cad课程教学范文

时间:2023-03-24 09:53:04

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cad课程教学

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关键词 : Autocad 课程体系 多媒体教学

一、前言

作为计算机辅助设计的重要工具,AutoCAD应用于机械、电子、航空、航天、汽车、船舶、纺织、建筑等诸多领域。它的广泛运用,大大提高了产品的设计效率和质量,已成为众多高校理工科学生的一门必修课。

目前很多高等院校在具体教学时仍然存在教学内容陈旧,方法单一,重理论轻实践等现象,使学生的创新能力得不到有效的提高。这些问题的解决在于实践环节的注重,教学内容、教学方法和教学模式的改进。

笔者对CAD教学工作做了创新和探讨,以引导―演示―工程实例练习的教学模式,通过差异化教学和师生互动等渠道,有效地激发了学生的学习兴趣,强化了学生的学习动机,提高了教学的针对性、实效性,同时也培养了学生的创新能力。

二、CAD课程体系改革

由于AutoCAD是一门实践性很强的课程,所以在有限的课时下,应尽量增加上机时间。同时,对《CAD制图》课程的教学内容进一步精简,突出课程的实用性和实效性,注重实践训练,加强学生空间想象能力、阅读图样能力及绘制图样的能力。

鉴于《CAD制图》和《机械制图》两门课程内容互相渗透、相辅相成,在《CAD制图》教学过程中应引入《机械制图》的相关知识。笔者在教学中将计算机绘图和丁字尺手工绘图结合起来,逐步提高了学生的识图能力和绘图能力。另外,笔者尝试让学生用三维实体造型的方法自制实体模型并利用CAD计算机绘图,大大提高了学生的积极性,是一条提升学生分析形体、想象形体和空间思维三种能力的新途径。

三、多媒体课件与教学

课程采用动态的多媒体教学,形象直观,非常有利于启发学生的空间思维。教学中有大量的图形制作需要具体演示,通过多媒体学生掌握了绘制工程图的基本方法和基础技巧,能独立地绘制各种工程图;进一步讲,他们可以深入了解AutoCAD绘制工程图的主要功能、方法和技巧,从而达到融会贯通、灵活运用的目的。

课件要有针对性才能发挥计算机辅助教学的“助学”功效,编排上既要考虑课程特点,又要体现其特色,避免华而不实、中看不中用。制作课件的关键是挑选合适的实例图,实例图的来源有很多途径,可以从 《机械制图习题册》或各种 AutoCAD教材上挑选,也可以由教师自己绘制。挑选实例图时应注意以下几点:

第一,实例图被分成不同的模块,每个模块反应几个特定的知识点,如修剪延伸模块、偏移镜像模块和尺寸标注模块等。

第二,实例图的难度要由浅入深、循序渐进,有一定的梯度,既要有代表性,能将有关的知识点和注意事项包含进去,又不能太难,以免挫伤学生的积极性。

第三,实例图选出后需进行适当修改和加工,并根据教学要求给每张图纸添上绘图要求,让学生对要掌握的知识点一目了然。

在课件的制作过程中,应尽量使文字部分简要精练,图形、图像准确醒目。通过多媒体教学,教师可以系统地向学生讲述一张完整的CAD图的绘制方法、步骤和技巧。

四、上机实践训练

笔者发现学生在上机实习过程中,其学习的通病是不注意观察命令窗口。AutoCAD很重要的特点是使用命令时在命令窗口有命令提示。这就促使教师在讲解命令的时候要特意强调学生注意看命令行的提示,从而引导学生养成一种看命令行操作的习惯。

普通命令包括二、三维绘图命令,图形编辑与修改命令。除此之外,学生还要掌握图形文件和字体件 的构造技术、菜单文件的构造技术、图案和线型文件的构造技术。

五、教学实例

本课程在改革的过程中,也要求教师的思想不断更新、认识不断提高。将三维立体图形引入到二维的思维方式中

去,可使学生更好地理解投影、造型理论,并形成三维的思维方式。其中上机考试内容根据给出的二维装配图绘制出指定零件的三维图,考查了学生的读图能力以及三维 CAD 造型能力。

六、结论

CAD的应用有无限广阔的空间,在旧的传统思维方式、设计方法与新的科技手段的交互应用中,有很多的问题还需要进一步研究。本文仅就CAD教学改革进行初步分析,希望与同行共同探讨该课的改革问题,以进一步完善新的教学方法。

参考文献:

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1.1教材

选择合适的教材和处理好教学内容是至关重要的,教材选择始终以专业和行业需求为依据,注重理论与应用相结合,基础性与前瞻性兼顾的原则。现有测绘工程CAD教材往往偏重于基本图形的绘制,实例不典型,往往与专业脱节,不便于学生对本专业的理解。因此在授课中将多种教材内容相结合,制定适应应用型本科测绘CAD的教学大纲,并根据实际情况编制实习指导书与习题集,明确培养目标,注重理论基础与专业实践相结合。

1.2教学内容改革

虽然多个专业都开设CAD课程,但各专业有其自身特点和应用范畴,行业中对CAD操作能力的要求也不同。以测绘工程专业为例,多涉及地形图绘制,以此为中心,教学中应强调地形图中点线面等符号的绘制、图框的制作及与南方CASS专业软件的联系,同时结合专业课的内容,讲授绘图时的注意事项,巩固相关专业知识。而对于房产专业就没有必要学习地形图知识,反而应重视自身行业的需求及建筑行业相关标准规范。因此不同专业应对教学内容进行合理更新。测绘CAD在目前以“二维图形绘制与编辑”为主的前提下,引入二次开发理论方法及专业图绘制内容,并简要介绍二次开发的测绘工程应用软件情况,弥补目前国内测绘CAD教材稀缺等问题。

2教学方法和教学手段改革

采用合适的教学方法和教学手段是圆满完成教学任务、提高教学质量的关键环节。测绘工程专业CAD课时为48学时,学时较少,所以需充分利用现有教学资源完成教学任务。目前普遍采用的是多媒体演示教学与上机相结合,在一定程度上是不错的教学方式。但缺点是在课程中过于独立,有些学生在课堂上能够理解的东西等到下次上机时却无从下手,学生得不到立即训练的机会,不利于对知识的掌握。较为理想的方式是,在机房采用教学管理系统,教师机控制学生机,教师演示的过程既能让学生见到又能进行师生之间互动,同时配以板书进行讲解补充,之后学生亲手操作。这样能够及时看到自己欠缺之处,并通过亲自操作加深记忆,充分实现教与学并举的目的。如叶爱银所说,课程结束后再安排2周的实习专周作为强化效果更好。另外在实际教学中,引入多种教学方法和手段,如录像教学:将命令操作步骤或图形绘制方法进行录像,便于学生及时查看与回顾;生产项目案例教学:引入专业工程图件,通过具体例子或实际上产项目,使学生体会并掌握CAD在专业中的应用;网络教学:让学生上网查询CAD软件更新、应用实例、专业应用等最新进展;引导教学:在教师的带领下,学生通过思考与讨论,汇总相同图形的不同绘制思路,培养学生举一反三的能力。

3考核内容调整

关于CAD课程的考核方式,以往多采用笔试加上机,且强调的是要求学生会用基本命令画简单图形,在这一点上忽略了测绘工程专业要求。所以考核时应注意添加专业应用,要求学生在规定时间内完成专业工程图的绘制,综合平时成绩、绘图速度与准确度考核学生对知识的掌握程度。

4师资队伍建设

CAD课程的实践性很强,在教师的安排上,最好是本专业教师讲授本专业CAD课程。因为教师参与过实际生产项目,熟悉内外业实践经验与技巧,具有较好的操作和绘图经验,这样在讲解一些命令时可以穿插专业实际工程图纸练习,做到将“CAD”与“测绘工程”有机结合。否则一个专业教师教授多个专业的CAD课程,往往不能较好的了解各行业要求,也可能不知不觉地将自己专业的技术要求带到教学中去,对其他专业学生可能是一种误导。因此,教学改革必须重视专师专教的作用。除此之外,授课教师还应该与专业课教师沟通和交流,了解后续课程需要用到哪些知识,做好将专业知识与CAD课程的进一步结合。

5其他

教师在教学过程中应注重培养学生自主学习意识,增强创新能力。随着网络和计算机技术不断更新,CAD软件也在不断升级,但在测绘工程专业中对CAD软件更新要求不高,因为专业制图软件南方CASS是建立在CAD平台基础之上的。CASS软件更新较慢,所以CAD使用较早版本即可满足要求,但为了保证学生对新知识、新版本的了解与掌握,在授课过程中教师应注重培养学生掌握软件的方法和要领,提高学生自学能力。

6结语

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【关键词】电子CAD;Protel99SE;教学改革

1.引言

随着科学技术的发展,特别是现代电子技术的飞速发展,大规模、超大规模集成电路的广泛应用,使印制电路日趋精密和复杂,传统的手工设计和制作印制电路板的方法难以适应生产的需要。随着计算机技术的普及,人们对计算机辅助设计的需求也在不断提高。电子CAD技术在工程学科领域中显得尤为重要。

在电子领域中广为流行的Protel99SE软件,正迅速而深刻地影响着人们从事设计和绘图的基本方式。在这种情况下,以培养高素质应用型技能人才为目的的高职院校电子专业都开设了“电子CAD”课程。对于这样一个绘图软件和电子元器件标准相结合的综合性课程,具有基础性、多样性、灵活性和实践性等特点。由于其多样化,以及工程实践联系紧密的特点,如果没有一个合理的授课结构,学生会认为课程内容零散,学生容易感觉到杂乱无序,导致学生对课程不能产生兴趣。结合近几年的教学实践,笔者认为,该课程教学应体现高职院校电子工程专业的特色,使学生在较短的时间内熟练掌握与专业相关的印制电路板绘制方法,具有较强的岗位实践操作技能,能够满足不同就业岗位的设计要求,提高就业能力,提升就业质量。高职院校《电子CAD》课程教学必须采取了积极的措施,探索教学效果良好的教学方法。

