人類航空航天事業的起點，是人類飛向外層空間的技術基礎，也是整個空間科學的源頭和重點。因此地球空間探測手段、衛星應用、航天器的發展、人類空間探測歷史等，都應作為此知識點的重點進行。
2.電離層/磁層與電磁波傳播。地球空間并不是一個很安寧的地球空間，它是受太陽風和地球磁場雙重作用而形成的。這一知識點主要是研究電離層與磁層中發生的物理現象、動力學和電動力學過程，因此對于地球物理、信息工程乃至通信、測量等專業的學生是非常必要的。在教學中，應重點探討日地系統中太陽活動、地磁活動和人類活動對電離層和磁層環境的影響，無線電波在各種介質中的傳播過程與理論研究以及電離層/磁層對無線電波傳播在各種工程系統中尤其在移動通信中的影響研究。
3.大氣層光學現象。大氣層光學現象是指大氣中發生的各種光學現象，來自太陽、月亮和其他光源的光線通過大氣層時，發生選擇性吸收、散射、反射和折射、衍射等以及其各種物理化學作用，改變原來的路徑和顏色，呈現出的各種色彩繽紛的光學現象。它所反映出來的規律和物理機制，在大氣物理學、環境科學、天文、航空遙感等許多專業方向上有著重要地位。
4.高層中性大氣。這一知識點主要研究中高層大氣動力學，中高層大氣中的風、波和相關的暫態過程，以及中高層大氣的光學和無線電探測技術。如果是理工科的選課學生為主的大學公選課，建議加入此知識點。
5.對流層。嚴格意義上來說，由于其主要影響源為地面，對流層大氣不屬于地球空間的研究范圍。然而作為人類的生存的大氣空間層，對流層變化與我們的生活息息相關，同時也有很多的空間探測方法的研究目標就是對流層大氣。因此作為通識課，這一知識點也應考慮加入，而非忽略，教學重點應放在對流層與氣象學以及對流層與其他大氣耦合機制上。
地球空間是和航天技術緊密結合的現代科學技術研究領域，地球外大氣層的世界，逐漸被一一發現，但是未知的東西仍然很多。對其熱點問題和研究前沿進行探討，可以豐富并拓展學生們對于宇宙探索的認知。在高校開設宇宙探索類本科通識課程時，針對不同學科背景與專業方向的選課學生，該類課程中有關地球空間部分的教學方案也可進行科學的選擇和適度的調整，以使學生有效接受并消化大量信息，切實掌握有關的知識點，各專業課程之間形成互補，最大程度發揮宇宙探索類通識課的作用。
參考文獻：
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關鍵字：快速成型；反求工程；教學方法
基金資助：中南林業科技大學教學改革研究項目（2013022）
快速成型（RP）技術是上世紀九十年展起來的一項先進制造技術，是為制造業企業新產品開發服務的一項關鍵性技術， 對促進企業產品創新、縮短新產品開發周期、提高產品競爭力有積極的推動作用。自該技術問世以來，已經在發達國家的制造業中得到了廣泛應用，并由此產生一個新興的技術領域。反求技術（RE），也稱逆向工程、反向工程，是指用一定的測量手段對實物或模型進行測量，根據測量數據通過三維幾何建模方法重構實物的CAD模型的過程，是一個從樣品生成產品數字化信息模型，并在此基礎上進行產品設計開發及生產的全過程。
快速成型與反求技術是現代制造技術的重要組成部分，兩種技術各有特點，將這兩個單獨的技術合成為一個產品快速開發系統時，就得到了一個新的技術模型。該技術不但在航空航天、汽車工業、航空航天、模具行業、消費性電子產品、玩具、模具行業、玩具等傳統領域應用廣泛，在人體工程、服裝、藝術品仿制與破損修復、數字化博物館、醫學等領域也得到應用[1].
