时间：2023-07-31 17:26:07
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇航空航天概论知识点，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：地球空间；宇宙探索；本科通识教育
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）43-0228-03
从古至今，人类就对我们头顶的天空充满了无限的好奇。浩瀚无垠的宇宙一直吸引着人类的注意力，成为他们飞向太空的梦想。对地球空间乃至宇宙的探索从千百年前古人观察星空那刻开始，就成为了人类历史上深受瞩目并且持续时间最长的一项科学活动。如何从科学的角度去了解宇宙，成为了无数学者孜孜以求的话题。人类的活动的足迹及其研究的领域，经历了从陆地到海洋，从海洋到大气层，从大气层到宇宙空间的扩展过程。人类活动范围的每一次飞跃，都大大增强了其对于认识自然和改造自然的能力，促进了时代生产力的发展和社会的进步。当人类的活动领域从地面扩大到空间后，我们开始利用和开发空间蕴藏的极其丰富的资源，并使人类能从全宇宙的观点来解决社会发展问题。人类对宇宙的认识经历了一个漫长的时期。最初，人类对宇宙的认识是基于有限的观测与想象。到了近代，自从1957年10月原苏联向太空发射了人类历史上的第一颗人造卫星，对宇宙的探测就跨入了一个新时代。人类在向外层空间的探索过程中，中国既是最古老的航天国家，也是本世纪航空航天事业发展最快的国家之一。经过多年的努力和探索，如今我国已经处于空间探测发展的前端。随着“神舟”与天宫的对接成功、“嫦娥”的上天、北斗导航卫星的完善，标志着我国已步入航天大国的时代前列。积极参与太空探索对我国政治、思想、社会、文化等方面的意义十分重大，将促进生产力的变革、人与自然的协调发展以及社会文化的进步。“神舟”、“嫦娥”等多个重大空间研究项目的进展，可以促使我们去了解宇宙演化及其中的各种物理现象和过程，探寻人类和地球生物在宇宙中的地位及意义，发展各种太空技术并将其运用到各个领域，探索和占有各种太空资源，利用太空的极端环境进行各种科学和技术试验，以及显示我国综合国力的先进和强大。随着宇宙探索和空间科学成为热点，特别是近数十年来我国航空航天科技的蓬勃发展，促使国内很多以理工学科为主的高等院校，甚至许多综合性大学，都开设了针对各个专业学科的关于空间学科的专业课和通识教育型的基础课，用以向高等院校学生传授空间学科的各项知识。其中尤以开设范围较广，也是深受各学科学生欢迎的宇宙探索类公共选修课，因其对空间学科知识面覆盖较全，学科前沿性良好，教师自主选择较大，通常可采用大量的图片、动画、影音资料等多媒体手段，往往能达到很好的教学效果。对国内各个知名大学的宇宙探索类公共选修课的教学计划、教学日历、课程简介以及教学课件等教学安排进行调查之后，发现其大多数的课程范围均包括以下几个方面：地球空间、日地空间环境、日球空间、银河系等的基本结构、特性和人类对其探测的新进展；恒星的分类及其演化；黑洞的特性及其发现与观测；宇宙的起源与演化；人类深空探测和寻找地外文明的方法和技术，以及它们的原理、分类和发展历程；太空存在的各种资源以及未来的太空产业、灾害性空间天气的类型及预防。但是在大多数的课程安排和教授过程中，过分强调了空间学科点前沿性和学生关注度，对于在中学或大学其他课程中已有所涉及的地球空间的有关知识点，往往学时分配较少，不受到关注与重视，学生学习兴趣不高。
学科知识点的选取：
在很多大学的本科教育中，宇宙探测类通识课一般是针对空间科学及其发展的导论性课程。空间科学作为地球科学的重要分支，主要研究发生在日地空间、行星际空间及至整个宇宙空间的物理、天文、化学及生命等自然现象及其规律的科学。作为宇宙的一部分，地球空间一般认为是靠近行星地球的、受太阳辐射变化直接影响的空间区域，具体指地球大气中层顶以上的区域，其外边界是太阳风与地磁场相互作用形成的。地球空间是对外层空间探索的基础，人类对于宇宙的认识与探测首先就建立在对地球空间的逐步了解中。目前人类对于宇宙的探索工作重点在于三个方面：卫星的发射与应用、载人航天、深空探测。因此，在教授有关宇宙探测的课程时，地球空间的基本特征与特性、目前已经进行的探测方法及探测结果、地球空间中的一些主要现象和变化，应该成为首先讲授的基础与重点。本文将根据对各大院校该类课程教学过程的总结，以及自身的讲授经验和认识体会，分析地球空间知识点在该课程中的教学应用，以期提高此类课程的教学质量。下面是笔者认为需重点纳入教学范围的几个知识点。
