cad課程教學范文

時間:2023-03-24 09:53:04

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篇1

關鍵詞 : Autocad 課程體系 多媒體教學

一、前言

作為計算機輔助設計的重要工具,AutoCAD應用于機械、電子、航空、航天、汽車、船舶、紡織、建筑等諸多領域。它的廣泛運用,大大提高了產品的設計效率和質量,已成為眾多高校理工科學生的一門必修課。

目前很多高等院校在具體教學時仍然存在教學內容陳舊,方法單一,重理論輕實踐等現象,使學生的創新能力得不到有效的提高。這些問題的解決在于實踐環節的注重,教學內容、教學方法和教學模式的改進。

筆者對CAD教學工作做了創新和探討,以引導―演示―工程實例練習的教學模式,通過差異化教學和師生互動等渠道,有效地激發了學生的學習興趣,強化了學生的學習動機,提高了教學的針對性、實效性,同時也培養了學生的創新能力。

二、CAD課程體系改革

由于AutoCAD是一門實踐性很強的課程,所以在有限的課時下,應盡量增加上機時間。同時,對《CAD制圖》課程的教學內容進一步精簡,突出課程的實用性和實效性,注重實踐訓練,加強學生空間想象能力、閱讀圖樣能力及繪制圖樣的能力。

鑒于《CAD制圖》和《機械制圖》兩門課程內容互相滲透、相輔相成,在《CAD制圖》教學過程中應引入《機械制圖》的相關知識。筆者在教學中將計算機繪圖和丁字尺手工繪圖結合起來,逐步提高了學生的識圖能力和繪圖能力。另外,筆者嘗試讓學生用三維實體造型的方法自制實體模型并利用CAD計算機繪圖,大大提高了學生的積極性,是一條提升學生分析形體、想象形體和空間思維三種能力的新途徑。

三、多媒體課件與教學

課程采用動態的多媒體教學,形象直觀,非常有利于啟發學生的空間思維。教學中有大量的圖形制作需要具體演示,通過多媒體學生掌握了繪制工程圖的基本方法和基礎技巧,能獨立地繪制各種工程圖;進一步講,他們可以深入了解AutoCAD繪制工程圖的主要功能、方法和技巧,從而達到融會貫通、靈活運用的目的。

課件要有針對性才能發揮計算機輔助教學的“助學”功效,編排上既要考慮課程特點,又要體現其特色,避免華而不實、中看不中用。制作課件的關鍵是挑選合適的實例圖,實例圖的來源有很多途徑,可以從 《機械制圖習題冊》或各種 AutoCAD教材上挑選,也可以由教師自己繪制。挑選實例圖時應注意以下幾點:

第一,實例圖被分成不同的模塊,每個模塊反應幾個特定的知識點,如修剪延伸模塊、偏移鏡像模塊和尺寸標注模塊等。

第二,實例圖的難度要由淺入深、循序漸進,有一定的梯度,既要有代表性,能將有關的知識點和注意事項包含進去,又不能太難,以免挫傷學生的積極性。

第三,實例圖選出后需進行適當修改和加工,并根據教學要求給每張圖紙添上繪圖要求,讓學生對要掌握的知識點一目了然。

在課件的制作過程中,應盡量使文字部分簡要精練,圖形、圖像準確醒目。通過多媒體教學,教師可以系統地向學生講述一張完整的CAD圖的繪制方法、步驟和技巧。

四、上機實踐訓練

筆者發現學生在上機實習過程中,其學習的通病是不注意觀察命令窗口。AutoCAD很重要的特點是使用命令時在命令窗口有命令提示。這就促使教師在講解命令的時候要特意強調學生注意看命令行的提示,從而引導學生養成一種看命令行操作的習慣。

普通命令包括二、三維繪圖命令,圖形編輯與修改命令。除此之外,學生還要掌握圖形文件和字體件 的構造技術、菜單文件的構造技術、圖案和線型文件的構造技術。

五、教學實例

本課程在改革的過程中,也要求教師的思想不斷更新、認識不斷提高。將三維立體圖形引入到二維的思維方式中

去,可使學生更好地理解投影、造型理論,并形成三維的思維方式。其中上機考試內容根據給出的二維裝配圖繪制出指定零件的三維圖,考查了學生的讀圖能力以及三維 CAD 造型能力。

六、結論

CAD的應用有無限廣闊的空間,在舊的傳統思維方式、設計方法與新的科技手段的交互應用中,有很多的問題還需要進一步研究。本文僅就CAD教學改革進行初步分析,希望與同行共同探討該課的改革問題,以進一步完善新的教學方法。

參考文獻:

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1.1教材

選擇合適的教材和處理好教學內容是至關重要的,教材選擇始終以專業和行業需求為依據,注重理論與應用相結合,基礎性與前瞻性兼顧的原則。現有測繪工程CAD教材往往偏重于基本圖形的繪制,實例不典型,往往與專業脫節,不便于學生對本專業的理解。因此在授課中將多種教材內容相結合,制定適應應用型本科測繪CAD的教學大綱,并根據實際情況編制實習指導書與習題集,明確培養目標,注重理論基礎與專業實踐相結合。

1.2教學內容改革

雖然多個專業都開設CAD課程,但各專業有其自身特點和應用范疇,行業中對CAD操作能力的要求也不同。以測繪工程專業為例,多涉及地形圖繪制,以此為中心,教學中應強調地形圖中點線面等符號的繪制、圖框的制作及與南方CASS專業軟件的聯系,同時結合專業課的內容,講授繪圖時的注意事項,鞏固相關專業知識。而對于房產專業就沒有必要學習地形圖知識,反而應重視自身行業的需求及建筑行業相關標準規范。因此不同專業應對教學內容進行合理更新。測繪CAD在目前以“二維圖形繪制與編輯”為主的前提下,引入二次開發理論方法及專業圖繪制內容,并簡要介紹二次開發的測繪工程應用軟件情況,彌補目前國內測繪CAD教材稀缺等問題。

2教學方法和教學手段改革

采用合適的教學方法和教學手段是圓滿完成教學任務、提高教學質量的關鍵環節。測繪工程專業CAD課時為48學時,學時較少,所以需充分利用現有教學資源完成教學任務。目前普遍采用的是多媒體演示教學與上機相結合,在一定程度上是不錯的教學方式。但缺點是在課程中過于獨立,有些學生在課堂上能夠理解的東西等到下次上機時卻無從下手,學生得不到立即訓練的機會,不利于對知識的掌握。較為理想的方式是,在機房采用教學管理系統,教師機控制學生機,教師演示的過程既能讓學生見到又能進行師生之間互動,同時配以板書進行講解補充,之后學生親手操作。這樣能夠及時看到自己欠缺之處,并通過親自操作加深記憶,充分實現教與學并舉的目的。如葉愛銀所說,課程結束后再安排2周的實習專周作為強化效果更好。另外在實際教學中,引入多種教學方法和手段,如錄像教學:將命令操作步驟或圖形繪制方法進行錄像,便于學生及時查看與回顧;生產項目案例教學:引入專業工程圖件,通過具體例子或實際上產項目,使學生體會并掌握CAD在專業中的應用;網絡教學:讓學生上網查詢CAD軟件更新、應用實例、專業應用等最新進展;引導教學:在教師的帶領下,學生通過思考與討論,匯總相同圖形的不同繪制思路,培養學生舉一反三的能力。

3考核內容調整

關于CAD課程的考核方式,以往多采用筆試加上機,且強調的是要求學生會用基本命令畫簡單圖形,在這一點上忽略了測繪工程專業要求。所以考核時應注意添加專業應用,要求學生在規定時間內完成專業工程圖的繪制,綜合平時成績、繪圖速度與準確度考核學生對知識的掌握程度。

4師資隊伍建設

CAD課程的實踐性很強,在教師的安排上,最好是本專業教師講授本專業CAD課程。因為教師參與過實際生產項目,熟悉內外業實踐經驗與技巧,具有較好的操作和繪圖經驗,這樣在講解一些命令時可以穿插專業實際工程圖紙練習,做到將“CAD”與“測繪工程”有機結合。否則一個專業教師教授多個專業的CAD課程,往往不能較好的了解各行業要求,也可能不知不覺地將自己專業的技術要求帶到教學中去,對其他專業學生可能是一種誤導。因此,教學改革必須重視專師專教的作用。除此之外,授課教師還應該與專業課教師溝通和交流,了解后續課程需要用到哪些知識,做好將專業知識與CAD課程的進一步結合。

5其他

教師在教學過程中應注重培養學生自主學習意識,增強創新能力。隨著網絡和計算機技術不斷更新,CAD軟件也在不斷升級,但在測繪工程專業中對CAD軟件更新要求不高,因為專業制圖軟件南方CASS是建立在CAD平臺基礎之上的。CASS軟件更新較慢,所以CAD使用較早版本即可滿足要求,但為了保證學生對新知識、新版本的了解與掌握,在授課過程中教師應注重培養學生掌握軟件的方法和要領,提高學生自學能力。

6結語

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【關鍵詞】電子CAD;Protel99SE;教學改革

1.引言

隨著科學技術的發展,特別是現代電子技術的飛速發展,大規模、超大規模集成電路的廣泛應用,使印制電路日趨精密和復雜,傳統的手工設計和制作印制電路板的方法難以適應生產的需要。隨著計算機技術的普及,人們對計算機輔助設計的需求也在不斷提高。電子CAD技術在工程學科領域中顯得尤為重要。

在電子領域中廣為流行的Protel99SE軟件,正迅速而深刻地影響著人們從事設計和繪圖的基本方式。在這種情況下,以培養高素質應用型技能人才為目的的高職院校電子專業都開設了“電子CAD”課程。對于這樣一個繪圖軟件和電子元器件標準相結合的綜合性課程,具有基礎性、多樣性、靈活性和實踐性等特點。由于其多樣化,以及工程實踐聯系緊密的特點,如果沒有一個合理的授課結構,學生會認為課程內容零散,學生容易感覺到雜亂無序,導致學生對課程不能產生興趣。結合近幾年的教學實踐,筆者認為,該課程教學應體現高職院校電子工程專業的特色,使學生在較短的時間內熟練掌握與專業相關的印制電路板繪制方法,具有較強的崗位實踐操作技能,能夠滿足不同就業崗位的設計要求,提高就業能力,提升就業質量。高職院校《電子CAD》課程教學必須采取了積極的措施,探索教學效果良好的教學方法。

2.優化教學結構,合理組織教學內容

“電子CAD”課程把電子技術國家標準、電子專業知識體系和Protel99SE軟件技術緊密結合,由于教學內容零散、與工程實踐聯系緊密、教學難度較大。授課結構是保證課堂教學好壞的一個重要條件,講課內容根據所教課程的目的、要求,通過深入分析和精心組織,將零散的內容進行歸納總結,從而使授課結構條例清楚,有系統性和邏輯性。“電子CAD”課程具體的教學內容結構由如下幾部分構成:

2.1 電子CAD-Protel99SE的設計基礎

Protel99SE軟件在Windows操作系統下功能強大,在繪制原理圖、PCB自動布線等方面功能完備。提供了功能強大的電路仿真器,使電路設計可以完成從原理圖到最終印制電路板設計的所有工作,軟件設計按照這樣的流程進行,依次為工作環境設計和頁面設置,載入元件庫,在圖紙適當的位置放置元件,放置電源符號和接地符號,放置連接導線,放置網絡標號,放置文字說明,檢查電路圖并做相應的調整。較為專業的是PCB,所謂PCB(Printed Circuit board)就是印制電路板,簡稱電路板,是電子工業的重要部件之一。幾乎每種電子設備,小到電子手表、計算器、大到計算機、通信電子設備、軍用武器系統,只要有集成電路等電子元器件,為了使各個元件之間的電氣互連,都要使用印制電路板。目前印制電路板的品種已從單面板發展到雙面板、多層板和撓性板,結構和質量也已經發展到超高密度、微型化和高可靠性程度;新的設計方法、設計用品和制板材料、制板工藝不斷涌現。由于內容比較零散,可以將軟件應用這塊內容劃分為六個部分:Protel99SE的工作環境、原理圖(Schematic)編輯、原理圖元件的制作、印刷電路板(PCB)編輯、印制線路板元件封裝的制作、執行電路仿真(simIllation)等工作。

2.2 電子CAD應用實訓

給學生提供在電裝實習中裝配的工件,要求根據實物電路,繪制印制線路板,并進行優化和改進,對電路進行仿真實驗,與以前的實測數據比較,充分體現電子CAD在實際設計中的優點。通過實例學生能鞏固原理圖繪制,PCB制作過程和操作技巧,初步嘗試電子CAD技術在實踐中的應用。這部分內容是本課程的升華。

從上述“電子CAD”課程的教學內容的組織安排上可以看出,內容充實,結構緊湊,注重實踐,理論聯系實際是本課程的特色,為取得好的教學效果打下良好的基礎。

3.教學方法

教學方法是保證教學質量的一個十分重要的因素,“電子CAD”課程的教學不同于一般理論課的教學,它具有較強的應用性。教師如果按照常規方式照本宣科,很難收到良好的教學效果,我們在“電子CAD”課程的教學改革中有針對性的采取了有效措施。

3.1 采用項目教學法,分解知識點

項目任務的明確對于今后的學習與任務的最終完成起著至關重要的作用。課堂教學中,教師根據教學進度提出項目實例,把所要學習的知識巧妙地隱含在一個個項目當中,使學生在完成項目的過程中達到理解學科知識、掌握技能的目的。設計精巧的“項目實例”能充分調動學生的學習熱情和求知

欲望,在融洽與和諧的情境中獲得良好的教學效果。項目的提出應由老師在課程教學前做出周密的規劃,采用先易后難,先簡后繁的原則來設置具體的項目實例。

在電子CAD教學中,先對protel99SE軟件做簡要的介紹,之后在課程教學前期要學生完成一個放大電路印制線路板開發的項目;中期完成單片機最小應用系統電路的線路印制板的開發項目和電壓檢測與顯示電路印制板;最后讓學生完成電裝工件電壓檢測控制電路印制板制作項目。在完成了這4個項目之后,本課程的教學目標也就達到了。在第一個項目放大電路印制線路板開發項目中,學生可掌握protel99SE軟件的初步使用,PCB線路板開發的流程,熟悉各種窗口的功能;在第二個和第三個項目教學中,除了強化前面所學習的知識點,還將元件封裝的創建、設計規則的使用、各種PCB報表的生成以及電路仿真等知識點進行深入講解;在最后一個電壓檢測控制電路印制板制作項目教學中,完全以實際項目開發的過程來開展教學,給出電路原理圖,和尺寸,電氣參數的要求,讓學生獨立完成PCB線路板的布線,最后分組做出樣板。通過這一階段的教學,使學生能感受的PCB項目開發的真實過程,為以后從事相關的工作打下基礎。

3.2 protel99SE軟件教學強調學生自主學習與協作學習

“電子CAD”課程中protel99SE軟件是作為工具應用于電子技術中,專門用來學習protel99SE軟件操作的教學學時數占課程總學時數的25%,因此,對protel99SE軟件的學習要求學生以自主學習的方式完成。學生通過教師的引導,掌握自主學習的基本方法,感知自主學習的實質和樂趣,這個部分主要體現在課堂教學上。通過自主學習與協作學習完成項目是項目教學法的重點,問題提出并設計好了執行的過程后,學生就需要通過各種途徑、各種方法、各種手段去完成項目任務。學生必須主動地參與到整個學習過程中,通過自主學習與協作學習來遷移舊知識,構建新知識,從而完成一個個的任務。以電壓檢測控制電路印制板制作項目為例,針對原理圖元件的導入、編輯與元器件的新建,涉及多種對象的認識、理解與操作;對于報表的生成與修改,涉及控件與報表的知識;PCB圖設計中涉及到對電路板物理特性的規劃,元件布局涉及到電子元器件之間的相互干擾,元件封裝涉及到對電子元件尺寸到考慮等等的知識內容。除了這些操作性知識外,還有其它的很多操作和要考慮的問題,需要學生去處理、解決。對于這些問題的分析與解決,學生可以先查閱有關的教材、資料,在上機實踐中,逐步地理解、模仿、改造,進行自主學習;然后鼓勵大家共享資料,相互討論、交流,進行協作學習;遇到困難時,還可以有教師的指導與幫助,比如老師可以提供一些類似問題的解決方案等,以利于項目的完成。

在電子CAD課程的教學中,通過自主學習和協作學習的教學方式,學生的學習興趣被激發,學習主動性大大提高了,使教學效率和教學效果都有明顯的提高。

4.加強實踐教學環節,注重培養學生綜合能力

在“電子CAD”課程的教學中,要融入先進的設計方法,注重理論與實際相結合,重視對學生綜合能力和實踐能力的培養,增加“電子CAD”教學內容的實踐環節,拓寬“電子CAD”教學的廣度和深度。在項目化教學中,接觸各種實際的和模擬的設計與制造課題,進一步消化、鞏固所學理論知識,提高分析、解決問題的能力,進一步提高學生靈活應用的能力。在實踐教學內容的安排上,與實際應用中典型的印制板制作緊密結合。在實踐環節的教學中,啟發學生思路。在保證必備的基礎知識的同時,通過具體軟件在設計中的使用,通過大量實際訓練,使學生達到掌握舉一反三的、熟練的專業應用能力的程度,使學生能將掌握的電子CAD技能應用于電子技術中,也為將來自己設計和改良一些使用設備打下良好的基礎。

5.學習效果評價的多樣化

“電子CAD”課程是實踐性很強的課程,盡管在教學過程中嘗試了很多方法,仍然發現部分同學的主動性不夠,學習不夠深入。為了激發學生學習的自覺性、主動性,學習效果評價采取多樣化的形式。在項目化教學過程中,學習效果采用自評、互評、教師點評相結合的評價方式。首先,學生對照評價內容與項目總結自己的掌握情況,還有哪些操作不會,遇到問題是怎么解決的,效果如何;其次,引導學生相互評價,以促進學生之間相互討論,取長補短;同時也使學生學會欣賞別接納別人的觀點,從而提高學生的綜合素質;再次,對學生在整個學習活動過程中的參與程度、與作交流的情況、運用和掌握的科學方法、科學態情感體驗等多方面進行綜合評價;最后,教師分析任務完成情況,要善于發現學生的閃光點,積極參與,就要鼓勵;只要努力探究,就要表揚;有進步,就要肯定;同時統計學生在任務完成中的問題,教師應及時予以總結指導。

另外,為使學生能夠真正掌握“電子CAD”課程內容,除了對教學內容認真組織外。教學過程中,還采取作業和考試兼顧的方式,精選與實際應用緊密結合的電路設計案例作為作業和考試的內容,以培養學生解決工程實際問題的能力。

6.總結

通過“電子CAD”課程的建設和改革,使課程內容更加符合實際應用,課程體系更加優化。在教學方式上通過不斷的改革和創新,加強和優化實踐環節,注重理論聯系實際,注重培養學生自主學習的能力和創新實踐能力,為學生的就業創造更好的條件。在近兩年的“電子CAD”課程教學實踐中取得了良好的實際效果。

參考文獻

[1]楊亭.電子CAD職業技能鑒定教程[M].廣東科技出版杜,2007,8.

[2]王廷.電子線路CAD protel99使用指南[M].機械工業出版社,2007,7.

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關鍵詞:CAD課程 教學模式 教學改革 探索

CAD指的就是計算機輔助設計(Computer Aided Design),這款繪圖軟件,是由美國Autodesk公司開發的。利用CAD輔助設計可以在很大程度上提高設計的效率,給設計人員們帶來便利。因此,CAD輔助設計受到了業內人士好評,目前,CAD這項技術在很多領域都起到了它獨特的作用,在建筑領域里CAD也是被廣泛地采用。

1 建筑CAD課程教學方法現狀分析

CAD教學主要的特征就是它的應用性,如果只是單純地去講解一些理論知識,讓學生去記憶一些枯燥的CAD命令,或者是學習一些過于抽象的圖形,這些不僅會讓學習者失去對CAD學習的興趣,更嚴重的是這或許會讓我們的學生養成一種任意畫圖的習慣。現如今,由于CAD教學剛剛興起,教學資源并不是很完善,加之市面上出現的各種各樣的書籍和有關軟件都不是很統一,因此教師們在進行授課的時候,也都是照本宣科,按照從前往后的順序,將課本上所有的內容一一灌輸給學生。教師們大多也是只注重軟件的講解,而忽略對專業設計的具體應用。比如在介紹繪圖命令的時候,很多的教師會按照書本上的順序,進行簡單的有命令教學,接著便會提及隱身命令,至于這些命令在實際應用中,該如何操作,教師則很少提及。簡單地講解一些命令的使用方法,而沒有結合難易適度的實際工程圖紙進行實際訓練,這讓聽課的學生們在操作的時候感覺不到應有的成就感,長此以往,學生們漸漸失去學習興趣。有句話說得好“授之以魚,不如授之以漁”。CAD設計本就是以應用為主的軟件,當理論教學與實踐教學相脫節,學生們被理論的外衣包裹起來,本以為當學會了教師所傳授的理論知識后,就能獨當一面地進行設計了,可一旦進入實際的操作,學生們也就立刻變成了“丈二和尚了”。