1.教學目標
隨著我國對外開放的不斷加快，逐漸與世界接軌，我國企業在國外先進技術的沖擊下面臨著巨大挑戰，在現今市場條件下企業在降低產品開發成本、提高產品質量的同時，還要進一步縮短新產品的開發和投放市場的周期，在這種情況下RE與RP技術在各行各業逐漸得到了廣泛應用。由于企業對相關技術人員的需求量越來越大。為了迎合市場發展，滿足企業的需求，需要培養更多相關的專業人才，因此在機械設計與制造、模具設計等專業開設快速成型與反求技術課程是很有必要的。
相關的調查結果顯示，企業希望畢業生理解快速成型、反向技術的基本理論和工作方法，并且能熟練地運用坐標測量設備及逆向工程軟件從事產品的數據采集和設計。因此，該課程的教學分為兩個部分，理論教學和實驗教學。其中理論教學不僅要教授基本理論知識，還要跟蹤學科發展的前沿。配合教學實例的講解介紹典型設備的基本原理、使用方法、測量數據的預處理及曲面造型、逆向工程的專用軟件應用、快速成型基本原理和典型工藝、快速成型設備的基本操作。通過理論和實驗教學環節的學習，使學生掌握測量原理、主要的測量方法、測量數據的預處理流程、層片數據的處理、基于測量數據的曲線曲面造型、快速成型的工藝、層片數據的處理等基本理論，以及使用主流的逆向工程軟件Geomagic Studio處理測量數據和重構CAD模型，操作3DP三維噴涂粘結、FDM熔融型等快速成型機進行模型制造。培養學生的實際應用能力和問題解決的能力。
2.教學內容
快速成型與反求技術課程按照36學時進行設置，以實驗為主體，教學理論為輔助，再通過實際樣例來講解這門技術。最后要求學生自選零件完成其逆向設計和快速成型。所以教學過程分兩部分，理論課部分和實驗課部分。
2.1理論部分
（1）快速成型與反求技術概論（2學時）：了解快速成型與反求技術的概念和相關的技術，掌握快速成型與反求技術的原理、特征、發展歷史及應用領域。
（2）快速成型制造工藝（4學時）：講解快速成型技術的典型工藝（SLA、LOM、FDM、SLS）的工藝原理、典型設備、成型材料、工藝特點、誤差分析和存在的問題。其他工藝技術簡介（3DP、SGC）。
（3）快速成型工藝的數據處理軟件（2學時）：介紹數據處理軟件系統結構、CAD與RP的數據接口格式、STL文件、拓撲信息處理提取和分層處理。
（4）反求工程技術（2學時）：反求工程技術的工作流程、數據獲取方法及設備、數據后處理、曲線、曲面構建及擬合、常用軟件介紹。
（5）Surfacer軟件應用（4學時）：此部分內容要求在多媒體機房授課，課堂上老師進行軟件介紹，學生和老師同時進行軟件操作。課程內容主要包括點處理、曲線擬合、曲面擬合、曲線編輯、曲面編輯、誤差分析。
（6）Geomagic軟件應用（4學時）：與第五部分教學內容大致相同，也要求在多媒體機房中進行授課。課程內容主要包括運處理、網格模型處理、三角網格生成、區域劃分和定拓撲B樣條曲面擬合。
（7）快速模具制造技術（4學時）：內容包括快速模具制造技術的概念和分類、基于RP的快速模具直接制造工藝方法、基于RP的快速模具間接制造工藝方法。
（8）RE/RP/RT技術集成與應用（2學時）：RE/RP/RT技術集成原理、集成模式、應用領域及應用案例。
2.2實驗部分
（1）基礎實驗包括（10學時）：ATOS結構光表面點云坐標測量、測量建模、MagicRP軟件基本操作、快速成型機結構及成型加工操作、快速成型機工程制模。
（2）項目實例（10學時）：葉片的逆向設計與快速成型。包括多視角的數據測量路徑規劃、多視角的數據處理命令、多視角的數據預處理流程、葉片數據測量與預處理、葉片的曲面重構、曲面重構流程、熔融趁機制造快速成型。
（3）學生自選零件的逆向設計及快速成型（10學時）：學生自選零件，根據零件特點，選擇測量方法與快速成型法，完成自選件模型重構與制作。
3.教學手段及考核方式