1.地球空间探测方法。要想对地球空间进行了解，掌握它的整个的结构和基本变化，首先我们要对地球空间进行观测。地球空间探测是人类航空航天事业的起点，是人类飞向外层空间的技术基础，也是整个空间科学的源头和重点。因此地球空间探测手段、卫星应用、航天器的发展、人类空间探测历史等，都应作为此知识点的重点进行。
2.电离层/磁层与电磁波传播。地球空间并不是一个很安宁的地球空间，它是受太阳风和地球磁场双重作用而形成的。这一知识点主要是研究电离层与磁层中发生的物理现象、动力学和电动力学过程，因此对于地球物理、信息工程乃至通信、测量等专业的学生是非常必要的。在教学中，应重点探讨日地系统中太阳活动、地磁活动和人类活动对电离层和磁层环境的影响，无线电波在各种介质中的传播过程与理论研究以及电离层/磁层对无线电波传播在各种工程系统中尤其在移动通信中的影响研究。
3.大气层光学现象。大气层光学现象是指大气中发生的各种光学现象，来自太阳、月亮和其他光源的光线通过大气层时，发生选择性吸收、散射、反射和折射、衍射等以及其各种物理化学作用，改变原来的路径和颜色，呈现出的各种色彩缤纷的光学现象。它所反映出来的规律和物理机制，在大气物理学、环境科学、天文、航空遥感等许多专业方向上有着重要地位。
4.高层中性大气。这一知识点主要研究中高层大气动力学，中高层大气中的风、波和相关的暂态过程，以及中高层大气的光学和无线电探测技术。如果是理工科的选课学生为主的大学公选课，建议加入此知识点。
5.对流层。严格意义上来说，由于其主要影响源为地面，对流层大气不属于地球空间的研究范围。然而作为人类的生存的大气空间层，对流层变化与我们的生活息息相关，同时也有很多的空间探测方法的研究目标就是对流层大气。因此作为通识课，这一知识点也应考虑加入，而非忽略，教学重点应放在对流层与气象学以及对流层与其他大气耦合机制上。
地球空间是和航天技术紧密结合的现代科学技术研究领域，地球外大气层的世界，逐渐被一一发现，但是未知的东西仍然很多。对其热点问题和研究前沿进行探讨，可以丰富并拓展学生们对于宇宙探索的认知。在高校开设宇宙探索类本科通识课程时，针对不同学科背景与专业方向的选课学生，该类课程中有关地球空间部分的教学方案也可进行科学的选择和适度的调整，以使学生有效接受并消化大量信息，切实掌握有关的知识点，各专业课程之间形成互补，最大程度发挥宇宙探索类通识课的作用。
参考文献：
[1]焦维新.空间探测[M].北京：北京大学出版社，2002.
[2]潘艳平.“宇宙探索概论”课程中开展素质教育的探讨[J].中国电力教育，2009，（145）：89-90.
[3]焦维新，傅绥燕.太空探索[M].北京：北京大学出版社，2003.
关键字：快速成型；反求工程；教学方法
基金资助：中南林业科技大学教学改革研究项目（2013022）
快速成型（RP）技术是上世纪九十年展起来的一项先进制造技术，是为制造业企业新产品开发服务的一项关键性技术， 对促进企业产品创新、缩短新产品开发周期、提高产品竞争力有积极的推动作用。自该技术问世以来，已经在发达国家的制造业中得到了广泛应用，并由此产生一个新兴的技术领域。反求技术（RE），也称逆向工程、反向工程，是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量，根据测量数据通过三维几何建模方法重构实物的CAD模型的过程，是一个从样品生成产品数字化信息模型，并在此基础上进行产品设计开发及生产的全过程。
快速成型与反求技术是现代制造技术的重要组成部分，两种技术各有特点，将这两个单独的技术合成为一个产品快速开发系统时，就得到了一个新的技术模型。该技术不但在航空航天、汽车工业、航空航天、模具行业、消费性电子产品、玩具、模具行业、玩具等传统领域应用广泛，在人体工程、服装、艺术品仿制与破损修复、数字化博物馆、医学等领域也得到应用[1].
