论文题目：数字化建模与仿真技术辅助教学应用研究 ——以中职《机械基础》课程为例
摘要：中职《机械基础》课程是机电一体化专业的一门重要的专业基础课,课程教学方法会直接影响教学质量,进而影响专业人才培养目标的达成。传统的教学方法很难使学生在综合利用机械识图基础上,通过机械机构力学分析建立起与抽象的原理与公式间的联系,不适应职业教育职业能力培养要求。本文主要研究将数字化建模与仿真技术融入课程教学的策略与方法,创新课程教学方法,培养学生自主学习能力以及契合中职学生学习特点,提升课程的教学效果。同时也期望为中职学校其它专业课程教学改革提供借鉴。本文以贵州某中职学校机电一体化技术专业《机械基础》课程为研究对象,采用定性访谈与定量调查研究方法对本课程教学存在的问题进行了研究。统计分析调查数据显示,研究校《机械基础》课程教学的教师普遍采用还是传统讲授法和演示法;对课程理论分析、零部件的应力、应变知识等讲解主要还是基于知识传授,课程理论教学与实践教学不能有机统一;教师教学中目的不明导致学生学习行为不良;多元化的学习资源较为单一等是本课程教学中存在主要问题。基于存在的主要问题,在研究相关教学理论基础上,提出了应用数字化建模及仿真技术创设与课程中机械零部件结构图及应力应变分析的学习情境,在教学过程遵循“科学性、直观性、灵活性”教学设计原则,设计了数字化建模与仿真与课程教学一体化、可视化设计方案。并选取人数相近、专业相同、知识基础大致相同的学生,分别设定实验班、对照班,采用数字化建模与仿真技术实施了基于本课课程教学一体化、可视化设计方案开展了教学实验研究。研究结果表明,基于数字化建模与仿真技术与课堂教学一体化、可视化设计方案,实验班学生对课程的学习态度转变显著,成绩提升明显,自主学习能力、分析与解决实际问题的能力明显增强,部分学生初步具有运用三维建模与仿真操作与分析能力。
关键词：数字化建模;仿真技术;中职学校;机械基础;教学改革
学科专业：教育硕士（专业学位）
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 中等职业教育人才培养与课程教学改革的需要
1.1.2 《机械基础》课程教学方法改革的需要
1.1.3 UG融入《机械基础》课程教学的需要
1.2 研究意义
1.2.1 理论意义
1.2.2 实践意义
1.3 国内外文献综述
1.3.1 国外研究综述
1.3.2 国内研究综述
1.3.3 文献述评
1.4 研究内容与方法
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 研究方法
1.4.3 研究技术路线
第2章 教育与数字化建模及仿真的相关理论
2.1 教育相关理论
2.1.1 人本主义学习理论
2.1.2 从做中学教育理论
2.1.3 建构主义学习理论
2.2 数字化建模与仿真
2.2.1 数字化建模
2.2.2 仿真
2.2.3 教学功能直观动态化
2.2.4 课堂教学优势显著化
第3章 中职《机械基础》课程教学现状调查分析
3.1 调查目的
3.2 定性调查
3.2.1 访谈的对象
3.2.2 访谈的设计
3.2.3 教师访谈结果分析
3.3 定量调查
3.3.1 调查的对象
3.3.2 问卷的设计
3.3.3 问卷调查数据分析
3.3.4 问卷调查结果分析
第4章 基于建模与仿真技术与《机械基础》课程教学设计
4.1 建模与仿真技术教学设计原则
4.1.1 科学性原则
4.1.2 直观性原则
4.1.3 灵活性原则
4.2 《机械基础》课程建模仿真教学要素分析
4.2.1 教材分析
4.2.2 学习者分析
4.2.3 教学目标分析
4.2.4 教学策略分析
4.2.5 教学评价分析
4.3 典型建模与仿真教学案例确定
4.4 典型案例建模与仿真教学设计
4.4.1 教学资源准备
4.4.2 教学活动实施设计
4.4.3 建模与仿真教学评价设计
第5章 基于建模与仿真技术在中职《机械基础》课程教学实施
5.1 课程教学实施概况
5.1.1 课程教学实施目的
5.1.2 课程教学实施对象
5.1.3 课程教学实施处理
5.2 课程教学案例实施
5.2.1 建模与仿真实施要求
5.2.2 齿轮传动的建模与仿真教学实施
5.2.3 铰链四杆机构建模与仿真教学实施
5.3 课程教学实施效果分析
5.3.1 课程教学实施后学生问卷调查结果及分析
5.3.2 学生期末成绩统计与分析
5.4 教学总结与反思
第6章 研究结论与展望
6.1 研究结论
6.2 展望
参考文献
致谢