傳統產品的設計與制造過程是將產品概念模型或其CAD模型轉變為實際零件，而快速成型與反求技術的過程則是，先將實際的零件或物理模型轉換為產品的概念模型或CAD模型，再將得到的CAD模型進行三維模型的近似處理和切片處理，然后進行成型加工。因而在開始快速成型與反求技術這門課之前，有必要先使學生了解AutoCAD軟件的基本操作與設計流程，為后面的課程打好基礎。也可以在實驗課程中在進行模型處理時向學生講解AutoCAD的相關操作。
由于這門課程主要研究的是機械產品，特別是有三維復雜幾何樣品的測量、建模。這樣就要求要學過程具有形象直觀的特點，否則，學生很難真正認識快速成型與反求工程的技術手段與項目流程。許多復雜的模型是無法畫出的，因此采用多媒體課件。使學生對某些教學內容有直觀的認識。學生可以小組為單位，分工協作完成實驗和項目。數據測量和快速成型機的操作首先由教師做示范，然后在教師監督和指導下由學生獨立完成。根據教學內容要求，學生要提交相關的作業和實驗報告。
在缺少快速成型機的條件下，學校可以通過和工廠企業合作的方式，由教師帶領學生到工廠進行實習，在掌握設備基本操作知識的前提下操作快速成型機完成模型的制造。并根據合作的內容使學生完成實習，以提高學生對產品制造流程的認識，擬補缺少實驗設備的不足。
快速成型與反求技術是一門實踐性很強的課程，此課程目的就是為了讓學生在了解快速成型與反求技術的基本理論前提下，熟練運用此技術進行產品的開發，提高學生的實踐能力，培養學生的團隊協作精神。因此此課程要著重考核實驗部分。考核可分三部分構成：實驗部分占總成績30%，學生自選零件的課程設計占總成績30%，理論課為閉卷考試，占40%。
4.結果與結論
當前，市場競爭愈演愈烈，產品更新換代加速。要保持我國產品在國內外市場的競爭力，迫切需要在加大新產品開發投入力度、增強創新意識的同時，積極采用先進的創新手段，快速成型與反求技術在制造業中得地位不斷提升，了解快速成型與反求技術理論，熟練運用相關軟件和設備成為工科學生的一項重要技能。特別是在機械制造領域存在大量且復雜的產品設計與制造。如何運用先進技術手段快速的進行產品的設計與制造是本門課程的重點。通過快速成型與反求技術課程的教學，使學生掌握產品的快速設計的新技術，形成對快速成型與反求技術的總體框架的認識。在了解新技術的同時，拓展了學生的基礎知識，培養了學生的創新思維，提高了學生的實踐能力和團隊精神。
參考文獻：
[1] 陳雪芳，孫春華. 逆向工程與快速成型技術應用[M]. 北京：機械出版社，2009.
[2] 韓霞，楊恩源. 快速成型技術與應用[M]. 北京：機械工業出版社，2012.
[3] 成思源. 反求工程技術綜合實踐[M]. 北京：機械工業出版社，2010.
關鍵詞：高等本科院校；模具課程；研究型教學
現代工業產品零部件的60%～80%，都是依靠模具成形，模具已經成為機械、電子、汽車、家電、通訊、航空航天及國防軍工等領域產品生產的重要手段和發展方向，是實現少、無切削或近凈成形的重要工藝方法。模具技術水平的高低，已成為衡量一個國家工業產品的制造水平和能力的重要標志[1-2]。盡管我國的模具工業近年來在不斷發展，但模具工業的整體技術水平還落后于發達國家，尤其在大型、精密、復雜、長壽命模具技術方面。模具工業水平的提高，離不開掌握先進模具設計和制造技術的人才，而模具技術人才的培養是高等學校責無旁貸的職責。因此，近幾年，不僅高職院校，國內很多高等本科院校也相繼開設了模具設計制造專業課程，爭取為模具工業培養更多高素質創新型人才。
一、高等學校模具課程教學方法存在的問題
大連理工大學是國內最早成立模具研究所的兩所高校之一，先后開設了“精密模具設計”、“塑料模具設計”、“高分子模具設計原理”、“模具概論”、“塑料成型技術”、“模具制造工藝”等一系列模具設計制造專業課程，并指導本科生畢業設計，在模具教學和科研方面積累了豐富經驗，同時為國家培養了大量的模具專業人才。經過長期的教學實踐和調查研究發現，盡管包括我校在內的高等本科院校模具專業和模具課程的建設取得了顯著的成果，但是由于在教學方法和教學模式上還存在明顯的不足，致使畢業生工程實踐能力和創新能力薄弱，不能滿足我國模具工業對高素質人才的需求，主要存在的問題包括以下幾個方面：