1.教学目标
随着我国对外开放的不断加快，逐渐与世界接轨，我国企业在国外先进技术的冲击下面临着巨大挑战，在现今市场条件下企业在降低产品开发成本、提高产品质量的同时，还要进一步缩短新产品的开发和投放市场的周期，在这种情况下RE与RP技术在各行各业逐渐得到了广泛应用。由于企业对相关技术人员的需求量越来越大。为了迎合市场发展，满足企业的需求，需要培养更多相关的专业人才，因此在机械设计与制造、模具设计等专业开设快速成型与反求技术课程是很有必要的。
相关的调查结果显示，企业希望毕业生理解快速成型、反向技术的基本理论和工作方法，并且能熟练地运用坐标测量设备及逆向工程软件从事产品的数据采集和设计。因此，该课程的教学分为两个部分，理论教学和实验教学。其中理论教学不仅要教授基本理论知识，还要跟踪学科发展的前沿。配合教学实例的讲解介绍典型设备的基本原理、使用方法、测量数据的预处理及曲面造型、逆向工程的专用软件应用、快速成型基本原理和典型工艺、快速成型设备的基本操作。通过理论和实验教学环节的学习，使学生掌握测量原理、主要的测量方法、测量数据的预处理流程、层片数据的处理、基于测量数据的曲线曲面造型、快速成型的工艺、层片数据的处理等基本理论，以及使用主流的逆向工程软件Geomagic Studio处理测量数据和重构CAD模型，操作3DP三维喷涂粘结、FDM熔融型等快速成型机进行模型制造。培养学生的实际应用能力和问题解决的能力。
2.教学内容
快速成型与反求技术课程按照36学时进行设置，以实验为主体，教学理论为辅助，再通过实际样例来讲解这门技术。最后要求学生自选零件完成其逆向设计和快速成型。所以教学过程分两部分，理论课部分和实验课部分。
2.1理论部分
（1）快速成型与反求技术概论（2学时）：了解快速成型与反求技术的概念和相关的技术，掌握快速成型与反求技术的原理、特征、发展历史及应用领域。
（2）快速成型制造工艺（4学时）：讲解快速成型技术的典型工艺（SLA、LOM、FDM、SLS）的工艺原理、典型设备、成型材料、工艺特点、误差分析和存在的问题。其他工艺技术简介（3DP、SGC）。
（3）快速成型工艺的数据处理软件（2学时）：介绍数据处理软件系统结构、CAD与RP的数据接口格式、STL文件、拓扑信息处理提取和分层处理。
（4）反求工程技术（2学时）：反求工程技术的工作流程、数据获取方法及设备、数据后处理、曲线、曲面构建及拟合、常用软件介绍。
（5）Surfacer软件应用（4学时）：此部分内容要求在多媒体机房授课，课堂上老师进行软件介绍，学生和老师同时进行软件操作。课程内容主要包括点处理、曲线拟合、曲面拟合、曲线编辑、曲面编辑、误差分析。
（6）Geomagic软件应用（4学时）：与第五部分教学内容大致相同，也要求在多媒体机房中进行授课。课程内容主要包括运处理、网格模型处理、三角网格生成、区域划分和定拓扑B样条曲面拟合。
（7）快速模具制造技术（4学时）：内容包括快速模具制造技术的概念和分类、基于RP的快速模具直接制造工艺方法、基于RP的快速模具间接制造工艺方法。
（8）RE/RP/RT技术集成与应用（2学时）：RE/RP/RT技术集成原理、集成模式、应用领域及应用案例。
2.2实验部分
（1）基础实验包括（10学时）：ATOS结构光表面点云坐标测量、测量建模、MagicRP软件基本操作、快速成型机结构及成型加工操作、快速成型机工程制模。
（2）项目实例（10学时）：叶片的逆向设计与快速成型。包括多视角的数据测量路径规划、多视角的数据处理命令、多视角的数据预处理流程、叶片数据测量与预处理、叶片的曲面重构、曲面重构流程、熔融趁机制造快速成型。
（3）学生自选零件的逆向设计及快速成型（10学时）：学生自选零件，根据零件特点，选择测量方法与快速成型法，完成自选件模型重构与制作。
3.教学手段及考核方式
传统产品的设计与制造过程是将产品概念模型或其CAD模型转变为实际零件，而快速成型与反求技术的过程则是，先将实际的零件或物理模型转换为产品的概念模型或CAD模型，再将得到的CAD模型进行三维模型的近似处理和切片处理，然后进行成型加工。因而在开始快速成型与反求技术这门课之前，有必要先使学生了解AutoCAD软件的基本操作与设计流程，为后面的课程打好基础。也可以在实验课程中在进行模型处理时向学生讲解AutoCAD的相关操作。
由于这门课程主要研究的是机械产品，特别是有三维复杂几何样品的测量、建模。这样就要求要学过程具有形象直观的特点，否则，学生很难真正认识快速成型与反求工程的技术手段与项目流程。许多复杂的模型是无法画出的，因此采用多媒体课件。使学生对某些教学内容有直观的认识。学生可以小组为单位，分工协作完成实验和项目。数据测量和快速成型机的操作首先由教师做示范，然后在教师监督和指导下由学生独立完成。根据教学内容要求，学生要提交相关的作业和实验报告。
在缺少快速成型机的条件下，学校可以通过和工厂企业合作的方式，由教师带领学生到工厂进行实习，在掌握设备基本操作知识的前提下操作快速成型机完成模型的制造。并根据合作的内容使学生完成实习，以提高学生对产品制造流程的认识，拟补缺少实验设备的不足。
快速成型与反求技术是一门实践性很强的课程，此课程目的就是为了让学生在了解快速成型与反求技术的基本理论前提下，熟练运用此技术进行产品的开发，提高学生的实践能力，培养学生的团队协作精神。因此此课程要着重考核实验部分。考核可分三部分构成：实验部分占总成绩30%，学生自选零件的课程设计占总成绩30%，理论课为闭卷考试，占40%。
4.结果与结论
当前，市场竞争愈演愈烈，产品更新换代加速。要保持我国产品在国内外市场的竞争力，迫切需要在加大新产品开发投入力度、增强创新意识的同时，积极采用先进的创新手段，快速成型与反求技术在制造业中得地位不断提升，了解快速成型与反求技术理论，熟练运用相关软件和设备成为工科学生的一项重要技能。特别是在机械制造领域存在大量且复杂的产品设计与制造。如何运用先进技术手段快速的进行产品的设计与制造是本门课程的重点。通过快速成型与反求技术课程的教学，使学生掌握产品的快速设计的新技术，形成对快速成型与反求技术的总体框架的认识。在了解新技术的同时，拓展了学生的基础知识，培养了学生的创新思维，提高了学生的实践能力和团队精神。
参考文献：
[1] 陈雪芳，孙春华. 逆向工程与快速成型技术应用[M]. 北京：机械出版社，2009.