1.1 CAD課程的地位與作用 CAD課程是《建筑制圖與識圖》、《計算機應用基礎》等相關課程的后續課程。同時,CAD課程也是《建筑施工技術》、《房屋建筑學》、《建筑結構》、《施工組織與管理》、《工程預算》等課程前期知識的準備。在學生們學習了建筑CAD課程之后,能進一步理解、認識和應用建筑工程制圖與識圖,更為一些相關的后續課程的學習打下堅實的基礎。通過學習CAD課程,學生計算機繪制建筑工程圖的能力能夠在短時間內提高,這些能力的提高同時也能為學生們后續持久學習并進行建筑設計專業的工作打下良好的基礎。

1.2 高職學生的自身素質、特點 高職學校主要是培以培養學生的職業能力為出發點的學校,這是高職院校不同于普高的地方。高職院校的學生曾經也夢想著能像其他學生一樣進入高等學府進行深造,他們也付出過努力,他們也付出過汗水,可是由于天不遂人愿,他們只能看著昔日的同窗好友們紛紛進入理想的大學而心理失衡,甚至開始懷疑自己的能力,從而產生了自卑的心理。在權衡之下,他們走入了高職院校,可是每年由于擴招,像他們一樣的畢業生一年比一年增多,他們片面的看到有些重點院校的個別學生一時之間沒有找到理想的工作,就更加開始否定自我,害怕自己不能達到用人單位的標準,這一系列的打擊和挫敗感,帶給高職學生們一種無限的壓力。于是他們之中,有的人開始自暴自棄,逃課、上課睡覺的現象時有發生;但是并非所有的高職學生都是這樣,其中也不乏有一些求上進的學生,他們開始認真地分析自身的優勢與劣勢,并針對自己的特點,有的放矢地去學習,事實證明像后一種學生,往往能開辟出不一樣的天地。

1.3 CAD課程常規教法存在的問題 有人曾考察過一些中職院校CAD課程的開設情況,他們發現,在現今的教學中存在很多的不足。比如:教師們的教育教學觀念依然很保守,照本宣科,就命令講操作。在教學中缺乏師生間應有的互動,學生在學習中缺失動力。由于過于注重理論知識的教學,導致理論和實踐相脫節,學生們漸漸地對CAD課程失去了應有的興趣。

2 CAD“教學做”一體化教學模式的建立

從長期的實踐來看,理論脫離實際的教學方法是達不到預期的教學效果的。于是人們開始重視學生校內學習與校外實際運用的一致性,利用媒體輔助教學與實際操作、模擬練習相結合,將“教、學、做”融為一體。將課堂教學融入實訓室進行現場教學。這一理論在教育部[2006]16號文件中也得到了肯定,并對“教學做”一體化、實施工學結合、改革人才培養模式,提出了明確的要求。

2.1 “教學做”一體化教學模式概述 “教學做”一體化的教學模式,就是指教學過程的實踐性,就是教學與生產實踐相結合。“一體化”的教學模式指的就是師生雙方共同在“一體化”教室中進行的雙邊活動。邊教、邊做、邊學,將理論與實踐密切聯合起來,模擬企業真實工作環境,進行項目化教學,提高學生技能水平,完成教學任務和目標。在一體化教學環境中,將知識、理論和實踐的教學內容融為一體,將教學內容和教學方法的應用性、綜合性、實踐性和先進性,培養學生崗位技能水平,從而達到教學目標。

2.1.1 教:以項目為載體引領學生進入建筑CAD課程 在實際教學中通過設定具體的情景,帶領學生進入CAD課程,從而讓理論知識變得更加真實,學生也能真實地感受到CAD的某一理論在真實的情境下應當如何操作。通過這樣的方式,使得枯燥的CAD教學變得富有真實性。

2.1.2 學:以問題為紐帶指導學生掌握建筑CAD理論 大多數設計專業的學生都疲于聽枯燥的理論知識,面對一段段枯燥的文字,和如同天書似的指令、命令,學生們不知如何下手去操作。但如果教師能隨時在課堂上提出關于某一節課的相關問題,引領學生去思考,通過提出問題,讓學生帶著問題去思考,和學生一起去探索,這樣做可以起到事半功倍的效果——一方面能夠將學生的注意力集中在課堂教學中,另一方面可以啟發學生去思考CAD技術,從而開發他們CAD設計的思維,更重要的是能夠增加師生雙邊互動的頻率。

2.1.3 做:以任務為驅動激發學生使用建筑CAD軟件 要想熟練掌握CAD繪圖技能,其所必需的就是學生動手去操作、去練習,但是現有的教材不能滿足教學對圖紙的大量需求。學生在學習過程中主要是通過教師的講解來學習各種作圖技巧,對課本上詳細的指令介紹都感到很頭疼,課本使用率低。課本上的練習不能滿足學生練習的需要。如果僅有理論知識,學生在運用時,還是會有某些難度,如果教師能夠從課程出發,根據項目分解若干任務,以任務為驅動激發學生使用CAD軟件的興趣,既能加深學生對所學知識的理解與認識,同時又能使學生在完成任務過程中掌握CAD軟件實踐操作技能,提高解決問題的能力,達到學習本課程的目的。

2.2 建筑CAD“教學做”一體化教學模式的實踐 下表是關于園林CAD教學中的一次教學做模式教學法的一次嘗試,首先通過對園林就業市場的調查,得知了園林CAD行業所需的技能和知識,確定了本課程的教學目標,之后根據教學目標設計了教學案例,具體如下表所示:

通過由淺入深的教學,將教學內容以項目方式,分解成學生需要逐步完成的各個任務;而通過完成相關的每個任務,學生很快地掌握CAD操作技巧,同時在完成了每個任務的時候,又增加了他們學習的信心,從而使他們對所學的內容充滿興趣。

3 綜述

新型的CAD教學模式強調的是“教學做一體化”。教學是一個有機的整體,其中包含了教師一體化、教材一體化、教室一體化。有了對一體化教學模式深刻的理解,再加上優秀的“雙師型”教師,專業的教學設備,就可以貫徹一體化的教學理念,更好地完成教學目標。教師在上課之前認真的閱讀教材,通過設定符合教學要求的真實場景,將理論知識的講解,與學生實際應用相結合,從而使學生能夠真正掌握CAD技術。

參考文獻:

[1]杜智華.淺析建筑市場經濟發展對建筑教學的影響.價值工程.2010-03-08.

篇5

關鍵詞: 模具AD/CAE/CAM 內容體系 工程案例 有效性

CAD/CAE/CAM技術在模具生產中迅速得到了普遍應用,模具CAD/CAE/CAM課程(即模具CAX)主要介紹模具的數字化設計制造及相關知識,包括模具CAD/CAE/CAM的基礎理論、系統的軟硬件構成、常用軟件的基本運作流程、特點及二次開發技術等。針對典型的工藝和模具,通過豐富的實例和詳盡的步驟說明對其進行深入淺出的講解,具有很強的實用性和可操作性。

1.課程內容分配

模具CAD/CAE/CAM課程作為材料成型與控制專業的主干課程,一般開設在專業課程的最后階段。考慮到學生已經在其他課程中掌握了CAD相關知識,同時在后續課程中還要進一步學習數控技術內容,對于CAD、CAE、CAM三部分內容予以針對性的重點強調并適當部分擴充。

即便是通用CAD的延伸,模具設計CAD相對于其他的CAD也有一定的特殊性,如模具構建方式、各機構設計較成熟、模塊化便于利用,等等,須利用模具設計中的相關知識并結合通用CAD系統的體系及內容予以闡述。而CAE相對于CAD更加復雜及深入,由于大部分學生以前并沒有接觸過CAE知識,且CAE所涉及的理論知識過于深奧,因此在CAE部分重點強調分析思想、解題思路及常見的一些問題,應用于模具方面的不外乎這幾個內容,如板、體的塑性成形,注塑成型模擬等。由于后續的數控技術課程詳細論述CAM方面內容,模具CAM教授過程相對簡化,因此僅僅介紹模具CAM的基本概念及自動編程內容。

2.應用軟件的輔助教學

作為計算機輔助設計、制造類課程,應用軟件的選擇及利用至關重要,不但要做到重點突出,而且要盡可能覆蓋全面。模具CAD部分的軟件應用在教學中突出模具特色,選取Solidwork的插件iMold,這樣不但照顧了學生已學的Solidwork基礎,而且利用iMold軟件使得學生熟悉了模具設計的主體思想及分析思路。為了使學生對CAE有初步認識,實驗課程中安排了ANSYS有限元軟件教學,幫助學生了解CAE分析中前處理、求解、后處理等結題步驟。之后的課程中考慮到模具應用,設置了Deform及Moldflow這類常用軟件的熟悉及應用。在CAM的實驗實訓過程中,選用了當前較為流行的軟件MasterCAM,由于是后續的數控技術課程,因此僅要求學生通過此軟件熟悉簡單模具構件的建模、加工工藝設計及自動編程下模擬加工的完成。

3.教學方式的多樣化

(1)理論講授與實驗實訓結合

模具CAD/CAE/CAM課程的特點主要體現在應用性較強,同時其依托的理論內容也在不斷更新。為了強化課堂教學效果,提高學生的理解能力及動手能力,課堂中結合當前比較流行的CAD/CAE/CAM應用軟件強化各部分應用。著重介紹這些軟件的特點、分析流程及其適用性,使得學生在以后的應用中有目的地選擇。同時在課程的每部分中設置專門的實驗實訓內容,進一步加強學生對各部分知識的掌握和理解。

(2)工程實例的應用

既然是工程應用性很強的課程,課程講授中必須結合實際工程實例進行具體分析。因此,在每部分內容的開始階段,通過工程實例引出需要解決的問題,結合以前的課程學習研究問題的解決方案,引出應用CAX軟件分析和解決此類問題,并通過相關軟件的演示開始每部分的教學。

(3)互動式啟迪教學

模具CAD/CAE/CAM課程所依據的其他課程內容包括模具設計、機械制圖、物理學、材料力學,等等,不同班級及學生在某些方面可能有所欠缺,因此課堂教學過程中須及時與學生加強溝通,進而對以前的知識體系進行簡單回顧,使得學生充分理解和掌握當前內容。另外,通過在教學回顧中所發現的相關問題,引導學生自己應用CAD/CAE/CAM知識進行解決,培養學生發現和解決實際問題的能力。

(4)強化課程的邏輯性

課程的講授既要具有系統性,又要注意過程中的邏輯性。系統性講究結構清晰、全盤掌握、重點突出,但各部分知識間的關聯性、因果性闡述不夠。邏輯性注重課程內容的循序漸進、脈絡清晰,但思路相對單一。模具CAD/CAE/CAM課程內容繁雜,但各部分之間的關聯及層次性較強。從邏輯性方面強調CAD/CAE/CAM相互之間的遞進關系,有助于它們之間的相互推衍及內容的連續性分析。如講到CAE內容時,通過圖1所示的邏輯圖,進一步明確CAE與CAD之間的關系及數據庫在CAE分析中的應用,也為學生的合理利用相關知識提供了較好思路。

4.綜合考核分析

模具CAD/CAE/CAM課程內容多,知識點繁雜,且大多數部分具有很強的實用性和實時性,作為應用性知識,提高學生的應用能力、調動學生的主動性可以進一步強化教授和學習效果。因此,在教授過程中始終強調課程內容結合計算機軟件的工程應用性,不再強求對概念理論的死記硬背。通過平時的實驗打分、考勤基本可以評估學生的掌握程度,最后結合開卷或大作業考試客觀評價學生成績。模具CAD/CAE/CAM課程考核中強調學生的動手和應用能力,通過大作業完成成績評估,主要是應用某種CAX軟件完成具體模具的設計、分析或制造。

通過幾年的實踐教學,學生對于模具CAD/CAE/CAM課程的興趣明顯提高,且在實驗課中的動手主動性顯著增強,將期末的考核分配至平時的嚴格要求,保持了學習的一致性及連貫性,顯著強化了教學效果,得到了一致好評。

參考文獻:

[1]肖祥芷.模具CAD/CAE/CAM[M].電子工業出版社,2004.

