基于CAD協(xié)同設(shè)計(jì)的應(yīng)用技術(shù)型高校動(dòng)態(tài)實(shí)踐教學(xué)過程探索

范鈞 唐友亮 潘海成

【摘要】面向應(yīng)用技術(shù)型高校實(shí)踐教學(xué)轉(zhuǎn)型，針對(duì)目前《AUTOCAD》課程“協(xié)同設(shè)計(jì)”的教學(xué)過程缺陷，提出了基于CAD協(xié)同設(shè)計(jì)的應(yīng)用技術(shù)型高校動(dòng)態(tài)實(shí)踐教學(xué)過程。該過程主要包括教材內(nèi)容動(dòng)態(tài)研究、實(shí)踐體系動(dòng)態(tài)構(gòu)建、教學(xué)方法動(dòng)態(tài)選擇、教學(xué)過程動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、教學(xué)效果動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)、教學(xué)反思動(dòng)態(tài)總結(jié)等六個(gè)部分。

【關(guān)鍵詞】CAD協(xié)同設(shè)計(jì) 應(yīng)用技術(shù)型 動(dòng)態(tài)實(shí)踐教學(xué)

一、引言

應(yīng)用技術(shù)型高校工科類人才培養(yǎng)方案中，《AUTOCAD》課程作為“大學(xué)CAD類課程”之一，對(duì)于大學(xué)一年級(jí)的學(xué)生，具有極其重要的基礎(chǔ)工具性與復(fù)雜實(shí)踐性。基礎(chǔ)工具性體現(xiàn)在AUTOCAD是未來工科類學(xué)生學(xué)習(xí)、工作的基礎(chǔ)操作與應(yīng)用工具。復(fù)雜實(shí)踐性體現(xiàn)在《AUTOCAD》課程體系中的復(fù)雜內(nèi)容與實(shí)踐技能。

其中，“協(xié)同設(shè)計(jì)”章節(jié)是《AUTOCAD》課程高級(jí)操作中的核心部分之一。目前，應(yīng)用技術(shù)型高校專任教師在講授《AUTOCAD》課程的“協(xié)同設(shè)計(jì)”章節(jié)過程中，迫于學(xué)時(shí)的限制，極有可能會(huì)進(jìn)入兩個(gè)誤區(qū)之一。這兩個(gè)誤區(qū)分別是忽略、略講該章節(jié)，致使該章節(jié)失去了高級(jí)操作的復(fù)雜性，學(xué)生難以真正領(lǐng)悟該高級(jí)操作的實(shí)踐精髓;精講、細(xì)說相關(guān)案例，致使該章節(jié)失去了CAD系統(tǒng)功能的完整性，學(xué)生難以全局掌握該CAD系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)意圖。因此，如何高效利用有限的課堂時(shí)間，基于教學(xué)大綱的要求，給學(xué)生深入淺出地講授《AUTOCAD》課程的“協(xié)同設(shè)計(jì)”章節(jié)，成為了現(xiàn)實(shí)的棘手問題。

目前，CAD協(xié)同設(shè)計(jì)重點(diǎn)研究其系統(tǒng)開發(fā)，而非其實(shí)踐教學(xué)。CAD實(shí)踐教學(xué)聚焦在CAD整體知識(shí)傳授的過程性，未見探索CAD協(xié)同設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的復(fù)雜性;現(xiàn)有協(xié)同設(shè)計(jì)教學(xué)重視協(xié)同育人環(huán)境創(chuàng)建，卻忽視了CAD協(xié)同設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué);動(dòng)態(tài)實(shí)踐教學(xué)研究體現(xiàn)在專業(yè)領(lǐng)域，缺少課程領(lǐng)域相關(guān)研究。

面對(duì)有限的學(xué)時(shí)，為了有效、準(zhǔn)確、深入地講授《AUTOCAD》課程中的“協(xié)同設(shè)計(jì)”章節(jié)，本文開展了基于CAD協(xié)同設(shè)計(jì)的應(yīng)用技術(shù)型動(dòng)態(tài)實(shí)踐教學(xué)過程探索。