[2] 韩霞，杨恩源. 快速成型技术与应用[M]. 北京：机械工业出版社，2012.
[3] 成思源. 反求工程技术综合实践[M]. 北京：机械工业出版社，2010.
关键词：高等本科院校；模具课程；研究型教学
现代工业产品零部件的60%～80%，都是依靠模具成形，模具已经成为机械、电子、汽车、家电、通讯、航空航天及国防军工等领域产品生产的重要手段和发展方向，是实现少、无切削或近净成形的重要工艺方法。模具技术水平的高低，已成为衡量一个国家工业产品的制造水平和能力的重要标志[1-2]。尽管我国的模具工业近年来在不断发展，但模具工业的整体技术水平还落后于发达国家，尤其在大型、精密、复杂、长寿命模具技术方面。模具工业水平的提高，离不开掌握先进模具设计和制造技术的人才，而模具技术人才的培养是高等学校责无旁贷的职责。因此，近几年，不仅高职院校，国内很多高等本科院校也相继开设了模具设计制造专业课程，争取为模具工业培养更多高素质创新型人才。
一、高等学校模具课程教学方法存在的问题
大连理工大学是国内最早成立模具研究所的两所高校之一，先后开设了“精密模具设计”、“塑料模具设计”、“高分子模具设计原理”、“模具概论”、“塑料成型技术”、“模具制造工艺”等一系列模具设计制造专业课程，并指导本科生毕业设计，在模具教学和科研方面积累了丰富经验，同时为国家培养了大量的模具专业人才。经过长期的教学实践和调查研究发现，尽管包括我校在内的高等本科院校模具专业和模具课程的建设取得了显著的成果，但是由于在教学方法和教学模式上还存在明显的不足，致使毕业生工程实践能力和创新能力薄弱，不能满足我国模具工业对高素质人才的需求，主要存在的问题包括以下几个方面：
（1）理论教学和实践脱节，教学过于注重理论的讲解，实践教学内容不足，缺乏理论和实践的相互融通，致使学生不能对知识进行全面的理解、掌握和应用，无法激发学生对教学内容的兴趣。
（2）缺少形象生动的案例教学，教学方式过于僵化。尽管有些高校也引入了“案例教学”，但很多情况下更接近于“举例说明”，案例往往是辅助要点的讲解，学生不能对整个模具设计案例进行有效地掌握，致使学生的形象思维和分析解决实际工程问题的能力明显欠缺。
（3）授课方式仍然停留在传统的知识传授型模式，在课堂教学中缺乏互动式的讨论和双向式的交流，以及自主式和合作式学习，学生研究和分析问题的兴趣、习惯和能力没有得到很好的培养。
（4）过于注重课堂教学，缺少课外、实物演示和生产现场教学环节。模具课程具有很强的实践性，单凭课堂的讲解，会导致学生缺乏模具实物的认识，不能产生对模具三维空间实体的想象力，进而导致整体教学效果较差。
（5）考核方式陈旧，多数高校的模具课程仍然是期末笔试一卷定“终身”的考核方式，评价方法单一，忽视了对学生的创造性思维、知识和问题的主动研究和分析思考能力、知识的综合运用能力的考察，不能全面和客观地评价学生的学习情况。
二、模具课程教学方法的改革
研究型教学是一种基于问题和研究，把教学、科研、实践在人才培养中融为一体的教学模式。这种教学模式突出了学生在教学中的主体地位，充分体现了“以人为本”的教学理念；突出研究在教学中的重要作用，强调知识的创新性和实践性；突出知识、能力、素质三者的统一，学生从理解和接受式的被动学习转变为探索和研究式的主动学习，并在这种探究式学习过程中获取知识、培养创新意识和合作精神、训练思维能力、发展个性[3-5]。模具专业课程包含的内容十分丰富，即包括模具结构设计与优化，也包括模具制造工艺理论和方法，它不仅是多学科领域知识的综合，更需要有实践环节的真实体会。因此，通过选用典型案例，来映射模具课程内容的所有关键知识点，将知识的具体应用和应用过程中的分析以及分析中需要研究的问题紧密联系起来，再结合实践进行研究型教学，对于加深学生对知识的理解，提高对知识的综合应用能力以及分析、研究和解决问题的能力具有重要意义。同时，采用典型案例分析的模具课程研究型教学方法，可以引导学生主动学习、积极思考和主动实践，培养创新能力和严谨的科学工作作风。基于上述分析，对模具系列课程的教学方法进行了改革，采取的主要措施包括以下几个方面：