[2]李志剛.模具CAD/CAM[M].機械工業出版社,1999.

篇6

[關鍵詞]教學改革;CAD;技能大賽;實踐

職業學校的技能大賽,依據國家職業資格標準,緊扣行業發展趨勢,十幾年來為社會培養了大批生產、管理、服務等方面的高技能勞動者,實現了人才培養與企業需求的無縫對接、零距離上崗。技能大賽深入貫徹落實《國務院關于加快發展現代職業教育的決定》和《省政府關于加快推進職業教育現代化的若干意見》的有關精神,建筑CAD賽項主動把握新時代江蘇省經濟發展方式轉變和產業轉型升級對技術技能型人才需求的要求,緊密對接職業教育“1+X”趨勢,有效引領職業學校加強專業教育教學改革,助推職業學校在培養技能型人才上的專業建設,引領教師進行教育研究,在專業結構、課程體系、課程標準等方面真正落實“產學融合”的職教理念,真正實現“做、學、教”一體化,有效地培養出“素質本位、德技融合、知能并重”的“知識型、技能型、創新型勞動者大軍”,最終達到“以賽促教、以賽促學”的目的。然而,隨著職業學校技能大賽的熱潮,也涌現出了不少問題。各學校為了取得技能大賽的優異成績,將整個學校的資源傾向于少數參加技能大賽的同學身上,難以做到學生全員參與,背離了職業教育面向全體學生的發展方向。如建筑CAD技能大賽項目,參賽選手經過系統的訓練,可以掌握CAD、房屋建筑、工程制圖與識圖等相關專業知識,并且能夠解決實際工程問題,但是付出的精力過多,難以兼顧其他課程的學習。同時,技能大賽與平時的CAD課程教學的聯系不甚緊密,造成了教學資源的浪費。此外,學生在課堂上掌握的知識,也不足以滿足實際工程和以后的工作需要。因此,對于技能大賽內容如何融入CAD課程改革,CAD教學如何為“1+X”證書制度服務,做到全體學生參與職業技能培養,對進一步提高學生的職業素養和人才培養質量有著重要意義。

一、學生關于CAD學習狀況調研

針對學生的CAD課程學習情況,筆者對于所在學校建筑系學生做了調查問卷,分為已學CAD課程的高年級學生及未學CAD課程的低年級學生。此外,對于已畢業參加工作的學生,關于CAD技能方面的情況,也進行了相關走訪和調查。

(一)已學CAD課程的學生

針對學過CAD課程的高年級學生,隨機發放了160份調查問卷,共收回有效問卷147份。該調查問卷共10題,對于問卷的情況,共總結了以下幾點:①學生普遍認為CAD技能對以后從事相關專業的工作非常有幫助,或是通過家長、學長的親身實踐了解過其重要性;②以前的CAD課程學習階段,學的不夠透徹,已經遺忘了很多知識點,希望能有機會繼續學習CAD技能;③沒有關注過CAD課程與房屋構造、建筑工程識圖等相關專業課的銜接,導致圖紙有時候看不懂,或是自己畫的結構是什么也不清楚,就是一味地抄繪圖紙,難以做到融會貫通;④對于制圖規范、出圖標準不太清楚,只是學過手繪圖紙和電腦CAD繪圖,但是從沒有打印過自己畫過的電子圖,不知道出圖效果如何;⑤參加過CAD社團課的學生,則對于繪圖技巧、制圖標準等掌握透徹,也打印過自己畫過的圖紙,學習效果較好。

(二)未學CAD課程的學生

在對未學CAD課程的一年級學生的調研中,了解到他們心中的想法:其一,相比其他理論課程,在實訓室機房能自己操作練習的CAD課程顯然更具有吸引力。其二,這部分同學正在學習手工繪制圖紙和房屋構造相關知識,他們希望能在學習的時候也能加入計算機繪圖,邊學理論知識、邊手繪圖紙與電腦繪圖相結合,這樣的學習模式更為適合,學習效果會更好。

(三)已畢業參加工作的學生

采用企業走訪的形式,了解從事建筑相關專業畢業生的工作現狀。高同學是2017屆建筑工程系畢業生,曾經獲得2014年建筑CAD項目的省賽和國賽金牌,目前在本市建筑企業從事BIM建模相關工作,已參與過多個建筑工程項目的深化設計工作。在和高同學的談話中,了解到幾個關鍵信息:首先,在入職的前期,由于高同學具有較好的CAD繪圖和建筑識圖的基礎,對于工作上手非常快,一下子就在多位新同事中脫穎而出。其次,對于CAD社團的教學模式,高同學給予了充分的肯定,在CAD技能團隊的兩年時間中,由于競賽特點,對于參賽選手的識圖能力,繪圖規范、技巧,建筑規范等相關內容要求非常高,因此社團訓練中重點培養了這些方面,對于以后的從事相關工作奠定了基礎。最后,高同學也對CAD社團和CAD課程建設提出了一些建議,如CAD課程的考核可以將繪制圖紙打印出來進行評價,能夠更為直觀地看到自己的作品。同時,筆者也走訪了另外一位2017屆建筑工程專業的畢業生李同學,也在從事建筑工程施工工作。李同學表示,參加工作初期,自己就遇到了非常難的問題———看不懂圖紙,以至于很長一段時間只能跟在別人后面做做沒有技術含量的事情。在課堂中所學的房屋建筑學知識和識讀、繪制圖紙很難結合到一起,學了這個忘了那個,一方面自己學習基礎不夠扎實,另一方面也覺得課程內容難以滿足工程實踐要求。李同學是利用空余時間自己學習,并積極向項目上其他人員請教,重新學習了CAD知識和房屋建筑學理論,花費了大量精力才趕上進度,讓自己成為一名合格的施工技術人員。如果再有一次機會,他表示一定要珍惜上課的機會,并且進入CAD社團進行進一步加強練習,能夠像自己的同學高同學一樣,參加工作后就能迅速上手。

二、以社團課形式改革教學方法

教學方法改革是一項漫長而艱辛的工作,一下子在正式課堂教學中實施起來較為困難。因此,我們在CAD專業社團中率先開展起來,至今已有累積了近4年的經驗,最早參與社團的學生有已經有畢業的,也有踏上實習崗位的,更多的學生目前還在二、三年級繼續學習。

(一)改變課堂教學方法

傳統的CAD課程教學,從基本命令和基本操作開始,由線條到幾何圖形,逐步深入到建筑平面圖、立面圖、剖面圖繪制,學生一味模仿抄繪建筑施工圖,甚至都想象不出所畫的建筑結構是什么樣的,CAD操作和建筑知識互相剝離,學生缺少學習主動性,只是按照教師的思路按部就班,學習過程枯燥無味。另一方面,傳統CAD教學主要是軟件操作為主,對于制圖規范、出圖要求等要求不高,導致很多同學雖然能畫出圖紙,但是所繪制的圖形不滿足制圖規范,尤其是打印出來的效果,更是讓其他人無法識別所畫的建筑構件。在近幾年的建筑CAD社團課教學中,筆者將CAD軟件操作與建筑識圖內容融合,調整教學順序,以建筑工程案例出發,引導學生去認識建筑構件,去思考構件的形體需要如何通過平面圖形去表示,去研究需要哪些圖紙才能實現按圖施工完成該工程。之后再去分析建筑平面圖、立面圖、剖面圖、詳圖等圖紙的圖形繪制,最后去研究完成圖形繪制的基本命令和操作,使學生主動參與學習過程,進而將學習過程變得生動有趣。此外,引入建筑CAD技能大賽部分要求,注重培養學生繪圖的規范性,尤其是社團課結束后對于學生的考核,是要將所畫的建筑圖打印出來評分,圖形是否表達清楚、圖線是否清晰一目了然。

(二)改變課程考核與評價方式

目前大多數課程的考核方式為平時分與期末考試分數相結合的考核方式。其中,平時分主要是學生的上課表現情況、作業情況的評價,由于CAD繪圖的特殊性需要用到電腦,所以大部分的作業需要在課上完成,因此教師只能布置一些難度較小的基本圖形,否則學生將來不及完成作業。此外,期末考試為上機操作,同樣由于時間限制,無法考核完整的建筑圖形繪制,涉及內容較少,難以真實反映學生的實際學習水平。基于上述問題,筆者在CAD社團課中,會布置一到兩次大型課后作業,限時兩周左右,如繪制學生自己家里的建筑平面圖,或是家里所在樓棟的外立面圖,或者是自己感興趣的建筑結構圖等,來作為學生的期末考核分數。這種考核方式打破了常規,避免了一張試卷定成績的弊端,同時也能激發學生的學習興趣,從而促進學生更全面的掌握知識點。此外,在評價方式上,也做出了巨大改變。傳統評價模式是從教師的角度出發,以學生的電子文檔圖作為評分依據,畫的多則得分高,側重于繪圖速度而忽視了成品圖的規范性和建筑理論知識的考查。因此,基于建筑CAD技能大賽的課程教學改革,在評價方式上也引入了部分技能大賽的評分標準,不僅要將最終成果圖進行評分,也要將繪圖是否滿足建筑規范要求、打印出的圖紙是否清晰等標準都納入進評分中。如學生繪制某建筑一層平面圖,所給素材中建筑散水結構的寬度未標注,需要學生自定寬度,那么學生對于散水的寬度規范不了解,就可能導致該處錯誤。另一方面,不再單一的以教師評分作為依據,而是以教師評價+學生之間互評+企業評價的點評模式。教師評價主要根據學生平時情況和成果圖進行打分,學生之間的評分主要由各小組互相進行打分,企業評價是企業人員來對成品紙質圖紙進行點評,每學期的社團課都會邀請設計院工作人員來進行一到兩次指導工作。該綜合評分模式,打破了原有的一份試卷定分數的考核辦法,能夠反映出學生的真實學生狀況。此外,打印出自己所繪制成品圖的方式,學生可以一下子就發現自己的問題所在,有效激發學生的學習主動性和趣味性。