（1）理論教學和實踐脫節，教學過于注重理論的講解，實踐教學內容不足，缺乏理論和實踐的相互融通，致使學生不能對知識進行全面的理解、掌握和應用，無法激發學生對教學內容的興趣。
（2）缺少形象生動的案例教學，教學方式過于僵化。盡管有些高校也引入了“案例教學”，但很多情況下更接近于“舉例說明”，案例往往是輔助要點的講解，學生不能對整個模具設計案例進行有效地掌握，致使學生的形象思維和分析解決實際工程問題的能力明顯欠缺。
（3）授課方式仍然停留在傳統的知識傳授型模式，在課堂教學中缺乏互動式的討論和雙向式的交流，以及自主式和合作式學習，學生研究和分析問題的興趣、習慣和能力沒有得到很好的培養。
（4）過于注重課堂教學，缺少課外、實物演示和生產現場教學環節。模具課程具有很強的實踐性，單憑課堂的講解，會導致學生缺乏模具實物的認識，不能產生對模具三維空間實體的想象力，進而導致整體教學效果較差。
（5）考核方式陳舊，多數高校的模具課程仍然是期末筆試一卷定“終身”的考核方式，評價方法單一，忽視了對學生的創造性思維、知識和問題的主動研究和分析思考能力、知識的綜合運用能力的考察，不能全面和客觀地評價學生的學習情況。
二、模具課程教學方法的改革
研究型教學是一種基于問題和研究，把教學、科研、實踐在人才培養中融為一體的教學模式。這種教學模式突出了學生在教學中的主體地位，充分體現了“以人為本”的教學理念；突出研究在教學中的重要作用，強調知識的創新性和實踐性；突出知識、能力、素質三者的統一，學生從理解和接受式的被動學習轉變為探索和研究式的主動學習，并在這種探究式學習過程中獲取知識、培養創新意識和合作精神、訓練思維能力、發展個性[3-5]。模具專業課程包含的內容十分豐富，即包括模具結構設計與優化，也包括模具制造工藝理論和方法，它不僅是多學科領域知識的綜合，更需要有實踐環節的真實體會。因此，通過選用典型案例，來映射模具課程內容的所有關鍵知識點，將知識的具體應用和應用過程中的分析以及分析中需要研究的問題緊密聯系起來，再結合實踐進行研究型教學，對于加深學生對知識的理解，提高對知識的綜合應用能力以及分析、研究和解決問題的能力具有重要意義。同時，采用典型案例分析的模具課程研究型教學方法，可以引導學生主動學習、積極思考和主動實踐，培養創新能力和嚴謹的科學工作作風。基于上述分析，對模具系列課程的教學方法進行了改革，采取的主要措施包括以下幾個方面：
（1）打破傳統的以模具成形理論基礎模具成形工藝模具成形零件結構工藝性模具成形設備模具設計模具制造為主線的知識灌輸型課程講解體系，以若干個典型模具設計和制造案例為研究對象，在課程初期即給出典型案例，以案例引發的問題為引導，循序漸進和由淺入深地展開課程基本內容的講解，重點突出每部分內容的關鍵知識點，以模具設計和制造過程的分析方法為主線，將課程內容與實際應用融為一體。
（2）從模具成形制品設計和制造問題的分析入手，按照實際模具設計和制造過程和方法，以模具的功能結構模塊和設計制造知識為重點，重新整合課程內容，形成以模具功能結構為對象的若干知識點。然后從模具設計和制造整體優化的角度，研究功能結構設計和制造的合理性，提高學生對模具知識的綜合應用以及模具設計師應有的把握全局的素質和能力。
（3）采用研究式、啟發式和討論式的教學方法。通過典型案例分析，圍繞授課內容提出能引發討論和發揮想象力的問題讓學生獨立思考，進行分組討論，給出模具設計方案。然后教師針對學生提出的問題和設計結果，進行分析評價，歸納總結出關鍵知識點并重點講解，實現教師和學生的雙向互動。同時，教師通過介紹模具設計和制造研究領域國際前沿的一些熱點問題，結合教學內容，引出該領域科學問題的研究方法，創造一種類似科學研究的教學環境和教學氣氛，調動學生的積極性和主動性，讓學生在自主思維與主動探索過程中學習知識。