（1）打破传统的以模具成形理论基础模具成形工艺模具成形零件结构工艺性模具成形设备模具设计模具制造为主线的知识灌输型课程讲解体系，以若干个典型模具设计和制造案例为研究对象，在课程初期即给出典型案例，以案例引发的问题为引导，循序渐进和由浅入深地展开课程基本内容的讲解，重点突出每部分内容的关键知识点，以模具设计和制造过程的分析方法为主线，将课程内容与实际应用融为一体。
（2）从模具成形制品设计和制造问题的分析入手，按照实际模具设计和制造过程和方法，以模具的功能结构模块和设计制造知识为重点，重新整合课程内容，形成以模具功能结构为对象的若干知识点。然后从模具设计和制造整体优化的角度，研究功能结构设计和制造的合理性，提高学生对模具知识的综合应用以及模具设计师应有的把握全局的素质和能力。
（3）采用研究式、启发式和讨论式的教学方法。通过典型案例分析，围绕授课内容提出能引发讨论和发挥想象力的问题让学生独立思考，进行分组讨论，给出模具设计方案。然后教师针对学生提出的问题和设计结果，进行分析评价，归纳总结出关键知识点并重点讲解，实现教师和学生的双向互动。同时，教师通过介绍模具设计和制造研究领域国际前沿的一些热点问题，结合教学内容，引出该领域科学问题的研究方法，创造一种类似科学研究的教学环境和教学气氛，调动学生的积极性和主动性，让学生在自主思维与主动探索过程中学习知识。
（4）针对模具课程的特点，采用课内讲授与课外实践相结合，多媒体课件、动画、视频、网络、现场实物并用的多介质、多手段教学方式。根据课程内容的性质，选择相应的授课方法和手段。建立课程的动画、视频和网络资源库，将课程内容形象化、简易化和趣味化，调动学生学习兴趣和激发他们的学习热情，使学生能够切实理解和掌握课程知识要点。
（5）研究新的课程考核方法。模具课程具有较强的实践性和工程应用性，传统的通过一张试卷的考试方式存在明显弊端。现在我们尝试采用了多元化的考核办法，把重点放在平时的考核中，分阶段、分内容、分知识点进行考核，再以不同的加权平均确定学生的最终成绩。考试中增加了没有标准答案的考试内容，鼓励学生按照自己的个性和特长探索和创新。
三、模具课程研究型教学方法改革的实践
实施的教改课程包括“塑料模具设计”、“高分子模具设计原理”、“模具概论”、“精密模具设计”、“塑料成型技术”等模具设计制造方向本科生专业课。以“塑料模具设计”为例，采用了典型案例分析的教学方法，为了确保课堂的教学质量，制定了典型案例分析教学实施计划，按照计划编制了具有模具设计课程特色的教学大纲，将原来的知识原理讲解为主的教学计划转变为以典型案例为主线、逐步引出知识点、全面提高学生的综合应用能力的教学方案，并在教学过程中加以修改和完善。实践的内容包括：
（1）典型案例的分析与选择。注塑模具种类很多，各类注塑模具的设计既有共同点，又具备自身的特点，因此，必须对各类塑料模具设计过程进行归纳和总结，选择合理的教学案例。尽管塑料模具种类繁多，但按照模具结构分类，可分为两大类即单分型面的二板式模具和多分型面的三板式模具。当塑件中存在侧孔或侧向凸凹时，模具又需增加侧向分型机构，而浇注系统的设计尤其是浇口形式的设计会直接影响到注塑模具结构及其复杂程度。因此，我们选取了三种具有代表性的浇口形式作为典型案例，即直浇口、侧浇口及点浇口：
① 案例1：直浇口式单分型面二板式注塑模具。这类模具又可分为不带和带侧向分型机构的直浇口式二板式注塑模具两类。模具一模一腔，模具结构简单，装配图和零件图简单易懂，模具功能零件齐全，适合在授课初期作为典型案例讲解。
② 案例2：侧浇口式单分型面二板式注塑模具。这类模具又可分为不带和带侧向分型机构的侧浇口式二板式注塑模具两类。模具可以一模多腔，模具结构与案例1相似，但成型零部件的结构复杂，适合在授课中期作为典型案例讲解。
③ 案例3：点浇口式三板式注塑模具。这类模具又可分为不带和带侧向分型机构的点浇口式三板式注塑模具两类。模具可以一模多腔，多分型面，由于需要顺序开模，自动脱凝料，模具结构复杂，适合在授课后期作为典型案例讲解。
三类典型案例根据不同的授课阶段，由浅入深地引出，既保持了授课知识的整体性，又让学生容易接受，取得了满意的教学效果。