(三)實行校企雙主體育人

根據企業工作崗位需求,開展現代學徒制合作,學校企業合作制定CAD技能人才培養方案,按照工學結合模式,實行學校企業雙主體育人。一方面,課程評價引入了企業專家,專家點評為學生的職業發展指明了方向,少走了大量彎路。另一方面,教師和學生也有機會去企業進行短期的培訓和實踐,能夠了解到建筑行業的最新動向,明確培養目標,學生和教師可以更好地適應社會需求。

三、實踐效果

(一)串聯專業課的學習,延伸學習空間

傳統的人才培養方案,學生先學習工程制圖,再學習房屋建筑學,最后學習計算機繪圖,按照授課計劃一條線的學習,學到后面就忘了前面,學習的效果大打折扣。將CAD繪圖與房屋建筑學、建筑工程制圖與識圖等課程有效銜接,多門課程相互融會貫通,學生在學習的空間和時間上,能夠得到有效延伸,避免了這些課程不在同一學期上而導致“顧此失彼”的情況。

(二)提升學生操作能力

建筑CAD社團課程要求選手理解建筑工程制圖原理,掌握建筑制圖國家標準,有較強的建筑施工圖識讀能力,熟悉民用建筑的構造原理、設計要求和規范要求,了解建筑CAD的先進技術,熟練掌握建筑圖的計算機制圖技能,提升了學生的職業能力和就業質量。在社團教學中,教師經常組織學生交流繪圖方法和過程,分享各自的繪圖經驗,學習不同的繪圖手段,全面提升自己的操作水平,內化自己所學的知識與技能。學生在逐漸掌握了平面圖形的繪制以后,部分同學會有枯燥乏味的情緒,不利于后續教學任務的開展。因此,在教學中引入了三維建模內容,要求學生將自己所繪制的平面圖形建立成為三維構件,不僅培養了學生的空間思維能力,更是激發了學生的學習興趣。例如,在遇到樓梯平面圖、剖面圖的繪制中,學生難以看懂圖形的畫法,引入了樓梯的三維模型,切換不同的視角,能夠看到各個方向的視圖,這樣既加深了對常規理論知識的了解,又鍛煉了計算機繪圖的能力。

(三)推動“三教”改革

建筑CAD是一門典型的項目化課程,項目教學法及任務驅動法等教學方法在很多專業課程教學中非常實用且效果顯著。項目教學法,是師生通過共同實施一個完整的項目而進行的教學活動,是“行為導向”教學法的一種。一個項目是一次計劃好的有固定開始時間和結束時間的工作,原則上項目結束后應有一件較完整的作品。參與社團課教學的幾位老師,經常一起總結教學經驗,通過課堂評價、教學咨詢、教學調查等方式進行跟蹤,激發教師教學潛能,不斷提高教師教學能力,突破教學瓶頸。同時,結合了“三教改革”“1+X證書”等新的教育改革趨勢,挖掘新時期教育教學改革的亮點、特色,我系教師在網絡平臺建立了相關課程,錄制了大量教學視頻和實訓操作視頻,可供學生隨時瀏覽學習,提升學習效果。技能大賽融入CAD課程教學的實踐,促進職業院校重視師資隊伍建設,有效提高“雙師型”教師素質。同時,也引導了職業院校進行教學改革,加快中職院校對建筑工程CAD技能人才的培養步伐。

(四)促進校企合作

職業學校校企合作的育人模式,形成了產教融合、校企合作、工學結合、知行合一的培養機制,不僅發揮了企業在職業教育中的重要主體作用,更為學校培養了大量知識型、技能型、創新型的勞動者大軍,促進了社會經濟的快速發展。建筑CAD社團課在平時教學和最終評價等方面,需要企業專家的介入,來完善整個課程的系統教學。該教學模式加強了校企合作,推動了學校實訓基地建設、課程改革、師資隊伍建設,優化了人才培養模式。此外,校企合作也為學生實習實訓、教師實踐、學生就業創業等提供了支持。學校和企業已經成功組織了多屆CAD技能大賽,取得了非常顯著的效果,不僅是學生的職業能力大大提高,同時也為企業輸送了大量技能型人才。

四、結語

CAD社團教學將CAD知識、制圖與識圖、房屋構造等相關課程有機結合,并融入技能大賽部分模式,經過幾年的實踐累積了大量經驗,這種教學方式逐漸成熟。一方面,學生的學習變得更加主動,學習興趣提升,能夠解決實際問題,大大提升了學習效果,學生能更好地掌握建筑識圖與制圖的基本知識和計算機繪圖的操作技能。另一方面,教師在授課過程中,結合“三教”改革,調整教學順序,改變固有思路,并積極開發數字教學資源,采用多種教學方法,在教好學生的同時自己的專業技能也在逐步提高。第三,企業專家參與教學和評價,學生和教師能夠第一時間了解到行業的最新動向,明確培養目標,學生跟著實際建筑項目展開學習,將來可以更好地適應社會需求。第四,學校和企業以多種形式合作辦學,探索共同管理的教學新模式,不僅促進職業學校的實訓基地建設,同時也完善了企業的職業技能鑒定方案。最后,CAD課程的教學改革,不僅推動“1+X”證書制度的開展,為建筑信息模型(BIM)、建筑工程識圖項目等級證書奠定學習基礎,更深化了職業院校人才培養模式的改革,促進了校企合作辦學的體制變革。

參考文獻:

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篇7

關鍵詞:機械制圖與CAD;理實一體化;教學模式;教學目標

隨著“中國制造2025”、雙創和“一帶一路”等重大國家戰略決策的推出,職業院校作為技術技能人才培養的搖籃,為了適應現代經濟和結構的發展,需要全面進行教學改革,積極創新教學模式,加強對實踐教學的重視,提高人才的培養質量,以滿足社會對人才的實際需求。《機械制圖與CAD》課程是高職機械制造與自動化專業的一門技術基礎課,培養學生對圖樣的識讀和繪制能力。該課程學習的好壞對后續專業課學習乃至今后工作都有很重要的影響,在專業培養中占有很重要的地位。由于近年來職業院校的學生生源質量不高,基礎較差,學習積極性不高,對專業不感興趣,從而導致課堂教學質量達不到預期的教學效果。顯然目前課堂以教師講授為主,學生學習被動聽和做的教學模式已不適應現狀,必須進行教學改革,開展基于工作過程的理實一體化教學是提高課程課堂教學質量的有效的突破口,是適應目前實際教學的有效方法。

一《機械制圖與CAD》課程教學改革思路

(一)重新整合教學內容。打破原來傳統的注重理論知識的學科體系,針對職業崗位實際工作內容,基于“工作過程導向”構建“學習情境”,以直觀的典型工作任務為核心,任務由簡單到復雜,涵蓋相應知識點和技能點,使學生親身感受生產實踐,學習掌握的知識與技能具有實用性,以提高學生的學習興趣。(二)改革教學方法和教學手段。在教學實施中,以學習任務為引領,通過教師進行必要的講解和示范,講練結合,小組成員合作完成任務學習,由過去“填鴨式”的教學方法,轉變為以學生為主體,教師為主導,引導學生“怎樣學,”實現“教、學、做”一體化,理論與實踐一體化的教學模式,逐步培養學生的空間思維能力,并注重學生職業素養及可持續發展能力的培養,達到高素質技能型人才培養目標。(三)改變課程考核方式。對學生考核不再是單一的知識考核,應建立起以能力為核心,知識、能力、素質相結合的考核方式,注重學習過程的考核。

二《機械制圖與CAD》課程教學內容的建立

(一)工作崗位及人才培養目標的確立

圍繞新疆及奎屯“金三角”經濟發展和產業結構優化升級,通過畢業生就業崗位跟蹤、調查及專業、行業調研,確定了普通機床操作工、數控機床操作工、機械產品裝配工、機械加工工藝員、產品售后等五個崗位,及其機械制造企業,培養生產一線從事機械加工、裝配、工藝規程編制及產品售后服務等高端技能型人才的培養目標。

(二)典型工作任務的確定

通過課題組對企業調研及專業指導委員會中來自企業和行業的專家指導,了解機械類各崗位的工作過程與工作任務要求,分析并篩選出“識讀零件圖”和“識讀裝配圖”兩項典型工作任務。

(三)課程學習情境的設計

圍繞培養學生具有識讀工程圖樣的能力和初步表達設計思想的能力,為專業學習打好基礎課程培養目標,通過對機制專業典型工作任務分析,并注重手工繪圖和計算機繪圖內容的銜接,分解出工作過程隱含的知識,建立工作任務與知識、技能的聯系,選擇了五類典型圖形繪制與識讀任務為載體,設計了平面圖形的識讀與繪制、幾何體三視圖的繪制與識讀、零件圖的識讀與測繪、標準件與常用件的繪制、裝配圖識讀與測繪等五個學習情境,對應學習情景設計了相應的19個學習任務,見表1。通過該課程學科體系下的知識解構和重組,打破了傳統的理論與實踐教學的界限,從學生技能技巧的形成從學生的學習認知規律出發,由簡單到復雜,基于工作過程為導向,以實際的工作任務為載體開展課程學習,更易實現職業能力的培養。開發后的課程將投影理論下的圖形繪制、相關國家標準與計算機技術緊密結合,符合新時代對制圖課程教學提出的要求。