2.优化教学结构,合理组织教学内容

“电子CAD”课程把电子技术国家标准、电子专业知识体系和Protel99SE软件技术紧密结合,由于教学内容零散、与工程实践联系紧密、教学难度较大。授课结构是保证课堂教学好坏的一个重要条件,讲课内容根据所教课程的目的、要求,通过深入分析和精心组织,将零散的内容进行归纳总结,从而使授课结构条例清楚,有系统性和逻辑性。“电子CAD”课程具体的教学内容结构由如下几部分构成:

2.1 电子CAD-Protel99SE的设计基础

Protel99SE软件在Windows操作系统下功能强大,在绘制原理图、PCB自动布线等方面功能完备。提供了功能强大的电路仿真器,使电路设计可以完成从原理图到最终印制电路板设计的所有工作,软件设计按照这样的流程进行,依次为工作环境设计和页面设置,载入元件库,在图纸适当的位置放置元件,放置电源符号和接地符号,放置连接导线,放置网络标号,放置文字说明,检查电路图并做相应的调整。较为专业的是PCB,所谓PCB(Printed Circuit board)就是印制电路板,简称电路板,是电子工业的重要部件之一。几乎每种电子设备,小到电子手表、计算器、大到计算机、通信电子设备、军用武器系统,只要有集成电路等电子元器件,为了使各个元件之间的电气互连,都要使用印制电路板。目前印制电路板的品种已从单面板发展到双面板、多层板和挠性板,结构和质量也已经发展到超高密度、微型化和高可靠性程度;新的设计方法、设计用品和制板材料、制板工艺不断涌现。由于内容比较零散,可以将软件应用这块内容划分为六个部分:Protel99SE的工作环境、原理图(Schematic)编辑、原理图元件的制作、印刷电路板(PCB)编辑、印制线路板元件封装的制作、执行电路仿真(simIllation)等工作。

2.2 电子CAD应用实训

给学生提供在电装实习中装配的工件,要求根据实物电路,绘制印制线路板,并进行优化和改进,对电路进行仿真实验,与以前的实测数据比较,充分体现电子CAD在实际设计中的优点。通过实例学生能巩固原理图绘制,PCB制作过程和操作技巧,初步尝试电子CAD技术在实践中的应用。这部分内容是本课程的升华。

从上述“电子CAD”课程的教学内容的组织安排上可以看出,内容充实,结构紧凑,注重实践,理论联系实际是本课程的特色,为取得好的教学效果打下良好的基础。

3.教学方法

教学方法是保证教学质量的一个十分重要的因素,“电子CAD”课程的教学不同于一般理论课的教学,它具有较强的应用性。教师如果按照常规方式照本宣科,很难收到良好的教学效果,我们在“电子CAD”课程的教学改革中有针对性的采取了有效措施。

3.1 采用项目教学法,分解知识点

项目任务的明确对于今后的学习与任务的最终完成起着至关重要的作用。课堂教学中,教师根据教学进度提出项目实例,把所要学习的知识巧妙地隐含在一个个项目当中,使学生在完成项目的过程中达到理解学科知识、掌握技能的目的。设计精巧的“项目实例”能充分调动学生的学习热情和求知

欲望,在融洽与和谐的情境中获得良好的教学效果。项目的提出应由老师在课程教学前做出周密的规划,采用先易后难,先简后繁的原则来设置具体的项目实例。

在电子CAD教学中,先对protel99SE软件做简要的介绍,之后在课程教学前期要学生完成一个放大电路印制线路板开发的项目;中期完成单片机最小应用系统电路的线路印制板的开发项目和电压检测与显示电路印制板;最后让学生完成电装工件电压检测控制电路印制板制作项目。在完成了这4个项目之后,本课程的教学目标也就达到了。在第一个项目放大电路印制线路板开发项目中,学生可掌握protel99SE软件的初步使用,PCB线路板开发的流程,熟悉各种窗口的功能;在第二个和第三个项目教学中,除了强化前面所学习的知识点,还将元件封装的创建、设计规则的使用、各种PCB报表的生成以及电路仿真等知识点进行深入讲解;在最后一个电压检测控制电路印制板制作项目教学中,完全以实际项目开发的过程来开展教学,给出电路原理图,和尺寸,电气参数的要求,让学生独立完成PCB线路板的布线,最后分组做出样板。通过这一阶段的教学,使学生能感受的PCB项目开发的真实过程,为以后从事相关的工作打下基础。

3.2 protel99SE软件教学强调学生自主学习与协作学习

“电子CAD”课程中protel99SE软件是作为工具应用于电子技术中,专门用来学习protel99SE软件操作的教学学时数占课程总学时数的25%,因此,对protel99SE软件的学习要求学生以自主学习的方式完成。学生通过教师的引导,掌握自主学习的基本方法,感知自主学习的实质和乐趣,这个部分主要体现在课堂教学上。通过自主学习与协作学习完成项目是项目教学法的重点,问题提出并设计好了执行的过程后,学生就需要通过各种途径、各种方法、各种手段去完成项目任务。学生必须主动地参与到整个学习过程中,通过自主学习与协作学习来迁移旧知识,构建新知识,从而完成一个个的任务。以电压检测控制电路印制板制作项目为例,针对原理图元件的导入、编辑与元器件的新建,涉及多种对象的认识、理解与操作;对于报表的生成与修改,涉及控件与报表的知识;PCB图设计中涉及到对电路板物理特性的规划,元件布局涉及到电子元器件之间的相互干扰,元件封装涉及到对电子元件尺寸到考虑等等的知识内容。除了这些操作性知识外,还有其它的很多操作和要考虑的问题,需要学生去处理、解决。对于这些问题的分析与解决,学生可以先查阅有关的教材、资料,在上机实践中,逐步地理解、模仿、改造,进行自主学习;然后鼓励大家共享资料,相互讨论、交流,进行协作学习;遇到困难时,还可以有教师的指导与帮助,比如老师可以提供一些类似问题的解决方案等,以利于项目的完成。

在电子CAD课程的教学中,通过自主学习和协作学习的教学方式,学生的学习兴趣被激发,学习主动性大大提高了,使教学效率和教学效果都有明显的提高。

4.加强实践教学环节,注重培养学生综合能力

在“电子CAD”课程的教学中,要融入先进的设计方法,注重理论与实际相结合,重视对学生综合能力和实践能力的培养,增加“电子CAD”教学内容的实践环节,拓宽“电子CAD”教学的广度和深度。在项目化教学中,接触各种实际的和模拟的设计与制造课题,进一步消化、巩固所学理论知识,提高分析、解决问题的能力,进一步提高学生灵活应用的能力。在实践教学内容的安排上,与实际应用中典型的印制板制作紧密结合。在实践环节的教学中,启发学生思路。在保证必备的基础知识的同时,通过具体软件在设计中的使用,通过大量实际训练,使学生达到掌握举一反三的、熟练的专业应用能力的程度,使学生能将掌握的电子CAD技能应用于电子技术中,也为将来自己设计和改良一些使用设备打下良好的基础。

5.学习效果评价的多样化

“电子CAD”课程是实践性很强的课程,尽管在教学过程中尝试了很多方法,仍然发现部分同学的主动性不够,学习不够深入。为了激发学生学习的自觉性、主动性,学习效果评价采取多样化的形式。在项目化教学过程中,学习效果采用自评、互评、教师点评相结合的评价方式。首先,学生对照评价内容与项目总结自己的掌握情况,还有哪些操作不会,遇到问题是怎么解决的,效果如何;其次,引导学生相互评价,以促进学生之间相互讨论,取长补短;同时也使学生学会欣赏别接纳别人的观点,从而提高学生的综合素质;再次,对学生在整个学习活动过程中的参与程度、与作交流的情况、运用和掌握的科学方法、科学态情感体验等多方面进行综合评价;最后,教师分析任务完成情况,要善于发现学生的闪光点,积极参与,就要鼓励;只要努力探究,就要表扬;有进步,就要肯定;同时统计学生在任务完成中的问题,教师应及时予以总结指导。

另外,为使学生能够真正掌握“电子CAD”课程内容,除了对教学内容认真组织外。教学过程中,还采取作业和考试兼顾的方式,精选与实际应用紧密结合的电路设计案例作为作业和考试的内容,以培养学生解决工程实际问题的能力。

6.总结

通过“电子CAD”课程的建设和改革,使课程内容更加符合实际应用,课程体系更加优化。在教学方式上通过不断的改革和创新,加强和优化实践环节,注重理论联系实际,注重培养学生自主学习的能力和创新实践能力,为学生的就业创造更好的条件。在近两年的“电子CAD”课程教学实践中取得了良好的实际效果。

参考文献

[1]杨亭.电子CAD职业技能鉴定教程[M].广东科技出版杜,2007,8.

[2]王廷.电子线路CAD protel99使用指南[M].机械工业出版社,2007,7.