（2）根据典型案例，整合教学内容。教学内容的整合不是教学内容的简单加减，而是在新的教学观念指导下的重新调整与组合。根据典型案例，将授课内容整合为模具总体结构设计、浇注系统设计、排气系统设计、温度调节系统设计、脱模机构设计、成型零部件设计和侧向分型机构的设计等几个功能模块。每一部分功能模块都结合典型案例讲解，便于学生对授课知识点的理解。
（3）完善多媒体教学课件及动画，制作用于教学的模具实物。多媒体课件的制作对教改实施效果有很大影响，结构合理、生动活泼的多媒体课件会吸引学生的学习兴趣，改善教学效果。因此，我们对原有多媒体课件进行了进一步的完善，增加了很多动画内容和图例。另外，还准备了30多件模具实物，为同学们在课堂上演示。
（4）基于典型案例，采用研究型教学模式。通过实践和探索，以新的教学思路组织课堂教学，要求学生课前查阅相关资料，课堂上积极参与对话、讨论、辩驳，形成“教师陈述问题，学生多人猜想反驳”的“对话共同体”课堂模式。重点章节的讲授由传统的教师一人单讲改为学生上台合讲，形成了“猜想与反驳”的课堂讨论气氛。主要讲述章节，教师首先简要介绍今天的知识点和问题，然后以提问的方式让学生提出解决方案的多种可能性，然后在随后的教学中逐步将学生心中的疑问给予解答。教学手段上尽可能采用多媒体教学手段，放映动画，引用图例和演示实物，产生了一种图文并茂、情景交融的教学效果。最后，教师提出解决问题的方案，并在课后为学生布置思考题。
（5）设置实践教学环节。在课程中期，设置1-2学时的参观实习环节，通过成形加工和模具制造的生产实习和教师现场讲解，使学生对模具企业生产与管理模式、产品设计、工艺设计、模具结构、模具加工设备和模具加工的工艺过程等知识有较全面的感性认识，为下一阶段的课程学习打下良好基础。
（6）改革课程考核方法。采取了期末笔试、大作业和口试答辩相结合的方式。笔试中注意了试题的全面性和系统性，基本上覆盖了所有的知识点，注重了对学生模具设计基本原理和分析实际问题能力的考核。期末大作业是课程考核方式改革的重点，对考察学生的实践和应用能力具有重要作用。考核根据模具课程的特点，结合典型案例，选择了一个带有侧孔的方形壳体塑件作为考核对象，分别让学生们设计三类注塑模具即带侧向抽芯机构的直浇口二板式注塑模具、带侧向抽芯机构的侧浇口二板式注塑模具以及带侧向抽芯机构的点浇口三板式模具，要求学生画出模具装配图并采用答辩的方式给出大作业最终成绩。这种考核方式既让学生们系统地掌握了塑料模具设计的知识，又提高了学生的学以致用的实践能力，取得了很好的考核效果。
四、教改效果与展望
采用问卷调查的方式收集了学生对校改实施效果的反馈信息。问卷调查涉及学生对授课方式、教学计划安排、课件和动画及实物演示、典型案例的选择、实践教学、教师授课水平、考核方式、校改效果总体评价等17个问题，并采用了无记名的方式，收回问卷118份。在学生认同度调查数据中，95%的学生对此次教改效果非常认同，5%的学生基本认同，他们一致认为案例式研究型教学方法对于提高知识的理解和掌握以及应用能力给予了很大帮助。
通过基于典型案例分析的模具课程研究型教学方法改革的尝试，激发了学生学习的积极能动性，提升了学生发现问题、分析研究和解决实际问题的能力，收到了良好的教学效果。今后，需要对这种全新教学方法进行进一步的探索，并在教学实践中不断地改进和完善，期望未来能够形成一种适合高等院校模具专业课程特点的研究型教学模式，为我国模具工业的振兴与发展培养出更多具有创新意识和工程实践能力的高素质人才。
参考文献：
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[2] 刘全坤，王成勇，刘传经. 模具技术的现状与未来发展的重点[J]. 模具工业，2011，37（5）：1-4.
[3] 郑伦楚，徐晓军. 论高校研究型教学的阶段性模式与深度推进策略[J]. 中国大学教学，2011（2）：18-20.
[4] 刘冰，陈厚，倪文莉. 以科学本质为基础的研究型教学新思路[J]. 高等理科教育，2011（3）：74-78.