（4）針對模具課程的特點，采用課內講授與課外實踐相結合，多媒體課件、動畫、視頻、網絡、現場實物并用的多介質、多手段教學方式。根據課程內容的性質，選擇相應的授課方法和手段。建立課程的動畫、視頻和網絡資源庫，將課程內容形象化、簡易化和趣味化，調動學生學習興趣和激發他們的學習熱情，使學生能夠切實理解和掌握課程知識要點。
（5）研究新的課程考核方法。模具課程具有較強的實踐性和工程應用性，傳統的通過一張試卷的考試方式存在明顯弊端。現在我們嘗試采用了多元化的考核辦法，把重點放在平時的考核中，分階段、分內容、分知識點進行考核，再以不同的加權平均確定學生的最終成績。考試中增加了沒有標準答案的考試內容，鼓勵學生按照自己的個性和特長探索和創新。
三、模具課程研究型教學方法改革的實踐
實施的教改課程包括“塑料模具設計”、“高分子模具設計原理”、“模具概論”、“精密模具設計”、“塑料成型技術”等模具設計制造方向本科生專業課。以“塑料模具設計”為例，采用了典型案例分析的教學方法，為了確保課堂的教學質量，制定了典型案例分析教學實施計劃，按照計劃編制了具有模具設計課程特色的教學大綱，將原來的知識原理講解為主的教學計劃轉變為以典型案例為主線、逐步引出知識點、全面提高學生的綜合應用能力的教學方案，并在教學過程中加以修改和完善。實踐的內容包括：
（1）典型案例的分析與選擇。注塑模具種類很多，各類注塑模具的設計既有共同點，又具備自身的特點，因此，必須對各類塑料模具設計過程進行歸納和總結，選擇合理的教學案例。盡管塑料模具種類繁多，但按照模具結構分類，可分為兩大類即單分型面的二板式模具和多分型面的三板式模具。當塑件中存在側孔或側向凸凹時，模具又需增加側向分型機構，而澆注系統的設計尤其是澆口形式的設計會直接影響到注塑模具結構及其復雜程度。因此，我們選取了三種具有代表性的澆口形式作為典型案例，即直澆口、側澆口及點澆口：
① 案例1：直澆口式單分型面二板式注塑模具。這類模具又可分為不帶和帶側向分型機構的直澆口式二板式注塑模具兩類。模具一模一腔，模具結構簡單，裝配圖和零件圖簡單易懂，模具功能零件齊全，適合在授課初期作為典型案例講解。
② 案例2：側澆口式單分型面二板式注塑模具。這類模具又可分為不帶和帶側向分型機構的側澆口式二板式注塑模具兩類。模具可以一模多腔，模具結構與案例1相似，但成型零部件的結構復雜，適合在授課中期作為典型案例講解。
③ 案例3：點澆口式三板式注塑模具。這類模具又可分為不帶和帶側向分型機構的點澆口式三板式注塑模具兩類。模具可以一模多腔，多分型面，由于需要順序開模，自動脫凝料，模具結構復雜，適合在授課后期作為典型案例講解。
三類典型案例根據不同的授課階段，由淺入深地引出，既保持了授課知識的整體性，又讓學生容易接受，取得了滿意的教學效果。
（2）根據典型案例，整合教學內容。教學內容的整合不是教學內容的簡單加減，而是在新的教學觀念指導下的重新調整與組合。根據典型案例，將授課內容整合為模具總體結構設計、澆注系統設計、排氣系統設計、溫度調節系統設計、脫模機構設計、成型零部件設計和側向分型機構的設計等幾個功能模塊。每一部分功能模塊都結合典型案例講解，便于學生對授課知識點的理解。
（3）完善多媒體教學課件及動畫，制作用于教學的模具實物。多媒體課件的制作對教改實施效果有很大影響，結構合理、生動活潑的多媒體課件會吸引學生的學習興趣，改善教學效果。因此，我們對原有多媒體課件進行了進一步的完善，增加了很多動畫內容和圖例。另外，還準備了30多件模具實物，為同學們在課堂上演示。
（4）基于典型案例，采用研究型教學模式。通過實踐和探索，以新的教學思路組織課堂教學，要求學生課前查閱相關資料，課堂上積極參與對話、討論、辯駁，形成“教師陳述問題，學生多人猜想反駁”的“對話共同體”課堂模式。重點章節的講授由傳統的教師一人單講改為學生上臺合講，形成了“猜想與反駁”的課堂討論氣氛。主要講述章節，教師首先簡要介紹今天的知識點和問題，然后以提問的方式讓學生提出解決方案的多種可能性，然后在隨后的教學中逐步將學生心中的疑問給予解答。教學手段上盡可能采用多媒體教學手段，放映動畫，引用圖例和演示實物，產生了一種圖文并茂、情景交融的教學效果。最后，教師提出解決問題的方案，并在課后為學生布置思考題。
