高校CAD課程的教學(xué)改革研究

劉磊　孫國(guó)平　張旺璽　李啟泉

摘要 CAD是一項(xiàng)實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)，社會(huì)的發(fā)展要求學(xué)生具備利用CAD技術(shù)分析解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。本文針對(duì)高校CAD課程的不足，提出了課程在教學(xué)模式、教學(xué)方法、考核方式等方面的改革新舉措，讓學(xué)生在自主性、創(chuàng)新性及結(jié)合工程實(shí)踐等方面都得到較好的鍛煉。

關(guān)鍵詞 CAD 實(shí)踐教學(xué) 教學(xué)改革

0 引言

隨著微電子技術(shù)，特別是計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Computer Aided Design，簡(jiǎn)稱CAD）技術(shù)正日新月異，突飛猛進(jìn)地發(fā)展①②。目前，CAD技術(shù)不僅在大中型企業(yè)已成為設(shè)計(jì)工作的主流，而且正向中小型和私營(yíng)企業(yè)中普及，社會(huì)對(duì)具有較高CAD應(yīng)用技能的復(fù)合型專業(yè)人才需求量大增。因此，熟練掌握CAD技術(shù)已成為工科類專業(yè)畢業(yè)生提升求職競(jìng)爭(zhēng)力的必備條件③。

為使學(xué)生適應(yīng)高科技社會(huì)的要求，必須使學(xué)生能在有限的課時(shí)內(nèi)吸收消化課程的內(nèi)容，獲得更多的CAD知識(shí)與技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生分析解決實(shí)際工程實(shí)踐問(wèn)題的能力，讓學(xué)生畢業(yè)后既能夠從事設(shè)計(jì)行業(yè)的工作，也能夠從事實(shí)際應(yīng)用行業(yè)的工作④。要培養(yǎng)出高素質(zhì)的人才，就必須加強(qiáng)課程改革和內(nèi)涵建設(shè)，筆者結(jié)合自身的教學(xué)實(shí)踐，談一下對(duì)CAD課程教學(xué)改革的體會(huì)。

1 充分運(yùn)用多媒體教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

圖文并茂的多媒體課件具有生動(dòng)、形象、直觀等優(yōu)點(diǎn)，能有效地?cái)U(kuò)大信息量，豐富教學(xué)內(nèi)容，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，很好地提高教學(xué)效率，是一種更合乎自然的交流環(huán)境和方式。這種新的教學(xué)手段改變了以前傳統(tǒng)的教學(xué)模式和單一的教學(xué)環(huán)境，其載體所具備的多樣性、交互性和集成性為學(xué)生提供了一個(gè)參與教學(xué)的平臺(tái)。學(xué)生能通過(guò)輸入各種指令來(lái)選擇所需要的信息，可以促使學(xué)生主動(dòng)地進(jìn)行探索式學(xué)習(xí)。同時(shí)，教師可以根據(jù)教學(xué)的實(shí)際效果，對(duì)多媒體課件進(jìn)行教學(xué)進(jìn)程、教學(xué)內(nèi)容上的靈活組織和修改，提高教師的授課質(zhì)量。在CAD課程的講授過(guò)程中，運(yùn)用多媒體課件進(jìn)行案例教學(xué)，可使學(xué)生熟練繪制相應(yīng)的設(shè)計(jì)圖紙，并能學(xué)會(huì)各種設(shè)計(jì)方案的對(duì)比篩選和修改優(yōu)化。同時(shí)，在學(xué)生對(duì)二維圖例有了一定想象的基礎(chǔ)上，利用三維實(shí)體造型軟件對(duì)零件產(chǎn)品進(jìn)行三維動(dòng)畫演示，能有效地幫助學(xué)生構(gòu)建良好的空間模型，使內(nèi)容更容易被理解和掌握，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2 重視實(shí)踐教學(xué)，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的結(jié)合

CAD課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的多學(xué)科交叉課程，在教學(xué)活動(dòng)中必須得注重理論知識(shí)的理解和實(shí)際操作技能的培養(yǎng)，這就需要重視實(shí)踐教學(xué)的作用。實(shí)踐教學(xué)是一種培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)的重要途徑，它可以鍛煉學(xué)生的專業(yè)技能，縮小與用人單位崗位需求勝任能力的差距，極大地提升了畢業(yè)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力。

傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)往往注重課程內(nèi)容的完整性、系統(tǒng)性，課程設(shè)置大部分以理論課為主干，忽視學(xué)生動(dòng)手能力和分析解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)。改進(jìn)后的教學(xué)則注重實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，遵循 “精講多練，講練結(jié)合”的原則，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，通過(guò)讓學(xué)生上機(jī)完成一定量的、典型的工程圖樣的繪制、零部件三維建模，理解和體會(huì)課堂教學(xué)內(nèi)容，牢固掌握軟件功能的使用技巧。對(duì)于CAD 軟件工程應(yīng)用方面的教學(xué)，則結(jié)合案例教學(xué)法， 在教學(xué)中以完成具體的典型工程圖樣繪制、典型產(chǎn)品三維建模過(guò)程為主線，系統(tǒng)化、分步驟進(jìn)行講解。這樣，可以使學(xué)生將書本上學(xué)到的知識(shí)在實(shí)踐中得以印證，不但能加深對(duì)理論知識(shí)的理解，更能開闊學(xué)生的視野，學(xué)到很多書本上沒(méi)有的知識(shí)。這不僅有助于學(xué)生養(yǎng)成自我學(xué)習(xí)和不斷更新知識(shí)的習(xí)慣和能力，提高學(xué)生的興趣、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，而且可以得到實(shí)際工作能力的鍛煉，增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和社會(huì)適應(yīng)能力。