关键词：动画专业；核心课程；项目教学法
一、国内外项目教学法研究现状
自从1990年开始全球均将创新学习方式当做教学改革的关键目标。欧美等国普遍倡议将“主题探索”和”设计式学习”引入具体教学工作。2003年7月德国决定在教育中实施以行动为导向的项目教学法，该方法通过将整体学校流程划分成多个细小而明确的工程或事件，并逐一有针对性地编制教案，最终使得学生不但能够掌握理论知识和相关专业技能，更能真正拥有职业能力。而丹麦教育部要求国内各高校必须在教学中引入项目教学法。芬兰则彻底放弃旧有授课方法，而是改用主题学习法、知识讲座、小组讨论和个别辅导等相结合的新型教学方法，教学成效已有明显改观。瑞典教学改革的亮点在于将专业不同的学生集中起来共同探讨棘手的问题，这种方法被称为问题学习法。挪威则不但注重教学中大班教学与小班学校和辅导的交叉使用，还在社会科学、医学及诸多“交互式”课堂上引入问题学习法，引导学生将解决问题的具体思考过程转化成自身能力［1］。日本则在新的教学内容意添加了“综合学习时间”［2］。有效促进学生从更多途径发现、分析、解决问题，为日本高等教育改革提供了有力方案。当前，国内许多高校正在对项目教学法积极探索，在注重教学时同步进行项目化实践，通过“学教并重”带动学生自我学习能力的形成。例如浙江工商大学利用自身硕、博点丰富的优势，将项目实践教学施行学科制管理，在不同专业内，由导师—博士—硕士—本科生组成科研项目梯队，充分结合了产、学、研教学体系，引导学生参加科研创新项目小组［3］，将科研项目内容作为学生毕业论文选题方向，使学生能够自发参与并完成实践课程；北京航空航天大学的“工程项目教学法”针对计算机控制类课程教学模式进行改革，采用工程项目驱动教学模式，探讨了该模式下教学项目的设计原则，自主开发了随动系统、直线吊摆、直线倒立摆、旋转倒立摆等多种控制实物对象，为自动控制原理、计算机控制系统、运动控制、现代控制理论、最优控制、伺服系统、专业课程设计、专业实验、现代控制系统设计开设了实验课程［4］；西北政法学院“立法诊所”、西北政法学院法律诊所2001年在深化教学改革，将舶来的诊所教学方法与“本土资源”相结合的过程中，创立了立法诊所并开始了项目援助课程的新的教学方法。诊所实行开放式课堂教学，采用大脑风暴、角色扮演、模拟审判、发现式游戏以及小组活动等方法，对法律职业的基本技能进行训练［5］。中国台湾则在改革后的教学中全面推广“十大能力”中的第九、十项能力，即“激励学生自主学习和探索”和“培养独立思考与解决问题”。而当前国内教学创新则注重学习方式的变革，旨在通过探索学习为学生打造自由开放的学习环境，让学生不再只能被动等待教师灌输知识，而是可以自主结合多种途径掌握相关知识并将其应用于实际生活和工作。此外，国内大部分高职院校也基于自身情况对项目教学法展开探讨，尽管已经有所收获，但进步的空间还很大，依然可以在很多方面继续前行。
二、动画专业核心课程教学的现存主要问题
动画专业的核心课程有：动画概论、动画美术设计、卡通技法、二维动画技术、三维动画技术、摄影摄像及影视后期。主要传授和培养动画专业学生专业理论知识、动画造型与设计、镜头表达能力及应用二维、三维、后期软件进行动画作品、影视作品制作能力。从教学实践来看，目前主要存在以下三方面问题：
（一）教学理念落后
动画艺术设计是一门综合性很强的学科，涉及到绘画、影视、表演等诸多方面的知识，目前的动画专业核心课程教学理念往往把动画造型能力、动画设计能力知识化，把这些需要通过实践锻炼出的能力归纳成知识点，认为掌握了部分知识点就相当于拥有了动画设计的能力，而忽视了动画项目实践才是培养学生动画设计基础能力的有效途径。
（二）课程内容乏善可陈，脱离实际应用
在实际操作课程中（二维动画、三维动画、影视后期等），这些课程的教学具有很强的时效性（软件、技术更新周期短）和专业针对性。目前的课程内容往往来自于老旧教材，任课教师如果只是一味地按照教材上传授知识，很容易落后于软件、技术发展速度，同时，一味地照本宣科，也容易忽视学生对学习的期望，不利于激发学生自主学习，从而使学生对学习动画专业技能产生厌烦感。因此，唯有找到一种注重技术时效和实际体验的教学方法并贯彻到课程内容中才能真正为学生所接受。
（三）教学实践活动匮乏
目前，动画专业核心课程的实践活动还停留在课堂练习和课后作业上，学生实践能力的培养滞后，课余时间缺乏对课程知识、技能进行巩固和发散的实践活动，造成“动画课堂知识支撑动画设计能力”的现象，导致学生在学习中产生惰性。其实，应该是学生对动画能力的追求驱使其获取知识与技能，将学习拓展到课外。任课教师需要根据不同课程内容，合理安排时间，设计教学实践活动，引导学生找到适合自身的学习方法，来应对动画软、硬件技术的快速发展。
三、动画专业核心课程项目教学法施行方案