（5）設置實踐教學環節。在課程中期，設置1-2學時的參觀實習環節，通過成形加工和模具制造的生產實習和教師現場講解，使學生對模具企業生產與管理模式、產品設計、工藝設計、模具結構、模具加工設備和模具加工的工藝過程等知識有較全面的感性認識，為下一階段的課程學習打下良好基礎。
（6）改革課程考核方法。采取了期末筆試、大作業和口試答辯相結合的方式。筆試中注意了試題的全面性和系統性，基本上覆蓋了所有的知識點，注重了對學生模具設計基本原理和分析實際問題能力的考核。期末大作業是課程考核方式改革的重點，對考察學生的實踐和應用能力具有重要作用。考核根據模具課程的特點，結合典型案例，選擇了一個帶有側孔的方形殼體塑件作為考核對象，分別讓學生們設計三類注塑模具即帶側向抽芯機構的直澆口二板式注塑模具、帶側向抽芯機構的側澆口二板式注塑模具以及帶側向抽芯機構的點澆口三板式模具，要求學生畫出模具裝配圖并采用答辯的方式給出大作業最終成績。這種考核方式既讓學生們系統地掌握了塑料模具設計的知識，又提高了學生的學以致用的實踐能力，取得了很好的考核效果。
四、教改效果與展望
采用問卷調查的方式收集了學生對校改實施效果的反饋信息。問卷調查涉及學生對授課方式、教學計劃安排、課件和動畫及實物演示、典型案例的選擇、實踐教學、教師授課水平、考核方式、校改效果總體評價等17個問題，并采用了無記名的方式，收回問卷118份。在學生認同度調查數據中，95%的學生對此次教改效果非常認同，5%的學生基本認同，他們一致認為案例式研究型教學方法對于提高知識的理解和掌握以及應用能力給予了很大幫助。
通過基于典型案例分析的模具課程研究型教學方法改革的嘗試，激發了學生學習的積極能動性，提升了學生發現問題、分析研究和解決實際問題的能力，收到了良好的教學效果。今后，需要對這種全新教學方法進行進一步的探索，并在教學實踐中不斷地改進和完善，期望未來能夠形成一種適合高等院校模具專業課程特點的研究型教學模式，為我國模具工業的振興與發展培養出更多具有創新意識和工程實踐能力的高素質人才。
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關鍵詞：動畫專業；核心課程；項目教學法
一、國內外項目教學法研究現狀
自從1990年開始全球均將創新學習方式當做教學改革的關鍵目標。歐美等國普遍倡議將“主題探索”和”設計式學習”引入具體教學工作。2003年7月德國決定在教育中實施以行動為導向的項目教學法，該方法通過將整體學校流程劃分成多個細小而明確的工程或事件，并逐一有針對性地編制教案，最終使得學生不但能夠掌握理論知識和相關專業技能，更能真正擁有職業能力。而丹麥教育部要求國內各高校必須在教學中引入項目教學法。芬蘭則徹底放棄舊有授課方法，而是改用主題學習法、知識講座、小組討論和個別輔導等相結合的新型教學方法，教學成效已有明顯改觀。瑞典教學改革的亮點在于將專業不同的學生集中起來共同探討棘手的問題，這種方法被稱為問題學習法。挪威則不但注重教學中大班教學與小班學校和輔導的交叉使用，還在社會科學、醫學及諸多“交互式”課堂上引入問題學習法，引導學生將解決問題的具體思考過程轉化成自身能力［1］。日本則在新的教學內容意添加了“綜合學習時間”［2］。有效促進學生從更多途徑發現、分析、解決問題，為日本高等教育改革提供了有力方案。當前，國內許多高校正在對項目教學法積極探索，在注重教學時同步進行項目化實踐，通過“學教并重”帶動學生自我學習能力的形成。例如浙江工商大學利用自身碩、博點豐富的優勢，將項目實踐教學施行學科制管理，在不同專業內，由導師—博士—碩士—本科生組成科研項目梯隊，充分結合了產、學、研教學體系，引導學生參加科研創新項目小組［3］，將科研項目內容作為學生畢業論文選題方向，使學生能夠自發參與并完成實踐課程；北京航空航天大學的“工程項目教學法”針對計算機控制類課程教學模式進行改革，采用工程項目驅動教學模式，探討了該模式下教學項目的設計原則，自主開發了隨動系統、直線吊擺、直線倒立擺、旋轉倒立擺等多種控制實物對象，為自動控制原理、計算機控制系統、運動控制、現代控制理論、最優控制、伺服系統、專業課程設計、專業實驗、現代控制系統設計開設了實驗課程［4］；西北政法學院“立法診所”、西北政法學院法律診所2001年在深化教學改革，將舶來的診所教學方法與“本土資源”相結合的過程中，創立了立法診所并開始了項目援助課程的新的教學方法。