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关键词:CAD课程 教学模式 教学改革 探索

CAD指的就是计算机辅助设计(Computer Aided Design),这款绘图软件,是由美国Autodesk公司开发的。利用CAD辅助设计可以在很大程度上提高设计的效率,给设计人员们带来便利。因此,CAD辅助设计受到了业内人士好评,目前,CAD这项技术在很多领域都起到了它独特的作用,在建筑领域里CAD也是被广泛地采用。

1 建筑CAD课程教学方法现状分析

CAD教学主要的特征就是它的应用性,如果只是单纯地去讲解一些理论知识,让学生去记忆一些枯燥的CAD命令,或者是学习一些过于抽象的图形,这些不仅会让学习者失去对CAD学习的兴趣,更严重的是这或许会让我们的学生养成一种任意画图的习惯。现如今,由于CAD教学刚刚兴起,教学资源并不是很完善,加之市面上出现的各种各样的书籍和有关软件都不是很统一,因此教师们在进行授课的时候,也都是照本宣科,按照从前往后的顺序,将课本上所有的内容一一灌输给学生。教师们大多也是只注重软件的讲解,而忽略对专业设计的具体应用。比如在介绍绘图命令的时候,很多的教师会按照书本上的顺序,进行简单的有命令教学,接着便会提及隐身命令,至于这些命令在实际应用中,该如何操作,教师则很少提及。简单地讲解一些命令的使用方法,而没有结合难易适度的实际工程图纸进行实际训练,这让听课的学生们在操作的时候感觉不到应有的成就感,长此以往,学生们渐渐失去学习兴趣。有句话说得好“授之以鱼,不如授之以渔”。CAD设计本就是以应用为主的软件,当理论教学与实践教学相脱节,学生们被理论的外衣包裹起来,本以为当学会了教师所传授的理论知识后,就能独当一面地进行设计了,可一旦进入实际的操作,学生们也就立刻变成了“丈二和尚了”。

1.1 CAD课程的地位与作用 CAD课程是《建筑制图与识图》、《计算机应用基础》等相关课程的后续课程。同时,CAD课程也是《建筑施工技术》、《房屋建筑学》、《建筑结构》、《施工组织与管理》、《工程预算》等课程前期知识的准备。在学生们学习了建筑CAD课程之后,能进一步理解、认识和应用建筑工程制图与识图,更为一些相关的后续课程的学习打下坚实的基础。通过学习CAD课程,学生计算机绘制建筑工程图的能力能够在短时间内提高,这些能力的提高同时也能为学生们后续持久学习并进行建筑设计专业的工作打下良好的基础。

1.2 高职学生的自身素质、特点 高职学校主要是培以培养学生的职业能力为出发点的学校,这是高职院校不同于普高的地方。高职院校的学生曾经也梦想着能像其他学生一样进入高等学府进行深造,他们也付出过努力,他们也付出过汗水,可是由于天不遂人愿,他们只能看着昔日的同窗好友们纷纷进入理想的大学而心理失衡,甚至开始怀疑自己的能力,从而产生了自卑的心理。在权衡之下,他们走入了高职院校,可是每年由于扩招,像他们一样的毕业生一年比一年增多,他们片面的看到有些重点院校的个别学生一时之间没有找到理想的工作,就更加开始否定自我,害怕自己不能达到用人单位的标准,这一系列的打击和挫败感,带给高职学生们一种无限的压力。于是他们之中,有的人开始自暴自弃,逃课、上课睡觉的现象时有发生;但是并非所有的高职学生都是这样,其中也不乏有一些求上进的学生,他们开始认真地分析自身的优势与劣势,并针对自己的特点,有的放矢地去学习,事实证明像后一种学生,往往能开辟出不一样的天地。

1.3 CAD课程常规教法存在的问题 有人曾考察过一些中职院校CAD课程的开设情况,他们发现,在现今的教学中存在很多的不足。比如:教师们的教育教学观念依然很保守,照本宣科,就命令讲操作。在教学中缺乏师生间应有的互动,学生在学习中缺失动力。由于过于注重理论知识的教学,导致理论和实践相脱节,学生们渐渐地对CAD课程失去了应有的兴趣。

2 CAD“教学做”一体化教学模式的建立

从长期的实践来看,理论脱离实际的教学方法是达不到预期的教学效果的。于是人们开始重视学生校内学习与校外实际运用的一致性,利用媒体辅助教学与实际操作、模拟练习相结合,将“教、学、做”融为一体。将课堂教学融入实训室进行现场教学。这一理论在教育部[2006]16号文件中也得到了肯定,并对“教学做”一体化、实施工学结合、改革人才培养模式,提出了明确的要求。

2.1 “教学做”一体化教学模式概述 “教学做”一体化的教学模式,就是指教学过程的实践性,就是教学与生产实践相结合。“一体化”的教学模式指的就是师生双方共同在“一体化”教室中进行的双边活动。边教、边做、边学,将理论与实践密切联合起来,模拟企业真实工作环境,进行项目化教学,提高学生技能水平,完成教学任务和目标。在一体化教学环境中,将知识、理论和实践的教学内容融为一体,将教学内容和教学方法的应用性、综合性、实践性和先进性,培养学生岗位技能水平,从而达到教学目标。

2.1.1 教:以项目为载体引领学生进入建筑CAD课程 在实际教学中通过设定具体的情景,带领学生进入CAD课程,从而让理论知识变得更加真实,学生也能真实地感受到CAD的某一理论在真实的情境下应当如何操作。通过这样的方式,使得枯燥的CAD教学变得富有真实性。

2.1.2 学:以问题为纽带指导学生掌握建筑CAD理论 大多数设计专业的学生都疲于听枯燥的理论知识,面对一段段枯燥的文字,和如同天书似的指令、命令,学生们不知如何下手去操作。但如果教师能随时在课堂上提出关于某一节课的相关问题,引领学生去思考,通过提出问题,让学生带着问题去思考,和学生一起去探索,这样做可以起到事半功倍的效果——一方面能够将学生的注意力集中在课堂教学中,另一方面可以启发学生去思考CAD技术,从而开发他们CAD设计的思维,更重要的是能够增加师生双边互动的频率。

2.1.3 做:以任务为驱动激发学生使用建筑CAD软件 要想熟练掌握CAD绘图技能,其所必需的就是学生动手去操作、去练习,但是现有的教材不能满足教学对图纸的大量需求。学生在学习过程中主要是通过教师的讲解来学习各种作图技巧,对课本上详细的指令介绍都感到很头疼,课本使用率低。课本上的练习不能满足学生练习的需要。如果仅有理论知识,学生在运用时,还是会有某些难度,如果教师能够从课程出发,根据项目分解若干任务,以任务为驱动激发学生使用CAD软件的兴趣,既能加深学生对所学知识的理解与认识,同时又能使学生在完成任务过程中掌握CAD软件实践操作技能,提高解决问题的能力,达到学习本课程的目的。

2.2 建筑CAD“教学做”一体化教学模式的实践 下表是关于园林CAD教学中的一次教学做模式教学法的一次尝试,首先通过对园林就业市场的调查,得知了园林CAD行业所需的技能和知识,确定了本课程的教学目标,之后根据教学目标设计了教学案例,具体如下表所示:

通过由浅入深的教学,将教学内容以项目方式,分解成学生需要逐步完成的各个任务;而通过完成相关的每个任务,学生很快地掌握CAD操作技巧,同时在完成了每个任务的时候,又增加了他们学习的信心,从而使他们对所学的内容充满兴趣。

3 综述

新型的CAD教学模式强调的是“教学做一体化”。教学是一个有机的整体,其中包含了教师一体化、教材一体化、教室一体化。有了对一体化教学模式深刻的理解,再加上优秀的“双师型”教师,专业的教学设备,就可以贯彻一体化的教学理念,更好地完成教学目标。教师在上课之前认真的阅读教材,通过设定符合教学要求的真实场景,将理论知识的讲解,与学生实际应用相结合,从而使学生能够真正掌握CAD技术。

参考文献:

[1]杜智华.浅析建筑市场经济发展对建筑教学的影响.价值工程.2010-03-08.

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关键词: 模具AD/CAE/CAM 内容体系 工程案例 有效性

CAD/CAE/CAM技术在模具生产中迅速得到了普遍应用,模具CAD/CAE/CAM课程(即模具CAX)主要介绍模具的数字化设计制造及相关知识,包括模具CAD/CAE/CAM的基础理论、系统的软硬件构成、常用软件的基本运作流程、特点及二次开发技术等。针对典型的工艺和模具,通过丰富的实例和详尽的步骤说明对其进行深入浅出的讲解,具有很强的实用性和可操作性。

1.课程内容分配

模具CAD/CAE/CAM课程作为材料成型与控制专业的主干课程,一般开设在专业课程的最后阶段。考虑到学生已经在其他课程中掌握了CAD相关知识,同时在后续课程中还要进一步学习数控技术内容,对于CAD、CAE、CAM三部分内容予以针对性的重点强调并适当部分扩充。

即便是通用CAD的延伸,模具设计CAD相对于其他的CAD也有一定的特殊性,如模具构建方式、各机构设计较成熟、模块化便于利用,等等,须利用模具设计中的相关知识并结合通用CAD系统的体系及内容予以阐述。而CAE相对于CAD更加复杂及深入,由于大部分学生以前并没有接触过CAE知识,且CAE所涉及的理论知识过于深奥,因此在CAE部分重点强调分析思想、解题思路及常见的一些问题,应用于模具方面的不外乎这几个内容,如板、体的塑性成形,注塑成型模拟等。由于后续的数控技术课程详细论述CAM方面内容,模具CAM教授过程相对简化,因此仅仅介绍模具CAM的基本概念及自动编程内容。

2.应用软件的辅助教学

作为计算机辅助设计、制造类课程,应用软件的选择及利用至关重要,不但要做到重点突出,而且要尽可能覆盖全面。模具CAD部分的软件应用在教学中突出模具特色,选取Solidwork的插件iMold,这样不但照顾了学生已学的Solidwork基础,而且利用iMold软件使得学生熟悉了模具设计的主体思想及分析思路。为了使学生对CAE有初步认识,实验课程中安排了ANSYS有限元软件教学,帮助学生了解CAE分析中前处理、求解、后处理等结题步骤。之后的课程中考虑到模具应用,设置了Deform及Moldflow这类常用软件的熟悉及应用。在CAM的实验实训过程中,选用了当前较为流行的软件MasterCAM,由于是后续的数控技术课程,因此仅要求学生通过此软件熟悉简单模具构件的建模、加工工艺设计及自动编程下模拟加工的完成。

3.教学方式的多样化

(1)理论讲授与实验实训结合

模具CAD/CAE/CAM课程的特点主要体现在应用性较强,同时其依托的理论内容也在不断更新。为了强化课堂教学效果,提高学生的理解能力及动手能力,课堂中结合当前比较流行的CAD/CAE/CAM应用软件强化各部分应用。着重介绍这些软件的特点、分析流程及其适用性,使得学生在以后的应用中有目的地选择。同时在课程的每部分中设置专门的实验实训内容,进一步加强学生对各部分知识的掌握和理解。