3 注重啟發(fā)引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

“創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)”的過(guò)程是低層次培養(yǎng)和高層次培養(yǎng)相結(jié)合的過(guò)程。低層次培養(yǎng)具有普遍適用性，其目的在于培育工程應(yīng)用型人才。而高層次培養(yǎng)的目的在于激發(fā)學(xué)生潛在的創(chuàng)新意識(shí)，為高層次研究型人才的培育制作溫床。CAD教學(xué)最忌拘泥、呆板，對(duì)于CAD軟件來(lái)說(shuō)，同一張工程圖樣可以用完全不同的方法和命令來(lái)繪制，若教師只講解一種方法，學(xué)生雖能記住，但不利于學(xué)生的綜合應(yīng)用。這就要求教師在典型題目的講授過(guò)程中運(yùn)用一題多解的做法，提出多種解決方法和思路，拓展學(xué)生的思維渠道，增強(qiáng)學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)的能力。同時(shí)，注意培養(yǎng)學(xué)生將課程所學(xué)的知識(shí)與課程設(shè)計(jì)、校企合作、各種CAD創(chuàng)新大賽結(jié)合起來(lái)，把自己的獨(dú)特創(chuàng)意或設(shè)計(jì)產(chǎn)品用CAD完美地表達(dá)出來(lái)，提高學(xué)生CAD軟件的應(yīng)用技能。通過(guò)教師做啟發(fā)性的講解，實(shí)用性的指導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)CAD知識(shí)的綜合應(yīng)用能力、事物的敏銳洞察能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新靈感，塑造學(xué)生耐心細(xì)致、團(tuán)結(jié)協(xié)作、積極向上、銳意進(jìn)取的個(gè)性，這也是課程教學(xué)的進(jìn)一步延伸，極大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

4 考核與認(rèn)證相結(jié)合，全面提高操作水平

我國(guó)高等教育的改革發(fā)展和全面擴(kuò)招，提高了全民的教育水平，但也給學(xué)生的就業(yè)帶來(lái)了巨大的壓力。所以在選擇CAD課程的考核方式時(shí)，要考慮學(xué)生的就業(yè)趨勢(shì)，不僅要對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)有階段性的總結(jié)和方向性的指導(dǎo)，也要能對(duì)未來(lái)企業(yè)招聘人才起到輔助的表現(xiàn)作用。本課程在考試機(jī)制上進(jìn)行改革，堅(jiān)持知識(shí)、能力、技能考核并重，以能力和技能為主的原則，將課程考核與技術(shù)認(rèn)證結(jié)合起來(lái)，使學(xué)生既能將CAD技術(shù)熟練運(yùn)用到自己的專業(yè)知識(shí)領(lǐng)域，又能使自己的應(yīng)用水平得到一個(gè)權(quán)威的社會(huì)認(rèn)證，在掌握實(shí)際工程應(yīng)用能力的基礎(chǔ)進(jìn)一步提升學(xué)生的求職競(jìng)爭(zhēng)能力。目前很多國(guó)際著名的軟件公司和國(guó)家勞動(dòng)技能部門都提供了相應(yīng)CAD軟件的水平和技能能力認(rèn)證考試制度來(lái)衡量學(xué)生的知識(shí)掌握情況和應(yīng)用水平。CAD課程考試可以借鑒AutoDesk初中級(jí)工程師的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行理論知識(shí)和基礎(chǔ)實(shí)踐的考核，也可以借鑒中國(guó)圖學(xué)會(huì)的CAD技能認(rèn)證考試進(jìn)行實(shí)作考核。在此基礎(chǔ)上，鼓勵(lì)學(xué)生積極參加這些相應(yīng)的技能認(rèn)證考試，可以極大提高學(xué)生的CAD操作水平和就業(yè)優(yōu)勢(shì)。

5 結(jié)論

CAD是一項(xiàng)工程性、實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)，在課程教學(xué)中既要注重學(xué)生CAD 理論知識(shí)的培養(yǎng)，又要強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐并重， 提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，讓學(xué)生盡快盡好地學(xué)會(huì)和掌握使用CAD軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)的技能。我們通過(guò)不斷去探索新的教學(xué)方式方法和新的教學(xué)理論來(lái)全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，使學(xué)生學(xué)有所用，成為適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)需求的人才。

注釋

① 李新華，聶立新.機(jī)械設(shè)計(jì)及CAD課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010（29）：158.

② 吳狄.工程制圖與CAD課程教學(xué)改革必要性的探討[J].沈陽(yáng)工程學(xué)院院報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2010（2）：265—267.

③ 王夢(mèng)寒.實(shí)踐教學(xué)法在“材料成形CAD/CAE/CAM”課程中的應(yīng)用[J].科技教育創(chuàng)新，2009（22）： 210—212.

④ 葛建兵，曹杰，倪向東，等.CAD技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)思考[J].機(jī)械管理開發(fā)，2009.24（5）：163—165.