一、引言
在知识大爆炸的21世纪，要想在短时间内掌握更多的知识，除了必要的理解力与空间思维能力外，辅助教学手段的提升也是非常必要的。尤其在学习光机零件这门课程时，有些同学由于缺少空间立体感，无法真正理解零件的真实状态，因此大大减弱了学生对这门课程的兴趣，从而也无法高效达到教育目的。为了增强学生对课程的理解能力，我们提出了对零件实验课程进行改革的想法，并申请了相关省级教改课题，完成了“仪器零件上机实验”教学改革的研究与实践的全部环节。主要包括：软件的选取、教学内容的确定、方案论证、软硬件更新、教师培训等。通过初步实践，达到了良好的效果，以下叙述实验环节的详细内容。
二、软件选择
“仪器零件上机实验”教学改革的特色在于把教学与实践环节中的机械设计紧密结合在一起，所以在软件选择上我们首先考虑软件的实用性、兼容性及与二维机械设计软件的衔接性。基于以上问题的分析与对各类三维软件的实际应用，我们最终选择Solid Works软件作为改革使用的平台。
在三维机械设计软件领域中，Solid Works较其他软件而言优势较为突出。首先，可操作性强。其次，软件功能强大，尤其在做工程图方面，基本上容纳了CAD、CAXA、天河等二维软件的功能，形成二维制图到三维制图的良好过渡，利于学生思维方式的转换。课程组教师早期也曾尝试过CATIA、Pro/E、UG等三维设计软件，这些软件虽然在工程应用中侧重方向有所不同，但在三维建模思想上区别并不明显。而SW相对要求硬件较低，软件价格相对便宜，因此，作为大范围的本科教学软件，Solid Works是首选。
三、教师培训
根据本校自编教学大纲，结合课程特点，我们自行编写了教学讲义。讲义分为以下6大模块：基础知识模块、草图绘制模块、实体编辑模块、实体练习模块、装配体模块、工程图模块。具体实验授课流程如图1所示。
根据讲义具体内容，针对SW软件，我们引进了辅助教师学习的教学视频、软件安装盘、数据库等相关资源。并集中对任课教师进行培训，因为所有任课教师都有仪器零件的理论基础以及制图软件的应用基础，所以较容易掌握软件的使用方法。通过交流与讨论，可快速达成一致且高效的教学方法，力求在最短的时间内让学生同时掌握Auto CAD及Solid Works 2门制图工具，达到理论与实际结合的效果，实现从二维平面到三维实体的转变，真正让零件从图纸中“飞”出来。
四、课题特色
针对仪器零件课程中的连接机构、支撑机构、传动机构及弹性元件环节，我们将该课程分解为以下环节，用以培养学生的专项能力。
1.通过透镜、镜筒、垫片、卡圈、螺纹等专项训练，来增强学生对连接机构的理解能力；
2.通过轴承、轴、基座、箱体、滑动、滚动支撑等专项训练，来增强学生对支撑结构的理解能力；
3.通过螺旋、齿轮、蜗轮、蜗杆及导轨的专项训练，来增强学生对传动机构的理解能力；
4.通过弹簧（拉、压、扭）等专项训练，来增强学生对弹性元件的理解能力。
为了进行装配体的训练，我们通过演示某科研项目中整个镜筒的零件的实体装配过程，并显示爆炸结果，生动体现了零件间的位置关系。
为了把以前学习的“工程制图”“机械原理”“精密机械设计”“仪器制造工艺学”“工程材料”和“互换性与测量技术基础”等专业基础课的相关知识联系起来，我们专门设置了工程图纸篇，结合软件中工程图的标注方法，让学生重温与巩固尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等机械精度设计知识；结合软件展现不同视图，让学生重温与巩固机械制图相关知识；结合软件中对于图纸的要求，重温与巩固工程材料及工艺的相关知识，为本科毕业设计做充足的准备。由此可见，仪器零件上机实验课程的特色可以概括为“麻雀虽小，五脏俱全”。
在考核办法上，我们打破了以往卷面考核或提交实验报告的考核方式，而是采用每人一图现场上机制作的考核方式，将学生的自主能动性与考试成绩紧紧联系在一起，提高了学生自主学习的积极性，打消了上课来点名的错误思想。
五、课堂效果
1.采用多媒体教学手段
“仪器零件上机实验课程”在机房采用多媒体教学手段，直观形象、信息丰富生动，能提供图文声像并茂的多种感官综合刺激，更好地突出教学重点、突破教学难点，从而加深学生对问题的理解，提高教学质量。
在讲解任何章节时，任课教师都可以一边讲解一边动手演示，学生通过先跟着做、再独立练习的学习方式可以大大增强对软件的熟练程度以及对零件的理解能力。以前需要32学时掌握的内容，现在只需16学时即可完成，在学时不变的情况下，可以同时学习2门软件，达到了事半功倍的效果。学生没有学习负担，下课后不需要做作业、预习、复习，在课堂上就可以掌握所有零件知识以及软件使用方法。
2.灵活组织课堂
在进行“仪器零件上机实验课程”教学的过程中，教师的课堂组织能力非常重要。任课教师应与学生进行必要的重点提醒，什么时候需要认真听讲，什么时候需要学生实际操作，都需要任课教师提前声明。任课教师也要注意调节讲课的音量和语速，做到有缓有急、有张有弛，以便调动学生学习积极性。在课上应给予学生尽可能多的训练时间，正所谓“师傅领进门，修行在个人”。在学生练习的过程中给予一对一指导，针对学生普遍存在的问题再统一讲解，有效提高了学生学习的效率。
3.课堂效果评估
在“仪器零件上机实验课程”教学实践中，课堂教学效果评估也是非常必要的。本人曾在教学实践中发现，课堂氛围的活跃堂度完全取决于是否将课堂成果算入总成绩，如果课堂成果算入总成绩，学生便一改常态，求知欲望迅速膨胀。因此，若要提高课堂教学质量，必须抓住学生这一心理特点，善于利用分数。既刺激他们的学习积极性，又不能打击其对分数过分追求的热情，如何拿捏，要把握分寸。
六、总结
该项研究迫使我们对教学改革进行了深思。改革的终极目标是在有限的时间内提高教学质量，抓住这一核心思想，在教改项目研制的过程中注重实际，最终达到这一目标，使学生和教师共同受益，真正达到了教学改革的目的。
[参考文献]
[1]陈婕.《多媒体技术》课程教学改革探讨[J].湖北经济学院学报（人文社会科学版），2014（04）.
[2]陈雪非.大学物理多媒体教学的几点体会[J]. 华章，2011（19）.