(2)工程实例的应用

既然是工程应用性很强的课程,课程讲授中必须结合实际工程实例进行具体分析。因此,在每部分内容的开始阶段,通过工程实例引出需要解决的问题,结合以前的课程学习研究问题的解决方案,引出应用CAX软件分析和解决此类问题,并通过相关软件的演示开始每部分的教学。

(3)互动式启迪教学

模具CAD/CAE/CAM课程所依据的其他课程内容包括模具设计、机械制图、物理学、材料力学,等等,不同班级及学生在某些方面可能有所欠缺,因此课堂教学过程中须及时与学生加强沟通,进而对以前的知识体系进行简单回顾,使得学生充分理解和掌握当前内容。另外,通过在教学回顾中所发现的相关问题,引导学生自己应用CAD/CAE/CAM知识进行解决,培养学生发现和解决实际问题的能力。

(4)强化课程的逻辑性

课程的讲授既要具有系统性,又要注意过程中的逻辑性。系统性讲究结构清晰、全盘掌握、重点突出,但各部分知识间的关联性、因果性阐述不够。逻辑性注重课程内容的循序渐进、脉络清晰,但思路相对单一。模具CAD/CAE/CAM课程内容繁杂,但各部分之间的关联及层次性较强。从逻辑性方面强调CAD/CAE/CAM相互之间的递进关系,有助于它们之间的相互推衍及内容的连续性分析。如讲到CAE内容时,通过图1所示的逻辑图,进一步明确CAE与CAD之间的关系及数据库在CAE分析中的应用,也为学生的合理利用相关知识提供了较好思路。

4.综合考核分析

模具CAD/CAE/CAM课程内容多,知识点繁杂,且大多数部分具有很强的实用性和实时性,作为应用性知识,提高学生的应用能力、调动学生的主动性可以进一步强化教授和学习效果。因此,在教授过程中始终强调课程内容结合计算机软件的工程应用性,不再强求对概念理论的死记硬背。通过平时的实验打分、考勤基本可以评估学生的掌握程度,最后结合开卷或大作业考试客观评价学生成绩。模具CAD/CAE/CAM课程考核中强调学生的动手和应用能力,通过大作业完成成绩评估,主要是应用某种CAX软件完成具体模具的设计、分析或制造。

通过几年的实践教学,学生对于模具CAD/CAE/CAM课程的兴趣明显提高,且在实验课中的动手主动性显著增强,将期末的考核分配至平时的严格要求,保持了学习的一致性及连贯性,显著强化了教学效果,得到了一致好评。

参考文献:

[1]肖祥芷.模具CAD/CAE/CAM[M].电子工业出版社,2004.

[2]李志刚.模具CAD/CAM[M].机械工业出版社,1999.

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[关键词]教学改革;CAD;技能大赛;实践

职业学校的技能大赛,依据国家职业资格标准,紧扣行业发展趋势,十几年来为社会培养了大批生产、管理、服务等方面的高技能劳动者,实现了人才培养与企业需求的无缝对接、零距离上岗。技能大赛深入贯彻落实《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》和《省政府关于加快推进职业教育现代化的若干意见》的有关精神,建筑CAD赛项主动把握新时代江苏省经济发展方式转变和产业转型升级对技术技能型人才需求的要求,紧密对接职业教育“1+X”趋势,有效引领职业学校加强专业教育教学改革,助推职业学校在培养技能型人才上的专业建设,引领教师进行教育研究,在专业结构、课程体系、课程标准等方面真正落实“产学融合”的职教理念,真正实现“做、学、教”一体化,有效地培养出“素质本位、德技融合、知能并重”的“知识型、技能型、创新型劳动者大军”,最终达到“以赛促教、以赛促学”的目的。然而,随着职业学校技能大赛的热潮,也涌现出了不少问题。各学校为了取得技能大赛的优异成绩,将整个学校的资源倾向于少数参加技能大赛的同学身上,难以做到学生全员参与,背离了职业教育面向全体学生的发展方向。如建筑CAD技能大赛项目,参赛选手经过系统的训练,可以掌握CAD、房屋建筑、工程制图与识图等相关专业知识,并且能够解决实际工程问题,但是付出的精力过多,难以兼顾其他课程的学习。同时,技能大赛与平时的CAD课程教学的联系不甚紧密,造成了教学资源的浪费。此外,学生在课堂上掌握的知识,也不足以满足实际工程和以后的工作需要。因此,对于技能大赛内容如何融入CAD课程改革,CAD教学如何为“1+X”证书制度服务,做到全体学生参与职业技能培养,对进一步提高学生的职业素养和人才培养质量有着重要意义。

一、学生关于CAD学习状况调研

针对学生的CAD课程学习情况,笔者对于所在学校建筑系学生做了调查问卷,分为已学CAD课程的高年级学生及未学CAD课程的低年级学生。此外,对于已毕业参加工作的学生,关于CAD技能方面的情况,也进行了相关走访和调查。

(一)已学CAD课程的学生

针对学过CAD课程的高年级学生,随机发放了160份调查问卷,共收回有效问卷147份。该调查问卷共10题,对于问卷的情况,共总结了以下几点:①学生普遍认为CAD技能对以后从事相关专业的工作非常有帮助,或是通过家长、学长的亲身实践了解过其重要性;②以前的CAD课程学习阶段,学的不够透彻,已经遗忘了很多知识点,希望能有机会继续学习CAD技能;③没有关注过CAD课程与房屋构造、建筑工程识图等相关专业课的衔接,导致图纸有时候看不懂,或是自己画的结构是什么也不清楚,就是一味地抄绘图纸,难以做到融会贯通;④对于制图规范、出图标准不太清楚,只是学过手绘图纸和电脑CAD绘图,但是从没有打印过自己画过的电子图,不知道出图效果如何;⑤参加过CAD社团课的学生,则对于绘图技巧、制图标准等掌握透彻,也打印过自己画过的图纸,学习效果较好。

(二)未学CAD课程的学生

在对未学CAD课程的一年级学生的调研中,了解到他们心中的想法:其一,相比其他理论课程,在实训室机房能自己操作练习的CAD课程显然更具有吸引力。其二,这部分同学正在学习手工绘制图纸和房屋构造相关知识,他们希望能在学习的时候也能加入计算机绘图,边学理论知识、边手绘图纸与电脑绘图相结合,这样的学习模式更为适合,学习效果会更好。

(三)已毕业参加工作的学生

采用企业走访的形式,了解从事建筑相关专业毕业生的工作现状。高同学是2017届建筑工程系毕业生,曾经获得2014年建筑CAD项目的省赛和国赛金牌,目前在本市建筑企业从事BIM建模相关工作,已参与过多个建筑工程项目的深化设计工作。在和高同学的谈话中,了解到几个关键信息:首先,在入职的前期,由于高同学具有较好的CAD绘图和建筑识图的基础,对于工作上手非常快,一下子就在多位新同事中脱颖而出。其次,对于CAD社团的教学模式,高同学给予了充分的肯定,在CAD技能团队的两年时间中,由于竞赛特点,对于参赛选手的识图能力,绘图规范、技巧,建筑规范等相关内容要求非常高,因此社团训练中重点培养了这些方面,对于以后的从事相关工作奠定了基础。最后,高同学也对CAD社团和CAD课程建设提出了一些建议,如CAD课程的考核可以将绘制图纸打印出来进行评价,能够更为直观地看到自己的作品。同时,笔者也走访了另外一位2017届建筑工程专业的毕业生李同学,也在从事建筑工程施工工作。李同学表示,参加工作初期,自己就遇到了非常难的问题———看不懂图纸,以至于很长一段时间只能跟在别人后面做做没有技术含量的事情。在课堂中所学的房屋建筑学知识和识读、绘制图纸很难结合到一起,学了这个忘了那个,一方面自己学习基础不够扎实,另一方面也觉得课程内容难以满足工程实践要求。李同学是利用空余时间自己学习,并积极向项目上其他人员请教,重新学习了CAD知识和房屋建筑学理论,花费了大量精力才赶上进度,让自己成为一名合格的施工技术人员。如果再有一次机会,他表示一定要珍惜上课的机会,并且进入CAD社团进行进一步加强练习,能够像自己的同学高同学一样,参加工作后就能迅速上手。

二、以社团课形式改革教学方法

教学方法改革是一项漫长而艰辛的工作,一下子在正式课堂教学中实施起来较为困难。因此,我们在CAD专业社团中率先开展起来,至今已有累积了近4年的经验,最早参与社团的学生有已经有毕业的,也有踏上实习岗位的,更多的学生目前还在二、三年级继续学习。

(一)改变课堂教学方法

传统的CAD课程教学,从基本命令和基本操作开始,由线条到几何图形,逐步深入到建筑平面图、立面图、剖面图绘制,学生一味模仿抄绘建筑施工图,甚至都想象不出所画的建筑结构是什么样的,CAD操作和建筑知识互相剥离,学生缺少学习主动性,只是按照教师的思路按部就班,学习过程枯燥无味。另一方面,传统CAD教学主要是软件操作为主,对于制图规范、出图要求等要求不高,导致很多同学虽然能画出图纸,但是所绘制的图形不满足制图规范,尤其是打印出来的效果,更是让其他人无法识别所画的建筑构件。在近几年的建筑CAD社团课教学中,笔者将CAD软件操作与建筑识图内容融合,调整教学顺序,以建筑工程案例出发,引导学生去认识建筑构件,去思考构件的形体需要如何通过平面图形去表示,去研究需要哪些图纸才能实现按图施工完成该工程。之后再去分析建筑平面图、立面图、剖面图、详图等图纸的图形绘制,最后去研究完成图形绘制的基本命令和操作,使学生主动参与学习过程,进而将学习过程变得生动有趣。此外,引入建筑CAD技能大赛部分要求,注重培养学生绘图的规范性,尤其是社团课结束后对于学生的考核,是要将所画的建筑图打印出来评分,图形是否表达清楚、图线是否清晰一目了然。