診所實行開放式課堂教學，采用大腦風暴、角色扮演、模擬審判、發現式游戲以及小組活動等方法，對法律職業的基本技能進行訓練［5］。中國臺灣則在改革后的教學中全面推廣“十大能力”中的第九、十項能力，即“激勵學生自主學習和探索”和“培養獨立思考與解決問題”。而當前國內教學創新則注重學習方式的變革，旨在通過探索學習為學生打造自由開放的學習環境，讓學生不再只能被動等待教師灌輸知識，而是可以自主結合多種途徑掌握相關知識并將其應用于實際生活和工作。此外，國內大部分高職院校也基于自身情況對項目教學法展開探討，盡管已經有所收獲，但進步的空間還很大，依然可以在很多方面繼續前行。
二、動畫專業核心課程教學的現存主要問題
動畫專業的核心課程有：動畫概論、動畫美術設計、卡通技法、二維動畫技術、三維動畫技術、攝影攝像及影視后期。主要傳授和培養動畫專業學生專業理論知識、動畫造型與設計、鏡頭表達能力及應用二維、三維、后期軟件進行動畫作品、影視作品制作能力。從教學實踐來看，目前主要存在以下三方面問題：
（一）教學理念落后
動畫藝術設計是一門綜合性很強的學科，涉及到繪畫、影視、表演等諸多方面的知識，目前的動畫專業核心課程教學理念往往把動畫造型能力、動畫設計能力知識化，把這些需要通過實踐鍛煉出的能力歸納成知識點，認為掌握了部分知識點就相當于擁有了動畫設計的能力，而忽視了動畫項目實踐才是培養學生動畫設計基礎能力的有效途徑。
（二）課程內容乏善可陳，脫離實際應用
在實際操作課程中（二維動畫、三維動畫、影視后期等），這些課程的教學具有很強的時效性（軟件、技術更新周期短）和專業針對性。目前的課程內容往往來自于老舊教材，任課教師如果只是一味地按照教材上傳授知識，很容易落后于軟件、技術發展速度，同時，一味地照本宣科，也容易忽視學生對學習的期望，不利于激發學生自主學習，從而使學生對學習動畫專業技能產生厭煩感。因此，唯有找到一種注重技術時效和實際體驗的教學方法并貫徹到課程內容中才能真正為學生所接受。
（三）教學實踐活動匱乏
目前，動畫專業核心課程的實踐活動還停留在課堂練習和課后作業上，學生實踐能力的培養滯后，課余時間缺乏對課程知識、技能進行鞏固和發散的實踐活動，造成“動畫課堂知識支撐動畫設計能力”的現象，導致學生在學習中產生惰性。其實，應該是學生對動畫能力的追求驅使其獲取知識與技能，將學習拓展到課外。任課教師需要根據不同課程內容，合理安排時間，設計教學實踐活動，引導學生找到適合自身的學習方法，來應對動畫軟、硬件技術的快速發展。
三、動畫專業核心課程項目教學法施行方案
動畫專業固有的綜合性、實踐性特點，促使從業者需要具備較強的綜合設計和實際操作能力，在動畫專業核心課程教學過程中，不僅要求學生在理論上有所收獲，更要借助反復的實際練習將其轉化為自身能力并形成獨特的創新思維。如何使學生通過參與制作實踐項目，深入開發新時代學生的創新思維；如何推動實踐項目帶動理論學習，拓寬學生的動畫設計創新意識，加深學生對動畫的理解；如何提高學生發現問題，探索問題，解決問題的能力，拓展動畫專業人才就業方向，進一步挖掘動畫專業人才技術的“廣度”與“深度”；這就需要引入“項目教學法”對目前動畫專業核心課程教學法進行改革與探索。項目教學法是基于整體社會的工業化和信息化而產生的新型教育手段，它將行業生產和社會需求融合到一起，其目標是為社會供應可用之才，即讓學習者能夠順應當代社會生產力和生產關系相適應的現狀和未來走向。動畫專業核心課程項目教學法的提出正是基于對“創新實用型”人才培養目標的充分理解，采取國內外權威教程網站、論壇的最新案例；校內跨學科、創新創業項目；“大廣賽”“金犢獎”“學院獎”“大學生藝術展演”“大創”等比賽項目；動畫企業項目引進課堂的形式，形成逐級遞進、由簡單到復雜、由教師主導向學生自主學習轉變的遞進機制。給予學生學習、改進、發揮動畫實踐能力的課程空間，從而達到理論與實踐充分而完善結合的教學思想，有效提升教學效果、進而提高動畫專業人才培養質量（見圖1）。