动画专业固有的综合性、实践性特点，促使从业者需要具备较强的综合设计和实际操作能力，在动画专业核心课程教学过程中，不仅要求学生在理论上有所收获，更要借助反复的实际练习将其转化为自身能力并形成独特的创新思维。如何使学生通过参与制作实践项目，深入开发新时代学生的创新思维；如何推动实践项目带动理论学习，拓宽学生的动画设计创新意识，加深学生对动画的理解；如何提高学生发现问题，探索问题，解决问题的能力，拓展动画专业人才就业方向，进一步挖掘动画专业人才技术的“广度”与“深度”；这就需要引入“项目教学法”对目前动画专业核心课程教学法进行改革与探索。项目教学法是基于整体社会的工业化和信息化而产生的新型教育手段，它将行业生产和社会需求融合到一起，其目标是为社会供应可用之才，即让学习者能够顺应当代社会生产力和生产关系相适应的现状和未来走向。动画专业核心课程项目教学法的提出正是基于对“创新实用型”人才培养目标的充分理解，采取国内外权威教程网站、论坛的最新案例；校内跨学科、创新创业项目；“大广赛”“金犊奖”“学院奖”“大学生艺术展演”“大创”等比赛项目；动画企业项目引进课堂的形式，形成逐级递进、由简单到复杂、由教师主导向学生自主学习转变的递进机制。给予学生学习、改进、发挥动画实践能力的课程空间，从而达到理论与实践充分而完善结合的教学思想，有效提升教学效果、进而提高动画专业人才培养质量（见图1）。
（一）更新动画专业核心课程教学理念
1．确定以“项目教学法”作为动画专业核心课程教学理念，通过改革动画艺术设计传统“理论—练习”的教学模式，将教学工作融入于“动画项目”而开展，其重要组成部分为内容、活动、情境和结果。根据动画艺术设计专业特点，将创意设计作为整个项目教学的导向，增加创新项目动画设计课题（动画IP设计项目研发、关联商品项目开发等）。2．建立“创意引导—学生求知—教师解惑”的教学思路，突出动画艺术设计培养学生自主性的教学特色，形成“分析项目—操作实践—总结经验”的教学模式，将教师提问转变为学生提问，增强学生学习的自我性，转变教师灌输、学生被动接受之旧有观念，深度开发学生的创意思维，从根本上激发学生对动画学习的热情。最终实现学生的理论能力与实践能力相互促进的良性循环教学模式（如图2）。3．将动画专业核心课程进一步细分，并将毕业设计创作课程纳入其中（见表1）。
（二）改革传统动画专业核心课程教学内容
1．以“激发学习，寻找知识”为出发点，以培养“创新实用型”动画人才为目标，通过建立开放式网络动画设计工作室，开设网络校企合作视频课堂，在动画美术设计课程中将社会企业正在实施的实践动画美术设计项目导入到教学中，加入动画项目设计线上平台（猪八戒网），从该项目所涉及的IP和相关商品等方面入手，启发学生的创新思维，拓宽动画设计教学的“广度”。2．转变传统动画创作流程的观念，逐渐渗透项目教学。在二维动画、三维动画、摄影摄像创作课程中引入最新动画设计与制作技术（如人工智能交互界面设计、三维VR技术、全景摄影等），开发学生学习的求知意识，挖掘动画设计课程的“深度”（见表2）
（三）加强教学实践活动
1．打破传统的以统筹安排为主的封闭式教学管理，在三维动画技术和影视后期课程中建立开放式的网络动画设计工作室，让学生与企业直接对接，体验工作实习实践经验，激发学生学习动画的兴趣，同时培养学生的社会责任感和实际解决问题的能力。2．将“大广赛”“金犊奖”“学院奖”“大创”等项目引入动画美术设计、二维动画、三维动画等动画专业创作课程，在课堂中设计制作。在教学、实践、竞赛中切实提高动画设计专业学生的设计、制作水平，形成“以赛促学”的课程体系，带动整个动画设计教学走向“启发—实践—探索—提高”发展的良性循环。3．设置创意课堂，针对剧情创作类课程（如微动画剧作、动画表演、微电影创作等）设置相应的情景教学内容，充分启发学生剧情创意、表演创意的能力。4．合理设计课堂互动，将动画专业核心课程课时安排划分成纵、横两个方向。在横向上打破设计类专业界限，引入广告、视觉传达、服装、表演等专业学生分享设计比赛、大创项目经验；在纵向上打破高低年级界限，鼓励高年级学生带动低年级学生参与比赛或项目，提升动画专业学生知识面和适应能力。
四、结论
综上所述，动画专业课程的项目教学法的提出目标在于以动画艺术设计教学为改革平台，在动画专业教师和专家的引导下，通过对该教学法充分的研究与有效的组织实施，创建一个以项目实践带动理论学习的学习环境，形成一个“学生主动求知”的良性局面，其意义有以下两点：（一）重新构建动画专业核心课程教学方法，突破学生被动学习的教育模式，针对性地以项目学习为主线，明确学生学习的目的性，激发创作灵感，培养创新实用型动画人才，使在校学生的创新意识与社会价值并存。（二）结合新时代学生潜在的创新意识，将“项目教学法”导入到动画教学中，从教学理念、教学内容、教学实践活动上进行改革，建立一套全新的启发式教学方式，让学生能真正地深入地理解和学习动画艺术。
参考文献：
［1］胡国南．国内外项目教学法的应用与反思［J］．温州科技职业学院学报，2009（1）：23－25．
［2］单喜军．日本“综合的な学习の时间”の意义とねぅぃ［J］．商情，2015（7）：118．
［3］夏寒．高校实践教学改革浅析［J］．杭州科技，2005（1）：49－50．
［4］袁少强，郭艳玲，张平，等．基于工程项目教学法的控制实验平台建设［J］．实验室研究与探索，2013（11）：425－428．