(二)改变课程考核与评价方式

目前大多数课程的考核方式为平时分与期末考试分数相结合的考核方式。其中,平时分主要是学生的上课表现情况、作业情况的评价,由于CAD绘图的特殊性需要用到电脑,所以大部分的作业需要在课上完成,因此教师只能布置一些难度较小的基本图形,否则学生将来不及完成作业。此外,期末考试为上机操作,同样由于时间限制,无法考核完整的建筑图形绘制,涉及内容较少,难以真实反映学生的实际学习水平。基于上述问题,笔者在CAD社团课中,会布置一到两次大型课后作业,限时两周左右,如绘制学生自己家里的建筑平面图,或是家里所在楼栋的外立面图,或者是自己感兴趣的建筑结构图等,来作为学生的期末考核分数。这种考核方式打破了常规,避免了一张试卷定成绩的弊端,同时也能激发学生的学习兴趣,从而促进学生更全面的掌握知识点。此外,在评价方式上,也做出了巨大改变。传统评价模式是从教师的角度出发,以学生的电子文档图作为评分依据,画的多则得分高,侧重于绘图速度而忽视了成品图的规范性和建筑理论知识的考查。因此,基于建筑CAD技能大赛的课程教学改革,在评价方式上也引入了部分技能大赛的评分标准,不仅要将最终成果图进行评分,也要将绘图是否满足建筑规范要求、打印出的图纸是否清晰等标准都纳入进评分中。如学生绘制某建筑一层平面图,所给素材中建筑散水结构的宽度未标注,需要学生自定宽度,那么学生对于散水的宽度规范不了解,就可能导致该处错误。另一方面,不再单一的以教师评分作为依据,而是以教师评价+学生之间互评+企业评价的点评模式。教师评价主要根据学生平时情况和成果图进行打分,学生之间的评分主要由各小组互相进行打分,企业评价是企业人员来对成品纸质图纸进行点评,每学期的社团课都会邀请设计院工作人员来进行一到两次指导工作。该综合评分模式,打破了原有的一份试卷定分数的考核办法,能够反映出学生的真实学生状况。此外,打印出自己所绘制成品图的方式,学生可以一下子就发现自己的问题所在,有效激发学生的学习主动性和趣味性。

(三)实行校企双主体育人

根据企业工作岗位需求,开展现代学徒制合作,学校企业合作制定CAD技能人才培养方案,按照工学结合模式,实行学校企业双主体育人。一方面,课程评价引入了企业专家,专家点评为学生的职业发展指明了方向,少走了大量弯路。另一方面,教师和学生也有机会去企业进行短期的培训和实践,能够了解到建筑行业的最新动向,明确培养目标,学生和教师可以更好地适应社会需求。

三、实践效果

(一)串联专业课的学习,延伸学习空间

传统的人才培养方案,学生先学习工程制图,再学习房屋建筑学,最后学习计算机绘图,按照授课计划一条线的学习,学到后面就忘了前面,学习的效果大打折扣。将CAD绘图与房屋建筑学、建筑工程制图与识图等课程有效衔接,多门课程相互融会贯通,学生在学习的空间和时间上,能够得到有效延伸,避免了这些课程不在同一学期上而导致“顾此失彼”的情况。

(二)提升学生操作能力

建筑CAD社团课程要求选手理解建筑工程制图原理,掌握建筑制图国家标准,有较强的建筑施工图识读能力,熟悉民用建筑的构造原理、设计要求和规范要求,了解建筑CAD的先进技术,熟练掌握建筑图的计算机制图技能,提升了学生的职业能力和就业质量。在社团教学中,教师经常组织学生交流绘图方法和过程,分享各自的绘图经验,学习不同的绘图手段,全面提升自己的操作水平,内化自己所学的知识与技能。学生在逐渐掌握了平面图形的绘制以后,部分同学会有枯燥乏味的情绪,不利于后续教学任务的开展。因此,在教学中引入了三维建模内容,要求学生将自己所绘制的平面图形建立成为三维构件,不仅培养了学生的空间思维能力,更是激发了学生的学习兴趣。例如,在遇到楼梯平面图、剖面图的绘制中,学生难以看懂图形的画法,引入了楼梯的三维模型,切换不同的视角,能够看到各个方向的视图,这样既加深了对常规理论知识的了解,又锻炼了计算机绘图的能力。

(三)推动“三教”改革

建筑CAD是一门典型的项目化课程,项目教学法及任务驱动法等教学方法在很多专业课程教学中非常实用且效果显著。项目教学法,是师生通过共同实施一个完整的项目而进行的教学活动,是“行为导向”教学法的一种。一个项目是一次计划好的有固定开始时间和结束时间的工作,原则上项目结束后应有一件较完整的作品。参与社团课教学的几位老师,经常一起总结教学经验,通过课堂评价、教学咨询、教学调查等方式进行跟踪,激发教师教学潜能,不断提高教师教学能力,突破教学瓶颈。同时,结合了“三教改革”“1+X证书”等新的教育改革趋势,挖掘新时期教育教学改革的亮点、特色,我系教师在网络平台建立了相关课程,录制了大量教学视频和实训操作视频,可供学生随时浏览学习,提升学习效果。技能大赛融入CAD课程教学的实践,促进职业院校重视师资队伍建设,有效提高“双师型”教师素质。同时,也引导了职业院校进行教学改革,加快中职院校对建筑工程CAD技能人才的培养步伐。

(四)促进校企合作

职业学校校企合作的育人模式,形成了产教融合、校企合作、工学结合、知行合一的培养机制,不仅发挥了企业在职业教育中的重要主体作用,更为学校培养了大量知识型、技能型、创新型的劳动者大军,促进了社会经济的快速发展。建筑CAD社团课在平时教学和最终评价等方面,需要企业专家的介入,来完善整个课程的系统教学。该教学模式加强了校企合作,推动了学校实训基地建设、课程改革、师资队伍建设,优化了人才培养模式。此外,校企合作也为学生实习实训、教师实践、学生就业创业等提供了支持。学校和企业已经成功组织了多届CAD技能大赛,取得了非常显著的效果,不仅是学生的职业能力大大提高,同时也为企业输送了大量技能型人才。

四、结语

CAD社团教学将CAD知识、制图与识图、房屋构造等相关课程有机结合,并融入技能大赛部分模式,经过几年的实践累积了大量经验,这种教学方式逐渐成熟。一方面,学生的学习变得更加主动,学习兴趣提升,能够解决实际问题,大大提升了学习效果,学生能更好地掌握建筑识图与制图的基本知识和计算机绘图的操作技能。另一方面,教师在授课过程中,结合“三教”改革,调整教学顺序,改变固有思路,并积极开发数字教学资源,采用多种教学方法,在教好学生的同时自己的专业技能也在逐步提高。第三,企业专家参与教学和评价,学生和教师能够第一时间了解到行业的最新动向,明确培养目标,学生跟着实际建筑项目展开学习,将来可以更好地适应社会需求。第四,学校和企业以多种形式合作办学,探索共同管理的教学新模式,不仅促进职业学校的实训基地建设,同时也完善了企业的职业技能鉴定方案。最后,CAD课程的教学改革,不仅推动“1+X”证书制度的开展,为建筑信息模型(BIM)、建筑工程识图项目等级证书奠定学习基础,更深化了职业院校人才培养模式的改革,促进了校企合作办学的体制变革。

参考文献:

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[2]钟蔚.中等职业学校项目创建工作的目标激励机制研究———以江苏省H中等专业学校若干项目为例[D].苏州:苏州大学,2020.

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[6]陈英.项目教学法在土木工程制图与CAD课程教学中的探索与应用[J].湖北函授大学学报,2015,28(20):95-96.

篇7

关键词:机械制图与CAD;理实一体化;教学模式;教学目标

随着“中国制造2025”、双创和“一带一路”等重大国家战略决策的推出,职业院校作为技术技能人才培养的摇篮,为了适应现代经济和结构的发展,需要全面进行教学改革,积极创新教学模式,加强对实践教学的重视,提高人才的培养质量,以满足社会对人才的实际需求。《机械制图与CAD》课程是高职机械制造与自动化专业的一门技术基础课,培养学生对图样的识读和绘制能力。该课程学习的好坏对后续专业课学习乃至今后工作都有很重要的影响,在专业培养中占有很重要的地位。由于近年来职业院校的学生生源质量不高,基础较差,学习积极性不高,对专业不感兴趣,从而导致课堂教学质量达不到预期的教学效果。显然目前课堂以教师讲授为主,学生学习被动听和做的教学模式已不适应现状,必须进行教学改革,开展基于工作过程的理实一体化教学是提高课程课堂教学质量的有效的突破口,是适应目前实际教学的有效方法。

一《机械制图与CAD》课程教学改革思路

(一)重新整合教学内容。打破原来传统的注重理论知识的学科体系,针对职业岗位实际工作内容,基于“工作过程导向”构建“学习情境”,以直观的典型工作任务为核心,任务由简单到复杂,涵盖相应知识点和技能点,使学生亲身感受生产实践,学习掌握的知识与技能具有实用性,以提高学生的学习兴趣。(二)改革教学方法和教学手段。在教学实施中,以学习任务为引领,通过教师进行必要的讲解和示范,讲练结合,小组成员合作完成任务学习,由过去“填鸭式”的教学方法,转变为以学生为主体,教师为主导,引导学生“怎样学,”实现“教、学、做”一体化,理论与实践一体化的教学模式,逐步培养学生的空间思维能力,并注重学生职业素养及可持续发展能力的培养,达到高素质技能型人才培养目标。(三)改变课程考核方式。对学生考核不再是单一的知识考核,应建立起以能力为核心,知识、能力、素质相结合的考核方式,注重学习过程的考核。