三《機械制圖與CAD》課程理實一體化教學的實施

教學以“任務驅動”開展,將教學目標、教學內容融入具體的圖形繪制與識讀學習情境中,學生以4-5人組成學習小組,按“資訊、決策與計劃、實施、檢查與評價”四個環節進行,在具有職業氛圍的環境中完成任務。教師教的過程是操作示范,精講理論知識,由教轉變為導;學生學習重點是技能訓練,由學轉變為做,通過生產中的典型零部件為任務載體,學習的知識與技能能應用到實際生產中,即實現理實一體化,“教、學、做”一體化。下面以“軸承座的尺寸標注”為例說明具體的教學組織實施過程,見表2.四《機械制圖與CAD》課程理實一體化教學模式下的考核評價為了配合檢驗課程的實施成果及是否達到教學目標,需采用合理有效的課程考核方式,改變以往考試成績判定是否合格的單一評價方式,建立過程性評價與終結性評價相結合的評價體系,注重過程考核,見表3。這樣以學生的職業能力形成為標準,采用多種考核方式綜合評價學生的學習效果,能激發學生的學習熱情和競爭意識。筆者認為,比較理想的職業指導工作范疇理應關注學生發展自我和職業發展兩個方面,因此,應將職業指導工作內容進行擴充,將職業道德培養、職業素質養成、學習能力培養和創新創業能力提升等方面內容納入到工作體系中。其一,要將職業道德培養融入職業指導體系中。國家的發展,需要的是具有良好職業道德的技術技能型人才,職業道德是首要的。因此,培養具有良好職業道德素質的合格畢業生是我們高職教育工作的邏輯起點。高職院校應將職業道德素質、職業精神培養貫穿到專業教學實踐和學生日程學習生活的全過程。而具體到職業指導工作,應通過各類豐富多彩的教育實踐活動,幫助學生了解基本的職業道德素養、崗位素養,使學生將職業道德內化于心,外化于性。其二,要將學習能力指導融入到職業指導體系中。學習能力,是一個人自我發展的核心能力。國家明確對職業教育人才培養明確提出“實現就業有能力,升學有基礎”的要求。高職院校學生存在學習能力不強、學習習慣不良等問題,這些問題和不足對未來擇業就業和職業生涯發展會產生一定影響。因此,高職院校職業指導工作應針對上述問題,增加學生學習能力指導模塊,幫助學生提升自我學習能力,為他們職業生涯發展奠定扎實的基礎。其三,要將創新創業教育融入職業指導工作體系中。創業教育已被聯合國提升到與學術教育、職業教育同等重要的地位。在“萬眾創新,大眾創業”的背景下,高職院校職業指導工作者應充分認識到創新創業教育是時展賦予的任務,充分認識其對高職院校學生發展的重要意義。根據人才培養定位和創新創業教育規律,充分利用校內外教育資源,逐步建立學生創新創業教育工作體系,系統培養學生創新創業意識,提升創新創業。

四構建工作體系:建立系統科學的職業指導工作體系

構建系統科學的職業指導工作系統,是高職院校人才培養工作的需要,更是學生發展的需求。一方面,高職院校職業指導工作是一項系統工程,它不是孤立存在的,必須將其融入到學校教育教學的方方面面,必須貫穿于人才培養的全過程。另一方面,職業指導工作體系的建立應遵循學生成長發展的動態規律,做到分階段、有步驟、不中斷。筆者認為,高職院校工作體系的構建,可以包括以下四個子系統:一是由職業指導理論知識講授、學生學習能力培養和創新創業知識教育構成的職業指導與創業教育課程教學子系統;二是由第二課堂活動、崗位實習、社會實踐和社團活動構成的職業道德培養和職業素質養成子系統;三是由就業咨詢與心理咨詢,心理測評、就業測評和職業能力測評構成的咨詢測評子系統;四是由學校黨政統籌協調、政策落實、隊伍建設、經費落實、工作督查等方面構成的保障子系統。上述四個子系統共同發揮作用,形成合力,構成了一個完整的職業指導綜合體系,職業指導工作就不會僅僅局限于為學生升學或找工作提供指導和幫助這么簡單,而是著重于全面提升學生的自我發展能力,實現學生自由全面發展目標。

參考文獻

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篇8

關鍵詞:“CAD/CAM”系列課程;教學方法;實踐教學;創新設計

Reform and practice of teaching content and textbook system on the CAD / CAM series of curriculum

Duan Hongjie, Xiao Yanqiu, Bai Daiping

Zhengzhou university of light industry, Zhengzhou, 450002, China

Abstract: The development of three-dimension CAD/CAM technologies stimulates the changes in the domain of product design and manufacturing, and determines the direction of mechanical talents ' training and teaching reformation. This article focuses on the overall thought and practice process of the CAD / CAM series of curriculum reform as follows: integrating textbook content; forming new course system; updating teaching means; innovating teaching methods; highlighting the practice link; strengthening students' engineering consciousness and creative ability.

Key words: CAD/CAM series of curriculum; teaching methods; practice teaching; creative design

目前高等教育發展的重點已由數量擴張轉變為質量的提高,教學內容和課程體系直接反映教育的目的和培養目標,同時也是培養高素質人才、提高教育質量的核心環節。多年來針對機械類專業的CAD/CAM系列課程的教學改革一直都在進行,并取得了一定的效果,但整個改革主要還是圍繞二維繪圖、二維設計展開的,較少觸及目前制造業廣泛使用的三維實體設計技術,設計、繪圖、修改工作量大,浪費了大量的精力和時間,在課程設計與畢業設計過程中問題尤其突出,不利于培養造就制造業急需的具有現代設計能力和創新意識的人才。

1 構建CAD/CAM系列課程新體系,培養高素質人才

針對目前CAD/CAM系列課程教學內容和課程體系存在的問題,密切結合當今世界制造技術的飛速發展,采用現代三維CAD/CAM技術,對傳統的二維繪圖、二維設計教學內容與課程體系進行全面重組與整體優化,以先進的三維實體設計系統為平臺,以培養學生的現代化工程素質和創新能力為目的,將現代三維設計、分析與制造理念和方法全面引入CAD/CAM系列課程教學過程,建立了全新的基于三維CAD/CAM技術的系列課程體系。在課程設置上,充分考慮社會與時代要求、科學知識及個性發展的需求,并實施了新的人才培養計劃。經過實踐、完善,建成了CAD/CAM系列課程體系,如圖1所示。

2 優化教學內容,培養學生創新設計、分析、制造的理念和方法

在教學改革中,教學內容決定著學生的知識結構和專業能力,教學內容必須緊跟科技的發展,緊密聯系客觀實際。在教學內容的優化過程中,應結合先進的制造技術,將三維實體技術貫穿于教學全過程,重點構建好三維CAD/CAE/CAM技術平臺[1,2]。

2.1 以三維CAD技術為平臺,培養新的設計方法和設計表達方法

現代CAD/CAE/CAM技術使得數字化三維實體成為產品設計和加工的數據源頭和載體,三維實體成為工程技術界的新語言。在三維CAD平臺下,設計者從產品的實際需要出發,可以利用所掌握的三維實體設計理論和方法,建立三維實體模型并真實顯示在計算機屏幕上,直接觀察產品的結構是否合理、設計上有無缺陷、各零部件的裝配關系有無干涉現象等,并且可以通過機構運動仿真對設計結果加以檢驗。因此,學習和使用三維CAD平臺進行設計,可以將設計構思和表達統一起來,有利于思維的創新。

為此,在機械類教學中,我們將三維實體設計作為設計方向,引入主流三維設計軟件Solid Works。Solid Works的學習,使學生掌握計算機輔助設計工具,為工程設計打下基礎。同時也可以在教學過程中,將Solid Works軟件作為輔助的教學工具,充分利用其真實三維環境,形象、直觀地演示從物體——平面圖形——物體的投影轉化過程,以及各種實體建模的方法,幫助學生理解投影的基本知識、三維建模理論知識等內容,提高學習效率。

2.2 以三維CAE技術為平臺,開設現代分析計算方法學課程

將有限元分析和優化設計知識引入到新的課程體系中,改變傳統機械設計依靠經驗公式、手工計算的方法。借助Cosmos/Works等三維CAE設計軟件,直觀地進行有限元網格劃分,載荷和邊界條件確定,強度、剛度分析計算。培養新的設計理念,使學生掌握全新的設計計算方法,實現教學內容的3個轉變:

(1)由手工設計計算向應用計算機分析計算轉變,強化計算機應用能力;(2)由過去的圖解法向解析法轉變,使理論與計算機技術統一起來,提高設計效率和質量;(3)由過去重機構分析計算向重機構綜合轉變,提高學生機構方案構思、設計創新能力與綜合應用知識解決實際問題的能力。

將機構運動仿真基本知識和三維CAD設計軟件的使用結合起來,借助三維CAE設計軟件分析計算零件應力、應變、變形大小、約束反力等。使學生掌握有限元分析計算方法,機構運動仿真等新的設計分析方法。

通過現代設計計算方法課程的教學,生動具體地講解優化設計、可靠性設計的工程應用,提高教學效果,培養學生提出、分析和解決問題的能力。

2.3 以三維CAM技術為平臺,培養現代加工制造技能

為了使機械專業學生更好地掌握現代加工制造方法,在教學內容上進行兩方面的改革,一是濃縮傳統的專業課,將金屬切削原理與刀具、金屬切削機床、機械制造工藝、機床夾具設計等整合為機械制造技術基礎,保證基礎知識的掌握。二是增加現代三維CAM技術方面的知識內容,主要講解數控技術概念和數控加工原理,數控編程基礎及手工和自動編程方法及數控加工仿真等。

為達到突出“學為所用”的目的,使學生真正掌握現代加工制造方法和技能,在教學中,引入三維CAM軟件So1id CAM。So1id CAM是Solid Works的嵌入式NC軟件,Solid CAM軟件完全運行在Solid Works內,可以獲得所有Solid Works的數據,利用Solid Works設計的三維實體模型自動成為Solid CAM的數據源,真正實現了CAD/CAE/CAM集成。此外,Solid CAM提供了3種仿真標準,即基本刀具路徑仿真、2D仿真以及加工操作的3D仿真。Solid CAM仿真功能,能很好地驗證創新思維,激發創新愿望,強化工程意識培養。

在教學過程中,安排相當數量的上機實踐課時,學習數控加工程序生成、刀具軌跡模擬仿真及數控加工仿真。強化理論,突出實踐動手能力和應用技能的培養。

3 積極開發應用現代教育技術和手段,培養創新人才

充分發揮多媒體教學手段豐富、形象直觀、便于理解、信息量大的特點,采用圖、文、聲、像并茂的多媒體CAI課件,將三維CAD/CAE/CAM技術及其相關課程有機地結合起來,營造一個教學互動、生動活潑的學習環境。將虛擬現實技術引入三維CAD/CAE/CAM技術教學,構建虛擬的工程環境,使學生在具有交互性的環境下,進行構想,自主發揮,自主設計,充分領略用計算機來輔助產品設計和制造的含義。

3.1 設計三維CAD網絡教學系統

三維CAD網絡教學系統設置了網絡課程、課后習題、模型與零件庫、數字技術及網上答疑幾大模塊。網絡課程模塊包括AutoCAD軟件、SolidWorks軟件、ProE軟件等視頻教程;模型與零件庫模塊包括二維零件展示、三維零件展示、學生作品展示、下載專區等;數字技術包括數控加工、數字測量、二次開發、技術交流等。各子系統和模塊之間通過導航功能即可實現模塊之間自由跳轉。