二、動(dòng)態(tài)實(shí)踐教學(xué)思路

（一）動(dòng)態(tài)實(shí)踐教學(xué)原則

針對(duì)CAD協(xié)同設(shè)計(jì)，動(dòng)態(tài)實(shí)踐教學(xué)原則包括如下三個(gè)部分：（1）對(duì)于靜態(tài)實(shí)踐教學(xué)，體現(xiàn)動(dòng)態(tài)實(shí)踐教學(xué)的特殊性與互補(bǔ)性;（2）對(duì)于協(xié)同設(shè)計(jì)內(nèi)容，注重實(shí)踐教學(xué)過程的完整性與應(yīng)用性;（3）對(duì)于CAD相關(guān)操作，把握設(shè)計(jì)意圖實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)性和邏輯性。

（二）動(dòng)態(tài)實(shí)踐教學(xué)思路

針對(duì)CAD協(xié)同設(shè)計(jì)，動(dòng)態(tài)實(shí)踐教學(xué)思路包括如下六個(gè)方面：（1）教材內(nèi)容動(dòng)態(tài)研究;（2）實(shí)踐體系動(dòng)態(tài)構(gòu)建;（3）教學(xué)方法動(dòng)態(tài)選擇;（4）教學(xué)過程動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì);（5）教學(xué)效果動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià);（6）教學(xué)反思動(dòng)態(tài)總結(jié)。

三、教材內(nèi)容動(dòng)態(tài)研究

教材內(nèi)容動(dòng)態(tài)研究主要包括教學(xué)材料動(dòng)態(tài)分析、教學(xué)目標(biāo)動(dòng)態(tài)把握與具體內(nèi)容動(dòng)態(tài)研究。

（一）教學(xué)材料動(dòng)態(tài)分析

基于“CAD協(xié)同設(shè)計(jì)”教學(xué)大綱章節(jié)要求，開展教學(xué)材料動(dòng)態(tài)分析。教學(xué)材料中的相關(guān)章節(jié)編寫內(nèi)容，應(yīng)該滿足課程教學(xué)大綱相關(guān)要求。將教學(xué)材料的靜態(tài)內(nèi)容，基于應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)實(shí)踐需要，結(jié)合工科專業(yè)背景與行業(yè)研究現(xiàn)狀，進(jìn)行動(dòng)態(tài)擴(kuò)展分析，深入挖掘?qū)W生興趣點(diǎn)與學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)力。

（二）教學(xué)目標(biāo)動(dòng)態(tài)把握

教學(xué)目標(biāo)動(dòng)態(tài)把握，主要包括教學(xué)主題動(dòng)態(tài)引入與教學(xué)目標(biāo)動(dòng)態(tài)控制。教學(xué)主題動(dòng)態(tài)引入，指的是要將學(xué)生學(xué)習(xí)該章節(jié)的內(nèi)容時(shí)，存在帶入感，而非強(qiáng)迫感。講解“CAD協(xié)同設(shè)計(jì)”時(shí)，應(yīng)首先邏輯梳理AutoCAD功能模塊，然后點(diǎn)出各功能模塊缺陷及其協(xié)作的必然性，最后順勢(shì)點(diǎn)出教學(xué)主題“CAD協(xié)同設(shè)計(jì)”。教學(xué)目標(biāo)動(dòng)態(tài)控制，指的是依據(jù)《AUTOCAD》課程教學(xué)大綱中的“協(xié)同設(shè)計(jì)”靜態(tài)教學(xué)目標(biāo)，通過把握靜態(tài)教學(xué)目標(biāo)所涉及的階段性和過程性，對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)程度控制。