二《机械制图与CAD》课程教学内容的建立

(一)工作岗位及人才培养目标的确立

围绕新疆及奎屯“金三角”经济发展和产业结构优化升级,通过毕业生就业岗位跟踪、调查及专业、行业调研,确定了普通机床操作工、数控机床操作工、机械产品装配工、机械加工工艺员、产品售后等五个岗位,及其机械制造企业,培养生产一线从事机械加工、装配、工艺规程编制及产品售后服务等高端技能型人才的培养目标。

(二)典型工作任务的确定

通过课题组对企业调研及专业指导委员会中来自企业和行业的专家指导,了解机械类各岗位的工作过程与工作任务要求,分析并筛选出“识读零件图”和“识读装配图”两项典型工作任务。

(三)课程学习情境的设计

围绕培养学生具有识读工程图样的能力和初步表达设计思想的能力,为专业学习打好基础课程培养目标,通过对机制专业典型工作任务分析,并注重手工绘图和计算机绘图内容的衔接,分解出工作过程隐含的知识,建立工作任务与知识、技能的联系,选择了五类典型图形绘制与识读任务为载体,设计了平面图形的识读与绘制、几何体三视图的绘制与识读、零件图的识读与测绘、标准件与常用件的绘制、装配图识读与测绘等五个学习情境,对应学习情景设计了相应的19个学习任务,见表1。通过该课程学科体系下的知识解构和重组,打破了传统的理论与实践教学的界限,从学生技能技巧的形成从学生的学习认知规律出发,由简单到复杂,基于工作过程为导向,以实际的工作任务为载体开展课程学习,更易实现职业能力的培养。开发后的课程将投影理论下的图形绘制、相关国家标准与计算机技术紧密结合,符合新时代对制图课程教学提出的要求。

三《机械制图与CAD》课程理实一体化教学的实施

教学以“任务驱动”开展,将教学目标、教学内容融入具体的图形绘制与识读学习情境中,学生以4-5人组成学习小组,按“资讯、决策与计划、实施、检查与评价”四个环节进行,在具有职业氛围的环境中完成任务。教师教的过程是操作示范,精讲理论知识,由教转变为导;学生学习重点是技能训练,由学转变为做,通过生产中的典型零部件为任务载体,学习的知识与技能能应用到实际生产中,即实现理实一体化,“教、学、做”一体化。下面以“轴承座的尺寸标注”为例说明具体的教学组织实施过程,见表2.四《机械制图与CAD》课程理实一体化教学模式下的考核评价为了配合检验课程的实施成果及是否达到教学目标,需采用合理有效的课程考核方式,改变以往考试成绩判定是否合格的单一评价方式,建立过程性评价与终结性评价相结合的评价体系,注重过程考核,见表3。这样以学生的职业能力形成为标准,采用多种考核方式综合评价学生的学习效果,能激发学生的学习热情和竞争意识。笔者认为,比较理想的职业指导工作范畴理应关注学生发展自我和职业发展两个方面,因此,应将职业指导工作内容进行扩充,将职业道德培养、职业素质养成、学习能力培养和创新创业能力提升等方面内容纳入到工作体系中。其一,要将职业道德培养融入职业指导体系中。国家的发展,需要的是具有良好职业道德的技术技能型人才,职业道德是首要的。因此,培养具有良好职业道德素质的合格毕业生是我们高职教育工作的逻辑起点。高职院校应将职业道德素质、职业精神培养贯穿到专业教学实践和学生日程学习生活的全过程。而具体到职业指导工作,应通过各类丰富多彩的教育实践活动,帮助学生了解基本的职业道德素养、岗位素养,使学生将职业道德内化于心,外化于性。其二,要将学习能力指导融入到职业指导体系中。学习能力,是一个人自我发展的核心能力。国家明确对职业教育人才培养明确提出“实现就业有能力,升学有基础”的要求。高职院校学生存在学习能力不强、学习习惯不良等问题,这些问题和不足对未来择业就业和职业生涯发展会产生一定影响。因此,高职院校职业指导工作应针对上述问题,增加学生学习能力指导模块,帮助学生提升自我学习能力,为他们职业生涯发展奠定扎实的基础。其三,要将创新创业教育融入职业指导工作体系中。创业教育已被联合国提升到与学术教育、职业教育同等重要的地位。在“万众创新,大众创业”的背景下,高职院校职业指导工作者应充分认识到创新创业教育是时展赋予的任务,充分认识其对高职院校学生发展的重要意义。根据人才培养定位和创新创业教育规律,充分利用校内外教育资源,逐步建立学生创新创业教育工作体系,系统培养学生创新创业意识,提升创新创业。

四构建工作体系:建立系统科学的职业指导工作体系

构建系统科学的职业指导工作系统,是高职院校人才培养工作的需要,更是学生发展的需求。一方面,高职院校职业指导工作是一项系统工程,它不是孤立存在的,必须将其融入到学校教育教学的方方面面,必须贯穿于人才培养的全过程。另一方面,职业指导工作体系的建立应遵循学生成长发展的动态规律,做到分阶段、有步骤、不中断。笔者认为,高职院校工作体系的构建,可以包括以下四个子系统:一是由职业指导理论知识讲授、学生学习能力培养和创新创业知识教育构成的职业指导与创业教育课程教学子系统;二是由第二课堂活动、岗位实习、社会实践和社团活动构成的职业道德培养和职业素质养成子系统;三是由就业咨询与心理咨询,心理测评、就业测评和职业能力测评构成的咨询测评子系统;四是由学校党政统筹协调、政策落实、队伍建设、经费落实、工作督查等方面构成的保障子系统。上述四个子系统共同发挥作用,形成合力,构成了一个完整的职业指导综合体系,职业指导工作就不会仅仅局限于为学生升学或找工作提供指导和帮助这么简单,而是着重于全面提升学生的自我发展能力,实现学生自由全面发展目标。

参考文献

[1]刘子超,开芳.试论高校职业指导的开展与实践[J].教育与职业,2015,(28):75-77.

[2]陆洪.浅析高职院校职业指导的局限性及其突破[J].教育与职业,2014,(21):89-91.

篇8

关键词:“CAD/CAM”系列课程;教学方法;实践教学;创新设计

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

目前高等教育发展的重点已由数量扩张转变为质量的提高,教学内容和课程体系直接反映教育的目的和培养目标,同时也是培养高素质人才、提高教育质量的核心环节。多年来针对机械类专业的CAD/CAM系列课程的教学改革一直都在进行,并取得了一定的效果,但整个改革主要还是围绕二维绘图、二维设计展开的,较少触及目前制造业广泛使用的三维实体设计技术,设计、绘图、修改工作量大,浪费了大量的精力和时间,在课程设计与毕业设计过程中问题尤其突出,不利于培养造就制造业急需的具有现代设计能力和创新意识的人才。

1 构建CAD/CAM系列课程新体系,培养高素质人才

针对目前CAD/CAM系列课程教学内容和课程体系存在的问题,密切结合当今世界制造技术的飞速发展,采用现代三维CAD/CAM技术,对传统的二维绘图、二维设计教学内容与课程体系进行全面重组与整体优化,以先进的三维实体设计系统为平台,以培养学生的现代化工程素质和创新能力为目的,将现代三维设计、分析与制造理念和方法全面引入CAD/CAM系列课程教学过程,建立了全新的基于三维CAD/CAM技术的系列课程体系。在课程设置上,充分考虑社会与时代要求、科学知识及个性发展的需求,并实施了新的人才培养计划。经过实践、完善,建成了CAD/CAM系列课程体系,如图1所示。

2 优化教学内容,培养学生创新设计、分析、制造的理念和方法

在教学改革中,教学内容决定着学生的知识结构和专业能力,教学内容必须紧跟科技的发展,紧密联系客观实际。在教学内容的优化过程中,应结合先进的制造技术,将三维实体技术贯穿于教学全过程,重点构建好三维CAD/CAE/CAM技术平台[1,2]。

2.1 以三维CAD技术为平台,培养新的设计方法和设计表达方法

现代CAD/CAE/CAM技术使得数字化三维实体成为产品设计和加工的数据源头和载体,三维实体成为工程技术界的新语言。在三维CAD平台下,设计者从产品的实际需要出发,可以利用所掌握的三维实体设计理论和方法,建立三维实体模型并真实显示在计算机屏幕上,直接观察产品的结构是否合理、设计上有无缺陷、各零部件的装配关系有无干涉现象等,并且可以通过机构运动仿真对设计结果加以检验。因此,学习和使用三维CAD平台进行设计,可以将设计构思和表达统一起来,有利于思维的创新。

为此,在机械类教学中,我们将三维实体设计作为设计方向,引入主流三维设计软件Solid Works。Solid Works的学习,使学生掌握计算机辅助设计工具,为工程设计打下基础。同时也可以在教学过程中,将Solid Works软件作为辅助的教学工具,充分利用其真实三维环境,形象、直观地演示从物体——平面图形——物体的投影转化过程,以及各种实体建模的方法,帮助学生理解投影的基本知识、三维建模理论知识等内容,提高学习效率。

2.2 以三维CAE技术为平台,开设现代分析计算方法学课程

将有限元分析和优化设计知识引入到新的课程体系中,改变传统机械设计依靠经验公式、手工计算的方法。借助Cosmos/Works等三维CAE设计软件,直观地进行有限元网格划分,载荷和边界条件确定,强度、刚度分析计算。培养新的设计理念,使学生掌握全新的设计计算方法,实现教学内容的3个转变:

(1)由手工设计计算向应用计算机分析计算转变,强化计算机应用能力;(2)由过去的图解法向解析法转变,使理论与计算机技术统一起来,提高设计效率和质量;(3)由过去重机构分析计算向重机构综合转变,提高学生机构方案构思、设计创新能力与综合应用知识解决实际问题的能力。

将机构运动仿真基本知识和三维CAD设计软件的使用结合起来,借助三维CAE设计软件分析计算零件应力、应变、变形大小、约束反力等。使学生掌握有限元分析计算方法,机构运动仿真等新的设计分析方法。