3.2 開發三維CAE網絡學習系統

三維CAE網絡學習系統包括授課系統、教學輔導、考試系統、在線答疑及互動交流等功能,通過學生在計算機上選擇、設置、操作等,讓其親身體驗課程交互作用所帶來的樂趣和感受,提高學習效率和興趣,將現代教學方法融于傳統的教學方法之中。該系統開辟了學生與教師、學生與學生之間的互動平臺,激發了學生主動學習的熱情。

3.3 研制了數控技術網絡課程

數控技術是一門實踐性很強的課程,在實際生產中應用很廣泛。但是學生在學習時,無法在課堂上直接感受到生產現場加工場景。為此,制作數控技術網絡課程,利用Flash,SolidWorks,Photoshop,Dreamweaver等軟件制作大量的動畫,同時配有影音文件和圖片,采用圖文、電影、動畫等形式,增強了信息的傳播效果。大量數控設備的圖片和數控加工先進制造影片,數控加工仿真加工動畫,將抽象的教學內容和難于表達的先進制造生產現場直觀地展現給學生,便于學生對教學內容的理解,使學生掌握數控加工技術和基本理論,并具有良好的綜合實踐能力。

4 突出實踐環節,強化學生工程意識的培養

實踐教學環節是培養學生動手能力和創新思維的有效途徑,實踐教學中,強化三維CAD/CAE/CAM軟件操作技能的培養,把應用三維CAD/CAE/CAM軟件解決工程實際問題作為落腳點,使畢業生與機械制造行業實現“無縫對接”。為此,我們建立了機械產品三維設計創新實驗室和數控加工仿真實驗室[3]。

4.1 三維設計創新實驗室

建立“機械產品三維設計創新實驗室”,培養學生機械產品創新設計能力。以現代數字技術為依托,改變傳統以圖紙為主的交流模式,使產品設計、受力分析、仿真、數控加工全過程的交流無圖紙化,探索出一條全新的以三維數字技術為主的交流模式,加快制造業信息化的進程。

該實驗室的建立,為廣大學生提供了創新實踐的環境,激發了學生的學習熱情和創新設計積極性。學生可進行各種部件、整機的模型搭建,學習相應的編程方法,完成模型的設計、制作。訓練時采取先向學生展示已搭建好的工業模型及控制方式,讓學生親自拆裝現有工業模型,在此基礎上允許學生根據自己的構想,創新搭建自己設計的新機構、新系統。通過對工程問題的觀測、分析、更新、設計、實踐,讓學生體驗創新設計的全過程,并完成設計構思、搭建模型、編程與控制加工,實現創新設計的相應環節,通過創新試驗訓練,使學生掌握機械產品從設計到成品的數字化形成過程,培養了學生的創新工程意識。

4.2 數控加工仿真實驗室

數控編程及仿真加工實驗主要是使學生熟悉常見數控加工設備,如數控銑床、數控車床的外形布局、運動分配以及操作方法,掌握編制數控加工程序的基本方法及常用指令的使用,數控加工的實體造型及自動編程、數控加工的計算、CAD/CAE/CAM集成等訓練[4]。

為了提高實驗教學效果,數控編程及仿真加工實驗采取模擬仿真實驗和實際操作實驗相結合的方式進行。為此,項目開發了數控加工模擬實驗平臺,利用該平臺可以觀看實體加工過程模擬仿真演示,完成數控加工的模擬實驗,滿足數控實驗基本要求;實現了被加工零件CAD\CAM集成,完成了NC程序的自動編制與模擬仿真加工;在該實驗平臺的支持下,學生能夠完成數控銑削實驗和數控車削實驗的以下要求: 工藝參數擬訂與輸入;選擇加工方式;調整機床參數;觀看實體加工過程模擬演示和編制數控加工程序。它既可用于無數控加工設備的條件下進行數控加工實驗,也可以用于實際數控設備上進行實驗之前的預習準備,以減少昂貴的數控機時和防止事故發生。

5 教學實踐與效果分析

5.1 提高了學生的學習積極性

三維實體模型形象直觀,三維實體設計模式與人實際上所觀察和認識事物的過程一致,符合心理學客體優先效應,因而簡便易學,將學生從繁瑣的三維到二維、二維到三維的訓練中解脫出來,極大地提高了學生的學習積極性。

5.2 培養了學生的工程設計意識

新的教學內容和課程體系適應三維CAD/CAE/CAM技術發展的需要,將計算機技術與工程設計緊密結合為一體。在教學中突出三維實體的地位與作用,使學生從三維立體入手,較全面地理解物體的構成原理與表達方法。學生利用所掌握的實體造型知識在計算機上建立三維模型,并對其進行工程分析、虛擬預裝配、運動過程模擬以及原型制造、虛擬制造等,培養了學生現代設計意識。

5.3 達到了學為所用的教學目的

學生以三維實體設計技術為基礎,三維實體設計軟件為工具,通過課程設計和畢業設計的訓練,掌握了新的設計制造方法,正確地表達了設計思想,圓滿完成了設計任務。

學生利用CAD/CAM技術設計制造的作品榮獲“中南地區大學生創新設計與制造大賽”二等獎;在全國大學生力學建模競賽中,獲得周培源力學競賽河南賽區二等獎、三等獎多項;在第十一屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽獲得三等獎的好成績。

6 結束語

機械類課程體系改革的突破口在于現代計算機技術、機械設計和機械制造技術的有機融合。為了實現這一目標,我們的觀念首先要跟上時代的步伐,要以本專業課程體系的整體優化為目標,以現代CAD/CAE/CAM技術為平臺,針對當今世界制造業的發展現狀,努力適應現代設計、現代分析、現代制造技術對專業人才的需求;增設與CAD/CAE/CAM相關聯的一系列新課程,最終實現在無紙環境中的設計與加工、虛擬樣機的制作,努力提高現代化教學層次和教學目標。

參考文獻

[1] 段紅杰,于善啟.面向三維CAD/CAM技術的機械類專業教學改革的研究與實踐[J].鄭州航空工業管理學院:社會科學版,2007(5):125-127.

[2] 陳鵬.基于數字化技術的應用性本科機械類創新型人才培養體系的構建[J],中國電力教育,2008(12):101-103.

篇9

關鍵詞:機械制圖;CAD;教學法; 計算機輔助教學;教學融合

隨著計算機的廣泛應用和普及,生產實際中對制圖的要求也隨之發生了很大的變化。圖板丁字尺等繪圖工具、繪圖儀器已經被計算機所取代;手工繪圖已經被計算機繪圖所取代。因此制圖課的教學也必須跟上時展的步伐。引入計算機輔助教學,及時調整我們的教學方法、內容,對學生提出新的要求,采用現代化的教學手段,培養出現代企業需要的高素質的勞動者。

一、機械制圖在CAD中的必要性和重要性

1、隨著計算機的發展CAD技術在機械制圖中得到了普遍應用及推廣,CAD技術的發展推動了計算機圖形圖像類和現代化機械工程的發展,特別是現代機械工業中數控機床及機電—體化技術和計算機精確建模的需求,更需要CAD的基礎知識和三維立體知識。

2、CAD技術是現代化制圖的需要,它作為計算機輔助設計軟件具有甩圖板功能,但仍然需要有機械制圖知識的支持,機械制圖是訓練學生的識圖和制圖的能力,是培養學生思維,樹立三維圖形和動手繪圖能力的課程,是CAD技術中必不可少的重要基礎。如果沒有機械制圖知識,即使會使用CAD,也將僅僅是一個描圖員,因為他不可能創造出新的應用圖形及機械圖紙。

二、《機械制圖》與《CAD》課程模式

1、課程思路以《CAD》課程為技能主線,以《機械制圖》課程為應用課題,有機地穿插與安排技能模塊,貫穿全部課程,以動手繪制圖紙能力,實際識圖能力為目標,強調課程實用性及現實性,適當選取必要的理論課程內容,以實際動手應用能力為主,提高學生的興趣所在,培養實用型熟練工種人才。 在教學中,雖然必須重視計算機繪圖,但不提倡完全甩掉圖板繪圖,還應適當地強調按照實際的機械零部件,訓練學生的實際動手繪圖、識圖能力。因為如果只是用計算機繪圖將不容易在頭腦中建立起三維立體圖形的概念,在實際繪圖時不容易找到圖形所對應的點、線、面。結合機械制圖的案例來進行實際動手繪圖、識圖能更好的在頭腦中建立起三維立體圖形的具體造型與形象。

2、實際教學中的課時分配:比例為1:3,即《機械制圖》為1,《CAD》為3。

3、課程教法:將兩門課作為一門課講授,按1:3講,先講《機械制圖》,后講《CAD》,以《CAD》為主,《機械制圖》為輔,以《機械制圖》為線貫穿始終,在講《CAD》時與《機械制圖》結合起來,時時不忘《機械制圖》國家標準,用《CAD》帶動《機械制圖》,每講一節CAD時,對機械制圖作相應的簡要介紹,尤其是要按照機械制圖知識建立三維立體圖形去體會CAD作法,在CAD作圖完成即初步檢驗圖形,并應留一定量的作業,全部要用CAD來完成,最后訓練出來的是能夠結合機械制圖且熟練掌握應用CAD的人材。融合式優點:兩者兼顧,既應用了機械制圖國家標準又適應了CAD的先進性,既在頭腦中建立了三維立體圖形,又應用計算機繪制了圖形,并且可以較早甩圖板繪圖。使學生結合機械制圖作圖法,進一步深入與透徹理解CAD命令。

融合式教法應是未來《CAD》與《機械制圖》教法的發展方向,兩者合二合一,比較適合中等職業學校的學生掌握實際應用技能,形成職業技術能力。

三、融合式教法選用教材與主要內容

1、機械制圖:選用勞動出版社中等職業學校的機械類專業通用教材《機械制圖》。

2、CAD教材選用工業出版社《AutoCAD 2004繪圖與教程》與《AutoCAD 2002試題匯編》,繪圖員級。

四、教學中應注意的問題

1、在《機械制圖》教學中,要注意新國標,簡化畫法,特別是視圖的正確性畫法。2、在《CAD》教學中,要注意細節與精確的實際技能項目。典型的特定技能如:極軸追蹤,極坐標,尤其是一些標注上的要求和各項設置問題,一定要嚴格訓練學生以機械制圖國家標準為準,不要標錯和畫錯。這些關鍵性的應用技能與技巧,教師要通過多層次、多方位的訓練,使學生切實地掌握。例如:圖形合并(PEDIT)命令,是一個非常重要的命令,當與機械制圖的實際應用案例想結合對照進行教學后,學生感到真正學深學透了。