（三）具體內(nèi)容動(dòng)態(tài)研究

具體內(nèi)容動(dòng)態(tài)研究，指的是圍繞“CAD協(xié)同設(shè)計(jì)”教學(xué)大綱章節(jié)內(nèi)容，將其具體細(xì)致劃分，逐個(gè)部分進(jìn)行動(dòng)態(tài)研究，探尋每個(gè)部分的特殊性及其之間的協(xié)調(diào)性，重點(diǎn)研究每個(gè)部分的互動(dòng)性。AUTOCAD軟件的“協(xié)同設(shè)計(jì)”功能，是由三個(gè)功能模塊實(shí)現(xiàn)的。這三個(gè)功能模塊分別是可以“直接引用”的基本塊、“協(xié)調(diào)引用”的動(dòng)態(tài)塊、“系統(tǒng)引用”的外部參考。

四、實(shí)踐體系動(dòng)態(tài)構(gòu)建

實(shí)踐體系動(dòng)態(tài)構(gòu)建主要包括教學(xué)情況動(dòng)態(tài)分析與實(shí)踐教學(xué)動(dòng)態(tài)調(diào)整。教學(xué)情況動(dòng)態(tài)分析主要包括教學(xué)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)分析、教學(xué)技能態(tài)度分析、教學(xué)特點(diǎn)風(fēng)格分析等方面。實(shí)踐教學(xué)動(dòng)態(tài)調(diào)整主要是面向?qū)W生實(shí)踐體系構(gòu)建展開的。

（一）教學(xué)情況動(dòng)態(tài)分析

1.教學(xué)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)分析

教學(xué)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)分析，主要從學(xué)生角度、教師角度、教師與學(xué)生互動(dòng)角度等三個(gè)角度，對(duì)其進(jìn)行研究。教學(xué)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)分析，如圖1所示。

2.教學(xué)技能態(tài)度分析

教學(xué)技能態(tài)度分析，主要從學(xué)生角度、教師角度、教師與學(xué)生互動(dòng)角度等三個(gè)角度，對(duì)其進(jìn)行研究。教學(xué)技能態(tài)度分析，如圖2所示。

3.教學(xué)特點(diǎn)風(fēng)格分析

教學(xué)特點(diǎn)風(fēng)格分析，主要從學(xué)生角度、教師角度、教師與學(xué)生互動(dòng)角度等三個(gè)角度，對(duì)其進(jìn)行研究。教學(xué)特點(diǎn)風(fēng)格分析，如圖3所示。

（二）實(shí)踐教學(xué)動(dòng)態(tài)調(diào)整

實(shí)踐教學(xué)動(dòng)態(tài)調(diào)整，主要圍繞學(xué)生實(shí)踐體系構(gòu)建過程。學(xué)生實(shí)踐體系構(gòu)建，主要從學(xué)生知識(shí)經(jīng)驗(yàn)角度、學(xué)生技能態(tài)度角度、學(xué)生特點(diǎn)風(fēng)格角度等三個(gè)角度，依托教師與學(xué)生的互動(dòng)，對(duì)其進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)。學(xué)生實(shí)踐體系構(gòu)建，如圖4所示。

五、教學(xué)方法動(dòng)態(tài)選擇

教學(xué)方法動(dòng)態(tài)選擇，指的是基于教材內(nèi)容動(dòng)態(tài)研究過程，根據(jù)實(shí)踐體系動(dòng)態(tài)構(gòu)建狀況，進(jìn)行教學(xué)方法的有效篩選與高效運(yùn)用?；凇癈AD協(xié)同設(shè)計(jì)”教學(xué)大綱章節(jié)內(nèi)容，根據(jù)協(xié)同設(shè)計(jì)的必要性，選用引導(dǎo)法;根據(jù)協(xié)同設(shè)計(jì)的可行性，選用啟發(fā)法;根據(jù)協(xié)同設(shè)計(jì)的特殊性，選用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法;根據(jù)協(xié)同設(shè)計(jì)工具的功能性，選用講授法;根據(jù)協(xié)同設(shè)計(jì)的操作性，選用創(chuàng)設(shè)情境法;根據(jù)協(xié)同設(shè)計(jì)的便捷性，選用討論法。

六、教學(xué)過程動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)