（一）更新動畫專業核心課程教學理念
1．確定以“項目教學法”作為動畫專業核心課程教學理念，通過改革動畫藝術設計傳統“理論—練習”的教學模式，將教學工作融入于“動畫項目”而開展，其重要組成部分為內容、活動、情境和結果。根據動畫藝術設計專業特點，將創意設計作為整個項目教學的導向，增加創新項目動畫設計課題（動畫IP設計項目研發、關聯商品項目開發等）。2．建立“創意引導—學生求知—教師解惑”的教學思路，突出動畫藝術設計培養學生自主性的教學特色，形成“分析項目—操作實踐—總結經驗”的教學模式，將教師提問轉變為學生提問，增強學生學習的自我性，轉變教師灌輸、學生被動接受之舊有觀念，深度開發學生的創意思維，從根本上激發學生對動畫學習的熱情。最終實現學生的理論能力與實踐能力相互促進的良性循環教學模式（如圖2）。3．將動畫專業核心課程進一步細分，并將畢業設計創作課程納入其中（見表1）。
（二）改革傳統動畫專業核心課程教學內容
1．以“激發學習，尋找知識”為出發點，以培養“創新實用型”動畫人才為目標，通過建立開放式網絡動畫設計工作室，開設網絡校企合作視頻課堂，在動畫美術設計課程中將社會企業正在實施的實踐動畫美術設計項目導入到教學中，加入動畫項目設計線上平臺（豬八戒網），從該項目所涉及的IP和相關商品等方面入手，啟發學生的創新思維，拓寬動畫設計教學的“廣度”。2．轉變傳統動畫創作流程的觀念，逐漸滲透項目教學。在二維動畫、三維動畫、攝影攝像創作課程中引入最新動畫設計與制作技術（如人工智能交互界面設計、三維VR技術、全景攝影等），開發學生學習的求知意識，挖掘動畫設計課程的“深度”（見表2）
（三）加強教學實踐活動
1．打破傳統的以統籌安排為主的封閉式教學管理，在三維動畫技術和影視后期課程中建立開放式的網絡動畫設計工作室，讓學生與企業直接對接，體驗工作實習實踐經驗，激發學生學習動畫的興趣，同時培養學生的社會責任感和實際解決問題的能力。2．將“大廣賽”“金犢獎”“學院獎”“大創”等項目引入動畫美術設計、二維動畫、三維動畫等動畫專業創作課程，在課堂中設計制作。在教學、實踐、競賽中切實提高動畫設計專業學生的設計、制作水平，形成“以賽促學”的課程體系，帶動整個動畫設計教學走向“啟發—實踐—探索—提高”發展的良性循環。3．設置創意課堂，針對劇情創作類課程（如微動畫劇作、動畫表演、微電影創作等）設置相應的情景教學內容，充分啟發學生劇情創意、表演創意的能力。4．合理設計課堂互動，將動畫專業核心課程課時安排劃分成縱、橫兩個方向。在橫向上打破設計類專業界限，引入廣告、視覺傳達、服裝、表演等專業學生分享設計比賽、大創項目經驗；在縱向上打破高低年級界限，鼓勵高年級學生帶動低年級學生參與比賽或項目，提升動畫專業學生知識面和適應能力。
四、結論
綜上所述，動畫專業課程的項目教學法的提出目標在于以動畫藝術設計教學為改革平臺，在動畫專業教師和專家的引導下，通過對該教學法充分的研究與有效的組織實施，創建一個以項目實踐帶動理論學習的學習環境，形成一個“學生主動求知”的良性局面，其意義有以下兩點：（一）重新構建動畫專業核心課程教學方法，突破學生被動學習的教育模式，針對性地以項目學習為主線，明確學生學習的目的性，激發創作靈感，培養創新實用型動畫人才，使在校學生的創新意識與社會價值并存。（二）結合新時代學生潛在的創新意識，將“項目教學法”導入到動畫教學中，從教學理念、教學內容、教學實踐活動上進行改革，建立一套全新的啟發式教學方式，讓學生能真正地深入地理解和學習動畫藝術。
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