五、機械制圖與CAD有機融合中的CAD采用案例教學法

1、 CAD案例教學的特點

案例教學法是一種應用廣泛而且行之有效的現代教學模式。CAD繪圖案例教學是不同于其他學科案例教學法,針對CAD教學而言案例教學法打破了以教材為中心的傳統教學模式,不按教材的順序授課,而是結合有關命令選出相適應的繪圖案例,把學習的重點放在具體案例的繪制上,首先講解命令的使用方法,然后結合實例進行命令使用的練習。《機械制圖》與《AutoCAD 2002試題匯編》,繪圖員級為教材,以《AutoCAD 2004繪圖與教程》為參考材料進行教學。主要特點:(1)教學過程更符合學生學習的過程。(2)有利于增強學生學習CAD的積極性,學生每完成一道題或一張圖,都會很有成就感。(3)有利于促進同學之間的討論,同學之間的比賽,形成同學之間互相追趕學習,變成同學我要學習的風氣。案例教學法的特點就是緊緊圍繞機械CAD的基本操作要求,以案例為主線,將案例貫穿于整個課堂教學,由淺入深,循序漸進,從而使學生在學習中感覺生動、直觀、實用。

案例教學法的前提是挑選合適的試題或案例圖形,圖形的來源途徑很多,可以用《機械制圖》實際案例,《AutoCAD 2002試題匯編》,也可以由教師自己繪制。挑選圖形時應注意一下幾點:第一,要圍繞所講命令來選圖。第二,案例圖的難度要由淺入深、循序漸進,有一定的遞進關系。第三,每個案例圖都應具有區別和共同點,可以用不同的命令完成,使學生領悟CAD的奧秘。

2、實施階段

案例教學法,摒棄原來的手冊式的命令講解順序,將作圖方法融入案例的繪制過程當中,用到什么命令就講授什么命令。案例教學法的另一個非常重要的環節是上機練習。上機練習不僅可以提高學生的動手能力,同時也是檢驗教學效果,發現學生問題的機會。學生在整個學習的過程中需要做大量的案例練習,練習中出現的問題當然也不少,老師應該當場給以解答。對于學生作業中存在的問題應進行歸納總結,找出問題的根本原因,并當場講評。我們在學生上機的過程中發現學生往往不注意各種快捷鍵的使用,如:ESC鍵、回車鍵、空格鍵等。不注意觀察狀態欄,如正交、對象捕捉、對象追蹤的狀態等,這樣就導致初學者畫出來的圖形精度差。不注重復雜圖形的畫圖順序,重復工作浪費大量的時間。不注意觀察命令窗口,CAD很重要的特點是使用命令時在命令窗口有命令提示,而初學者往往只看繪圖窗口,這樣遇到問題就容易卡殼。我們在講解以上內容的過程中就要特別的給學生以提示,從而引起學生養成一種良好的畫圖習慣。

3、具體案例

繪制簡單螺紋長軸制作過程:新建文件、設計圖層、學會用直線、偏移、圓、圓角、倒角、修剪、鏡像,樣條曲線、簡單圖案填充、對象捕捉,尺寸標注等基本操作。簡單長螺紋軸本案例主要有以下要點:

(1)對稱性圖形的繪制:在軸類零件圖中,主視圖一般都為上下對稱圖形,對于該類圖形,可以先使用繪圖命令繪制圖形的上半部分,然后再用編輯命令對其進行鏡像操作,可以提高作圖的效率。

(2)假想斷開的繪制:先繪制已知尺寸的二端軸,中間用細實線斷開,標注尺寸的真實長度。

(3)大部分的學生在繪制軸類零件時,基本采用偏移命令繪圖,建議學生采用正交繪圖的方法,可以提高繪圖速度。

六、結束語

教師要給學生一碗水,自己應有一桶水。 要把制圖課講得生動形象,把抽象的理論變成直觀,讓枯燥的條文變得有趣,除了有很好的口才和表達能力以外,還必須具有機械專業的相關知識,如金屬材料、機械制造工藝學、機械基礎、公差配合與技術測量等,這些知識在制圖中的零件結構、表面質量、加工方法、材料選擇、技術要求、連接裝配關系等方面都要用到。只有具備這些知識才能應用自如地舉出生產中的典型例子,讓制圖與實際結合起來。通過案例教學學習CAD,通過機械制圖與CAD的1:3融合教學,培養學生的繪圖技能和繪圖技巧,調動學生學習的積極性,具有良好的教學效果,以上是多年的教學與大家一起探討。

篇10

【關鍵詞】環藝專業 改革 教學方法

【中圖分類號】G42 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)03-0231-01\

一、環藝CAD教學現狀

CAD 作為一個通用計算機輔助設計軟件,對計算機的配置要求不高,并且容易掌握、使用方便、與其他軟件兼容性好等優點,能夠繪制二維圖形與三維圖形、便于標注尺寸、輸出圖形以及打印各類工程圖紙。

原本作為一門軟件課程,課程整合賦予了更為廣泛的學習意義,實際教學中專業傾向尤為明顯,學機械、服裝、園林、建筑的人也修CAD課程,但是可能繪制一張室內設計圖紙卻遠遠不能達到室內設計規范與要求。

隨著信息科學技術的提高,計算機輔助設計能力提升空間進一步加劇,CAD作為計算機輔助設計軟件以它的快速、準確、易修改,操作簡便等優勢,在設計領域有不可取代的地位。手繪再準確,都不可能比計算機準確,手繪再美觀,都不可能達到照片級效果。CAD的廣泛應用,從一個側面體現了信息技術的強大功能,隨著版本的更新提高,操作越來越簡便,逐漸向智能化、人性化方向邁進。

二、環藝CAD教學存在問題

1.畢業生從繪圖員做起,然而市場對繪圖員所要求繪圖的準確度與繪圖速度,許多畢業生無法做到,導致學生不能很好地一次性就業,需要進一步提高CAD操作方法。

2.在目前教學活動中,大多以軟件的工具教學為序,以軟件為主,理論教學脫離實踐,沒有做到教學專業的對口,雖然學了CAD軟件,但是仍不能準確表達環藝施工圖紙。

3.在環藝CAD課堂教學過程中,常常出現讓許多學生同時等待老師解決問題的現象產生,需要進一步增強反復教 學意識。

4.許多同學在CAD學習過程中,常常因一個小的問題,而擋住了前進的腳步,一個小小的設置,可能會讓圖紙表達無法進行下去,學生欠缺自主學習能力,也缺少合作學習的意識。

三、環藝CAD教學操作方法改革

1.堅持使用快捷鍵,嘗試修改快捷鍵。①初學者使用快捷鍵,可能作圖速度低于只用鼠標者,但是一旦熟悉則繪圖速度飛速提升,讓只用鼠標者望塵莫及。作為初學者,目標應放的更為遠大些,不要貪圖眼前的傻瓜式點擊,而應該左右手同時出擊,為熟悉后繪圖速度提升制造可能。②記憶常用快捷鍵,快捷鍵由三個字母以上組成的,為不快捷的快捷鍵,若使用次數較多則把該命令快捷鍵修改成最容易點擊的一個字母,例如對于復制命令,默認快捷鍵為“CO”或者“CP”,然而由于使用次數過于頻繁,而C和O或P的鍵盤距離比較遙遠,使得左手操作鍵盤的速度大大降低。

鑒于以上原因,考慮人體工程學并結合大多數人操作習慣一般將復制命令修改為“C”鍵,而“C”鍵原本為圓的快捷鍵,可以把使用次數較少的圓的快捷鍵修改為“CV”或者“CC”(考慮到“C”和“V”鍵盤上相鄰),該種修改方式為大多數人接受。

2.尋求最簡單繪制方法,提高繪圖速度。路千萬條,但是可能捷徑只有一種,如繪制窗線,一般窗線由四道線構成,再加上首尾封口,若使用單線繪制或者偏移的方法,至少五個步驟。 然而使用多線則一步可完成,并且為成組的狀態,避免了圖中過多零碎的線條。

3.手指的任務分區合理,一般左手負責鍵盤,右手負責鼠標;目前一些不專業的設計師喜歡只使用右手點擊命令操作繪圖,增加了鼠標步驟的繁瑣性,造成左右手分工的不合理,嚴重影響了繪圖速度,長期操作影響身體健康,該不良習慣須加以糾正。

四、環藝CAD教學實踐中的運用方法改革

1.理論結合實踐教學,在目前教學活動中,大多以軟件的工具教學為序,以軟件為主,理論教學脫離實踐,個人覺得大為不妥。環藝CAD教學應結合實際案例教學,突出環藝專業特色,在筆者教學活動中,則以一個典型的裝飾裝修案例實施過程為大綱,在筆者主編的《Auto CAD實訓教程》(北京工業大學出版社,2012年8月)一書中,明確提出了因用而學的理念。

2.反復教學法與合作學習,任何學習都是以記憶為基礎的,實際練習中,不可能每個學生都具備過目不忘的本領。往往存在一步忘記,則無法繼續的狀況,學習者甚為苦惱卻又無計可施,在教師教學中須反復教學,以便學生及時鞏固所學步驟,個人認為此項至關重要。同時發揮學生合作的精神,兩人共用一臺計算機,對于遺忘操作步驟可以起到互補的作用,同時增進了同學友誼,在教學中也解決了計算機資源相對不足的狀況。

3.許多同學在CAD學習過程中,常常因一個小的問題,而擋住了前進的腳步,一個小小的設置,可能會讓圖紙表達無法進行下去,使用視頻教學,老師提前做好教學視頻,當學生遇到遺忘部分時候,通過觀看視頻可以找到自己不會的地方,并且順利解決問題。

4.常用尺寸的理解與掌握,要切實記憶室內設計中一般符合(200、300及倍數的)模數,或者(既是200又是300倍數的)完美數,尺寸變化時符合級數(模數的十分之一或百分之一),次一點符合整數(5或者50的倍數)。

五、結語

在環藝CAD教學過程中,應堅持使用快捷鍵,嘗試修改快捷鍵,同時尋求最簡單的繪制方法,提高繪圖速度。同時將左右手任務分區合理分配,左手負責鍵盤,右手負責鼠標,理論結合實踐教學,反復教學法與合作學習,使用視頻教學,掌握常用尺寸,把教學課堂設計合理,給學生布置任務數量合理,難度恰當,結合筆者教學實際,如若能綜合使用以上教學方法,環藝CAD教學效果必能事半功倍。

參考文獻:

[1]虞春隆.建筑CAD課程的教學實踐與探索.華中建筑.2008年4月第26卷

[2]王秋菊.室內設計專業CAD課程教學的探討.藝術教育.2009年01期85-86頁