教學(xué)過程動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，指的是基于教學(xué)內(nèi)容動(dòng)態(tài)研究，結(jié)合教學(xué)方法動(dòng)態(tài)選擇，合理安排教學(xué)過程中的具體環(huán)節(jié)，以期達(dá)到環(huán)環(huán)相扣、銜接自然的效果。教學(xué)過程動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，主要包括概念引入、特點(diǎn)分析、操作講解、實(shí)踐應(yīng)用、歸納總結(jié)、作業(yè)布置等6個(gè)階段。

作為技術(shù)數(shù)據(jù)信息載體，CAD協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)是目前數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造過程中的關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)。因此，概念引入階段，可以重點(diǎn)圍繞CAD協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)的需求性、科學(xué)性、可行性、高效性等四個(gè)屬性，開展CAD協(xié)同設(shè)計(jì)的基本概念引入。特點(diǎn)分析階段，主要包括CAD設(shè)計(jì)的了解、設(shè)計(jì)意圖的把握、協(xié)同設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)、CAD協(xié)同設(shè)計(jì)過程。操作講解階段，依次重點(diǎn)圍繞基本塊的標(biāo)準(zhǔn)性和規(guī)范性;動(dòng)態(tài)塊的靈活性和智能性、外部參考的附著性與覆蓋性展開。模具CAD協(xié)同設(shè)計(jì)過程中，系列產(chǎn)品模具的工藝零件可由動(dòng)態(tài)塊實(shí)現(xiàn)、結(jié)構(gòu)零件可由基本快實(shí)現(xiàn)、標(biāo)準(zhǔn)模架可由外部參考實(shí)現(xiàn)、其他零件可由基礎(chǔ)繪圖實(shí)現(xiàn)。歸納總結(jié)階段，主要從CAD協(xié)同設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)、工具、實(shí)例等三個(gè)方面進(jìn)行。布置作業(yè)階段，重點(diǎn)圍繞CAD協(xié)同設(shè)計(jì)的把握、實(shí)現(xiàn)方式的控制等兩個(gè)方面展開。

七、教學(xué)效果動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)

（一）教學(xué)效果預(yù)期

教學(xué)效果預(yù)期，是培養(yǎng)學(xué)生“善學(xué)”意識(shí)。培養(yǎng)學(xué)生“善學(xué)”意識(shí)，主要包括釋放學(xué)生“想學(xué)”潛力與樹立學(xué)生“能學(xué)”信心。教學(xué)效果預(yù)期，如圖5所示。

（二）教學(xué)效果體現(xiàn)

教學(xué)效果體現(xiàn)，主要表現(xiàn)為學(xué)生的反饋情況。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)兩個(gè)班的學(xué)生，通過基于CAD協(xié)同設(shè)計(jì)的應(yīng)用技術(shù)型動(dòng)態(tài)實(shí)踐教學(xué)過程，釋放“想學(xué)”潛力的學(xué)生，比例約為90%;而樹立“能學(xué)”信心的學(xué)生，比例約為86%。這兩個(gè)比例，均高于CAD協(xié)同設(shè)計(jì)常規(guī)實(shí)踐教學(xué)過程中的相應(yīng)學(xué)生比例。這說明基于CAD協(xié)同設(shè)計(jì)的應(yīng)用技術(shù)型動(dòng)態(tài)實(shí)踐教學(xué)過程，某種程度上，改善了CAD協(xié)同設(shè)計(jì)現(xiàn)有實(shí)踐教學(xué)不足，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

八、教學(xué)反思動(dòng)態(tài)總結(jié)

教學(xué)反思動(dòng)態(tài)總結(jié)，主要包括激發(fā)“想學(xué)”潛力、實(shí)現(xiàn)“能學(xué)”夢(mèng)想、發(fā)揮“善學(xué)”優(yōu)勢(shì)。激發(fā)“想學(xué)”潛力，指的是啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生去理解，任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生去思考。實(shí)現(xiàn)“能學(xué)”夢(mèng)想，指的是講解幫助學(xué)生去掌握，情境激發(fā)學(xué)生去應(yīng)用。發(fā)揮“善學(xué)”優(yōu)勢(shì)，指的是討論促進(jìn)學(xué)生去總結(jié)，實(shí)踐應(yīng)用學(xué)生去提高。

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