通过现代设计计算方法课程的教学,生动具体地讲解优化设计、可靠性设计的工程应用,提高教学效果,培养学生提出、分析和解决问题的能力。

2.3 以三维CAM技术为平台,培养现代加工制造技能

为了使机械专业学生更好地掌握现代加工制造方法,在教学内容上进行两方面的改革,一是浓缩传统的专业课,将金属切削原理与刀具、金属切削机床、机械制造工艺、机床夹具设计等整合为机械制造技术基础,保证基础知识的掌握。二是增加现代三维CAM技术方面的知识内容,主要讲解数控技术概念和数控加工原理,数控编程基础及手工和自动编程方法及数控加工仿真等。

为达到突出“学为所用”的目的,使学生真正掌握现代加工制造方法和技能,在教学中,引入三维CAM软件So1id CAM。So1id CAM是Solid Works的嵌入式NC软件,Solid CAM软件完全运行在Solid Works内,可以获得所有Solid Works的数据,利用Solid Works设计的三维实体模型自动成为Solid CAM的数据源,真正实现了CAD/CAE/CAM集成。此外,Solid CAM提供了3种仿真标准,即基本刀具路径仿真、2D仿真以及加工操作的3D仿真。Solid CAM仿真功能,能很好地验证创新思维,激发创新愿望,强化工程意识培养。

在教学过程中,安排相当数量的上机实践课时,学习数控加工程序生成、刀具轨迹模拟仿真及数控加工仿真。强化理论,突出实践动手能力和应用技能的培养。

3 积极开发应用现代教育技术和手段,培养创新人才

充分发挥多媒体教学手段丰富、形象直观、便于理解、信息量大的特点,采用图、文、声、像并茂的多媒体CAI课件,将三维CAD/CAE/CAM技术及其相关课程有机地结合起来,营造一个教学互动、生动活泼的学习环境。将虚拟现实技术引入三维CAD/CAE/CAM技术教学,构建虚拟的工程环境,使学生在具有交互性的环境下,进行构想,自主发挥,自主设计,充分领略用计算机来辅助产品设计和制造的含义。

3.1 设计三维CAD网络教学系统

三维CAD网络教学系统设置了网络课程、课后习题、模型与零件库、数字技术及网上答疑几大模块。网络课程模块包括AutoCAD软件、SolidWorks软件、ProE软件等视频教程;模型与零件库模块包括二维零件展示、三维零件展示、学生作品展示、下载专区等;数字技术包括数控加工、数字测量、二次开发、技术交流等。各子系统和模块之间通过导航功能即可实现模块之间自由跳转。

3.2 开发三维CAE网络学习系统

三维CAE网络学习系统包括授课系统、教学辅导、考试系统、在线答疑及互动交流等功能,通过学生在计算机上选择、设置、操作等,让其亲身体验课程交互作用所带来的乐趣和感受,提高学习效率和兴趣,将现代教学方法融于传统的教学方法之中。该系统开辟了学生与教师、学生与学生之间的互动平台,激发了学生主动学习的热情。

3.3 研制了数控技术网络课程

数控技术是一门实践性很强的课程,在实际生产中应用很广泛。但是学生在学习时,无法在课堂上直接感受到生产现场加工场景。为此,制作数控技术网络课程,利用Flash,SolidWorks,Photoshop,Dreamweaver等软件制作大量的动画,同时配有影音文件和图片,采用图文、电影、动画等形式,增强了信息的传播效果。大量数控设备的图片和数控加工先进制造影片,数控加工仿真加工动画,将抽象的教学内容和难于表达的先进制造生产现场直观地展现给学生,便于学生对教学内容的理解,使学生掌握数控加工技术和基本理论,并具有良好的综合实践能力。

4 突出实践环节,强化学生工程意识的培养

实践教学环节是培养学生动手能力和创新思维的有效途径,实践教学中,强化三维CAD/CAE/CAM软件操作技能的培养,把应用三维CAD/CAE/CAM软件解决工程实际问题作为落脚点,使毕业生与机械制造行业实现“无缝对接”。为此,我们建立了机械产品三维设计创新实验室和数控加工仿真实验室[3]。

4.1 三维设计创新实验室

建立“机械产品三维设计创新实验室”,培养学生机械产品创新设计能力。以现代数字技术为依托,改变传统以图纸为主的交流模式,使产品设计、受力分析、仿真、数控加工全过程的交流无图纸化,探索出一条全新的以三维数字技术为主的交流模式,加快制造业信息化的进程。

该实验室的建立,为广大学生提供了创新实践的环境,激发了学生的学习热情和创新设计积极性。学生可进行各种部件、整机的模型搭建,学习相应的编程方法,完成模型的设计、制作。训练时采取先向学生展示已搭建好的工业模型及控制方式,让学生亲自拆装现有工业模型,在此基础上允许学生根据自己的构想,创新搭建自己设计的新机构、新系统。通过对工程问题的观测、分析、更新、设计、实践,让学生体验创新设计的全过程,并完成设计构思、搭建模型、编程与控制加工,实现创新设计的相应环节,通过创新试验训练,使学生掌握机械产品从设计到成品的数字化形成过程,培养了学生的创新工程意识。

4.2 数控加工仿真实验室

数控编程及仿真加工实验主要是使学生熟悉常见数控加工设备,如数控铣床、数控车床的外形布局、运动分配以及操作方法,掌握编制数控加工程序的基本方法及常用指令的使用,数控加工的实体造型及自动编程、数控加工的计算、CAD/CAE/CAM集成等训练[4]。

为了提高实验教学效果,数控编程及仿真加工实验采取模拟仿真实验和实际操作实验相结合的方式进行。为此,项目开发了数控加工模拟实验平台,利用该平台可以观看实体加工过程模拟仿真演示,完成数控加工的模拟实验,满足数控实验基本要求;实现了被加工零件CAD\CAM集成,完成了NC程序的自动编制与模拟仿真加工;在该实验平台的支持下,学生能够完成数控铣削实验和数控车削实验的以下要求: 工艺参数拟订与输入;选择加工方式;调整机床参数;观看实体加工过程模拟演示和编制数控加工程序。它既可用于无数控加工设备的条件下进行数控加工实验,也可以用于实际数控设备上进行实验之前的预习准备,以减少昂贵的数控机时和防止事故发生。

5 教学实践与效果分析

5.1 提高了学生的学习积极性

三维实体模型形象直观,三维实体设计模式与人实际上所观察和认识事物的过程一致,符合心理学客体优先效应,因而简便易学,将学生从繁琐的三维到二维、二维到三维的训练中解脱出来,极大地提高了学生的学习积极性。

5.2 培养了学生的工程设计意识

新的教学内容和课程体系适应三维CAD/CAE/CAM技术发展的需要,将计算机技术与工程设计紧密结合为一体。在教学中突出三维实体的地位与作用,使学生从三维立体入手,较全面地理解物体的构成原理与表达方法。学生利用所掌握的实体造型知识在计算机上建立三维模型,并对其进行工程分析、虚拟预装配、运动过程模拟以及原型制造、虚拟制造等,培养了学生现代设计意识。

5.3 达到了学为所用的教学目的

学生以三维实体设计技术为基础,三维实体设计软件为工具,通过课程设计和毕业设计的训练,掌握了新的设计制造方法,正确地表达了设计思想,圆满完成了设计任务。

学生利用CAD/CAM技术设计制造的作品荣获“中南地区大学生创新设计与制造大赛”二等奖;在全国大学生力学建模竞赛中,获得周培源力学竞赛河南赛区二等奖、三等奖多项;在第十一届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛获得三等奖的好成绩。

6 结束语

机械类课程体系改革的突破口在于现代计算机技术、机械设计和机械制造技术的有机融合。为了实现这一目标,我们的观念首先要跟上时代的步伐,要以本专业课程体系的整体优化为目标,以现代CAD/CAE/CAM技术为平台,针对当今世界制造业的发展现状,努力适应现代设计、现代分析、现代制造技术对专业人才的需求;增设与CAD/CAE/CAM相关联的一系列新课程,最终实现在无纸环境中的设计与加工、虚拟样机的制作,努力提高现代化教学层次和教学目标。

参考文献

[1] 段红杰,于善启.面向三维CAD/CAM技术的机械类专业教学改革的研究与实践[J].郑州航空工业管理学院:社会科学版,2007(5):125-127.

[2] 陈鹏.基于数字化技术的应用性本科机械类创新型人才培养体系的构建[J],中国电力教育,2008(12):101-103.

