计算机辅助设计实践教学的改革探讨_计算机辅助设计

时间：2019-04-29 03:19:44　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要：本文主要针对目前计算机辅助设计实践教学特点，提出在教学与实践环节的改革方案，并针对这些方案制定了计算机辅助设计实践教学大纲，教学实践证明，改革方案明显提高教学质量。
　　关键词：计算机辅助设计；实践教学；教学改革
　　中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2012）06-0019-02
　　一、引言
　　随着计算机技术的高速发展和普及，计算机应用现在已经进入到各个领域，其在机械、电子、建筑等行业中的应用尤为广泛。在高校教学中，《计算机辅助设计》是近些年来发展非常迅速的一门课程，它已经发展成为重要的专业基础课，但是，计算机辅助设计不能只讲理论，应该配有大量实践才能使学生既能学习理论，又能掌握实践操作能力。鉴于此，本校对计算机辅助设计进行了改革，将计算机辅助设计课程分为三大部分进行教学，并安排在不同的实践段学习，起到了很好的效果，其中计算机辅助设计实践教学是其中重要的一部分。
　　二、计算机辅助设计实践教学内容
　　计算机辅助设计实践教学主要的教学软件包括二维软件Autocad、CAXA等，三维软件Solidworks、Pro/E、UG、CATIA等。计算机辅助设计实践教学多数院校主要教授Autocad，教学过程中包括了基本的二维图形绘制和三维图形绘制入门教程。随着三维软件的发展，目前也有很多学校选择了三维软件，放弃了二维软件的教学，但是，目前很多企业仍然在使用二维软件进行设计，二维软件还有很强的生命力，放弃二维软件的教学会对学生的知识结构造成缺陷，对学生的就业造成影响。我校将计算机辅助设计课程分为“计算机绘图”、“计算机辅助设计与制造”、“计算机辅助设计实习”三门课程，“计算机绘图”主要讲授二维绘图AutoCAD软件的操作，“计算机辅助设计与制造”主要讲授计算机辅助设计基本原理，“计算机辅助设计实习”主要讲授三维软件Solidworks。计算机绘图课程的内容基本可以满足学生进行二维绘制和三维设计的需要。但是课堂除了教授基础知识和基本的操作内容以外，在教学中还应当增加点深度和应用的范围，例如AutoCAD的高级应用部分中的动态块、用户界面自定义以及二次开发的相关内容，这些内容只需要学生了解，在学生今后的学习工作中遇到这些问题，懂得运用哪块知识，知道如何解决即可。我校除了以上课程外，针对机械专业特色，还开设了UG、Pro/E、CATIA、ANSYS、ADAMS等软件使用操作的公共选修课，使学生在学有余力的情况下学习和掌握这些软件，提高学生的就业竞争力。
　　三、计算机辅助设计实践教学方法改革应用
　　1.采用启发式教学。许多年以来，计算机辅助设计课程的教学一直都是沿用老传统的固定教学方法。课堂教学从开始直到结束，都是将教科书上的内容原原本本地按照各种命令的种类复述一遍，有些难点只是大致讲解一下，随即进行上机对刚刚所学的命令操作一遍。这整个教学过程乍看起来似乎没有什么大的问题。但是，这个整套过程偏离了作为一体的模型，把原来本应该结合起来使用的命令拆开了。随之而来的严重问题出现了：当把所有课程内容全部讲授完，给学生布置较大型的作业时，学生却不知道该如何下手，不知该运用哪些命令来完成哪些绘图操作，在作业中碰到的许多问题，也不能自主的灵活解决，无法做到活学活用。引入启发式教学是根据情境教学理论进行的，需要创设一个与学生原有知识体系相关的问题情境，把学生吸引进来，从而引起学生学习的兴趣。结合机械专业的特色和学生特点，设置与机械设计相关的问题情境及案例，使学生能身临其境地进行设计，提高设计效率。
　　2.差异式教学。差异式教学的思想主要在于因人而异，满足各个层次的学生的不同学习需求并且要有计划、有目的地进行教学。它是在“计算机辅助设计”教学课程的指导思想下，预先制订教学目标、教学内容、教授方式方法和最终的成绩评定等方面根据学生现在具有的知识水平和能力，有效地考虑到学生之间的差异，实施差异式教学。现代教育理念主要是将学生的可持续发展放到教学的关键部位，而每位学生之间既具有发展的共同性特征，又表现出较大的个体差异，由于各种因素的影响，在“计算机辅助设计”教学上表现出的差异性尤为明显。教师在“计算机辅助设计”教学中对学生进行差异式教学，尤其是在上机操作题目安排中，应多设计一些具有创新意义的题目，例如在结合机构设计课程内容，要求设计应用在输送物料的间歇结构，在其实验指导书里仅对使用的条件进行阐述，并没有给出具体的结构及尺寸，然后让学生设计一个较完整的系统，要求根据装配关系定下主要零件的尺寸，通过进行零部件之间的拆装仿真，从而查看干涉情况等，像这些类型的题目的答案不是唯一的，它是多样化的，所以学生可根据自己对设计的理解程度，自由发挥个人能力，找出一种最佳的方案。通过差异式教学，较大、较快地提高了学生使用三维软件建模和分析的能力，进一步培养了学生计算机辅助软件的操作能力、科研创新和设计能力。
　　3.驱动式教学。在“计算机辅助设计”教学课程中应当积极采用“教师主导、学生主体”的现代化教学模式，从而实现师生互动的驱动式教学，能够形成学生当堂提出疑问、教师进行答疑的学习模式；广泛地开展自主性、探索性和开放性的实践活动，致力于培养学生的科技创新意识和创新能力，让学生在实践过程中能自主地发现问题、分析问题，且在这个过程中教师随时随地能帮助学生解答各种专业性较强的棘手的问题。通过这种有效的学习模式，来培养学生自主积极地探索新知、主动地建构知识体系的能力，从而大大提高了学生的自主学习能力和科研创新能力，不断地增强学生学习的主动性和积极性。驱动式教学方法不但能起到活跃课堂气氛、提高学生学习本课程兴趣的效果，而且还能非常有效地培养和历练学生提出问题、探索问题和解决问题的能力。
　　4.课堂教学与网络教学相结合。在教学过程中，由于课堂教学时数的限制，不可能有大量时间对操作进行详细的讲解，但是不进行详细的讲解，学生有可能误操作或使用不恰当的方法进行设计，既浪费时间而且也达不到好的效果。鉴于此，我们将软件的操作录制成视频并建立网站，学生在任何时候都可以下载观摩学习，节省了课堂教学时间，同时由于视频具有可重复性和独占性，学生可以根据自己的情况选择全部或部分观看、快进或慢进等，大大提高了学生的软件操作水平。
　　计算机辅助设计实践课程的教学改革是一个长期的课题，随着信息技术的快速发展及CAD软件的不断升级，教学方式和教学应用手段需要不断地去改革，教学观念和培养学生的实践创新能力，是改革的重要方面。
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　　基金项目：教育部特色专业建设项目（TS10222）；上海市教委重点课程建设项目（计算机辅助设计技术）；上海理工大学研究生核心课程建设项目

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