篇9

关键词:机械制图;CAD;教学法; 计算机辅助教学;教学融合

随着计算机的广泛应用和普及,生产实际中对制图的要求也随之发生了很大的变化。图板丁字尺等绘图工具、绘图仪器已经被计算机所取代;手工绘图已经被计算机绘图所取代。因此制图课的教学也必须跟上时展的步伐。引入计算机辅助教学,及时调整我们的教学方法、内容,对学生提出新的要求,采用现代化的教学手段,培养出现代企业需要的高素质的劳动者。

一、机械制图在CAD中的必要性和重要性

1、随着计算机的发展CAD技术在机械制图中得到了普遍应用及推广,CAD技术的发展推动了计算机图形图像类和现代化机械工程的发展,特别是现代机械工业中数控机床及机电—体化技术和计算机精确建模的需求,更需要CAD的基础知识和三维立体知识。

2、CAD技术是现代化制图的需要,它作为计算机辅助设计软件具有甩图板功能,但仍然需要有机械制图知识的支持,机械制图是训练学生的识图和制图的能力,是培养学生思维,树立三维图形和动手绘图能力的课程,是CAD技术中必不可少的重要基础。如果没有机械制图知识,即使会使用CAD,也将仅仅是一个描图员,因为他不可能创造出新的应用图形及机械图纸。

二、《机械制图》与《CAD》课程模式

1、课程思路以《CAD》课程为技能主线,以《机械制图》课程为应用课题,有机地穿插与安排技能模块,贯穿全部课程,以动手绘制图纸能力,实际识图能力为目标,强调课程实用性及现实性,适当选取必要的理论课程内容,以实际动手应用能力为主,提高学生的兴趣所在,培养实用型熟练工种人才。 在教学中,虽然必须重视计算机绘图,但不提倡完全甩掉图板绘图,还应适当地强调按照实际的机械零部件,训练学生的实际动手绘图、识图能力。因为如果只是用计算机绘图将不容易在头脑中建立起三维立体图形的概念,在实际绘图时不容易找到图形所对应的点、线、面。结合机械制图的案例来进行实际动手绘图、识图能更好的在头脑中建立起三维立体图形的具体造型与形象。

2、实际教学中的课时分配:比例为1:3,即《机械制图》为1,《CAD》为3。

3、课程教法:将两门课作为一门课讲授,按1:3讲,先讲《机械制图》,后讲《CAD》,以《CAD》为主,《机械制图》为辅,以《机械制图》为线贯穿始终,在讲《CAD》时与《机械制图》结合起来,时时不忘《机械制图》国家标准,用《CAD》带动《机械制图》,每讲一节CAD时,对机械制图作相应的简要介绍,尤其是要按照机械制图知识建立三维立体图形去体会CAD作法,在CAD作图完成即初步检验图形,并应留一定量的作业,全部要用CAD来完成,最后训练出来的是能够结合机械制图且熟练掌握应用CAD的人材。融合式优点:两者兼顾,既应用了机械制图国家标准又适应了CAD的先进性,既在头脑中建立了三维立体图形,又应用计算机绘制了图形,并且可以较早甩图板绘图。使学生结合机械制图作图法,进一步深入与透彻理解CAD命令。

融合式教法应是未来《CAD》与《机械制图》教法的发展方向,两者合二合一,比较适合中等职业学校的学生掌握实际应用技能,形成职业技术能力。

三、融合式教法选用教材与主要内容

1、机械制图:选用劳动出版社中等职业学校的机械类专业通用教材《机械制图》。

2、CAD教材选用工业出版社《AutoCAD 2004绘图与教程》与《AutoCAD 2002试题汇编》,绘图员级。

四、教学中应注意的问题

1、在《机械制图》教学中,要注意新国标,简化画法,特别是视图的正确性画法。2、在《CAD》教学中,要注意细节与精确的实际技能项目。典型的特定技能如:极轴追踪,极坐标,尤其是一些标注上的要求和各项设置问题,一定要严格训练学生以机械制图国家标准为准,不要标错和画错。这些关键性的应用技能与技巧,教师要通过多层次、多方位的训练,使学生切实地掌握。例如:图形合并(PEDIT)命令,是一个非常重要的命令,当与机械制图的实际应用案例想结合对照进行教学后,学生感到真正学深学透了。

五、机械制图与CAD有机融合中的CAD采用案例教学法

1、 CAD案例教学的特点

案例教学法是一种应用广泛而且行之有效的现代教学模式。CAD绘图案例教学是不同于其他学科案例教学法,针对CAD教学而言案例教学法打破了以教材为中心的传统教学模式,不按教材的顺序授课,而是结合有关命令选出相适应的绘图案例,把学习的重点放在具体案例的绘制上,首先讲解命令的使用方法,然后结合实例进行命令使用的练习。《机械制图》与《AutoCAD 2002试题汇编》,绘图员级为教材,以《AutoCAD 2004绘图与教程》为参考材料进行教学。主要特点:(1)教学过程更符合学生学习的过程。(2)有利于增强学生学习CAD的积极性,学生每完成一道题或一张图,都会很有成就感。(3)有利于促进同学之间的讨论,同学之间的比赛,形成同学之间互相追赶学习,变成同学我要学习的风气。案例教学法的特点就是紧紧围绕机械CAD的基本操作要求,以案例为主线,将案例贯穿于整个课堂教学,由浅入深,循序渐进,从而使学生在学习中感觉生动、直观、实用。

案例教学法的前提是挑选合适的试题或案例图形,图形的来源途径很多,可以用《机械制图》实际案例,《AutoCAD 2002试题汇编》,也可以由教师自己绘制。挑选图形时应注意一下几点:第一,要围绕所讲命令来选图。第二,案例图的难度要由浅入深、循序渐进,有一定的递进关系。第三,每个案例图都应具有区别和共同点,可以用不同的命令完成,使学生领悟CAD的奥秘。

2、实施阶段

案例教学法,摒弃原来的手册式的命令讲解顺序,将作图方法融入案例的绘制过程当中,用到什么命令就讲授什么命令。案例教学法的另一个非常重要的环节是上机练习。上机练习不仅可以提高学生的动手能力,同时也是检验教学效果,发现学生问题的机会。学生在整个学习的过程中需要做大量的案例练习,练习中出现的问题当然也不少,老师应该当场给以解答。对于学生作业中存在的问题应进行归纳总结,找出问题的根本原因,并当场讲评。我们在学生上机的过程中发现学生往往不注意各种快捷键的使用,如:ESC键、回车键、空格键等。不注意观察状态栏,如正交、对象捕捉、对象追踪的状态等,这样就导致初学者画出来的图形精度差。不注重复杂图形的画图顺序,重复工作浪费大量的时间。不注意观察命令窗口,CAD很重要的特点是使用命令时在命令窗口有命令提示,而初学者往往只看绘图窗口,这样遇到问题就容易卡壳。我们在讲解以上内容的过程中就要特别的给学生以提示,从而引起学生养成一种良好的画图习惯。

3、具体案例

绘制简单螺纹长轴制作过程:新建文件、设计图层、学会用直线、偏移、圆、圆角、倒角、修剪、镜像,样条曲线、简单图案填充、对象捕捉,尺寸标注等基本操作。简单长螺纹轴本案例主要有以下要点:

(1)对称性图形的绘制:在轴类零件图中,主视图一般都为上下对称图形,对于该类图形,可以先使用绘图命令绘制图形的上半部分,然后再用编辑命令对其进行镜像操作,可以提高作图的效率。

(2)假想断开的绘制:先绘制已知尺寸的二端轴,中间用细实线断开,标注尺寸的真实长度。

(3)大部分的学生在绘制轴类零件时,基本采用偏移命令绘图,建议学生采用正交绘图的方法,可以提高绘图速度。

六、结束语

教师要给学生一碗水,自己应有一桶水。 要把制图课讲得生动形象,把抽象的理论变成直观,让枯燥的条文变得有趣,除了有很好的口才和表达能力以外,还必须具有机械专业的相关知识,如金属材料、机械制造工艺学、机械基础、公差配合与技术测量等,这些知识在制图中的零件结构、表面质量、加工方法、材料选择、技术要求、连接装配关系等方面都要用到。只有具备这些知识才能应用自如地举出生产中的典型例子,让制图与实际结合起来。通过案例教学学习CAD,通过机械制图与CAD的1:3融合教学,培养学生的绘图技能和绘图技巧,调动学生学习的积极性,具有良好的教学效果,以上是多年的教学与大家一起探讨。

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【关键词】环艺专业 改革 教学方法

【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)03-0231-01\

一、环艺CAD教学现状

CAD 作为一个通用计算机辅助设计软件,对计算机的配置要求不高,并且容易掌握、使用方便、与其他软件兼容性好等优点,能够绘制二维图形与三维图形、便于标注尺寸、输出图形以及打印各类工程图纸。

原本作为一门软件课程,课程整合赋予了更为广泛的学习意义,实际教学中专业倾向尤为明显,学机械、服装、园林、建筑的人也修CAD课程,但是可能绘制一张室内设计图纸却远远不能达到室内设计规范与要求。

随着信息科学技术的提高,计算机辅助设计能力提升空间进一步加剧,CAD作为计算机辅助设计软件以它的快速、准确、易修改,操作简便等优势,在设计领域有不可取代的地位。手绘再准确,都不可能比计算机准确,手绘再美观,都不可能达到照片级效果。CAD的广泛应用,从一个侧面体现了信息技术的强大功能,随着版本的更新提高,操作越来越简便,逐渐向智能化、人性化方向迈进。

二、环艺CAD教学存在问题

1.毕业生从绘图员做起,然而市场对绘图员所要求绘图的准确度与绘图速度,许多毕业生无法做到,导致学生不能很好地一次性就业,需要进一步提高CAD操作方法。

2.在目前教学活动中,大多以软件的工具教学为序,以软件为主,理论教学脱离实践,没有做到教学专业的对口,虽然学了CAD软件,但是仍不能准确表达环艺施工图纸。

3.在环艺CAD课堂教学过程中,常常出现让许多学生同时等待老师解决问题的现象产生,需要进一步增强反复教 学意识。

4.许多同学在CAD学习过程中,常常因一个小的问题,而挡住了前进的脚步,一个小小的设置,可能会让图纸表达无法进行下去,学生欠缺自主学习能力,也缺少合作学习的意识。

三、环艺CAD教学操作方法改革

1.坚持使用快捷键,尝试修改快捷键。①初学者使用快捷键,可能作图速度低于只用鼠标者,但是一旦熟悉则绘图速度飞速提升,让只用鼠标者望尘莫及。作为初学者,目标应放的更为远大些,不要贪图眼前的傻瓜式点击,而应该左右手同时出击,为熟悉后绘图速度提升制造可能。②记忆常用快捷键,快捷键由三个字母以上组成的,为不快捷的快捷键,若使用次数较多则把该命令快捷键修改成最容易点击的一个字母,例如对于复制命令,默认快捷键为“CO”或者“CP”,然而由于使用次数过于频繁,而C和O或P的键盘距离比较遥远,使得左手操作键盘的速度大大降低。

鉴于以上原因,考虑人体工程学并结合大多数人操作习惯一般将复制命令修改为“C”键,而“C”键原本为圆的快捷键,可以把使用次数较少的圆的快捷键修改为“CV”或者“CC”(考虑到“C”和“V”键盘上相邻),该种修改方式为大多数人接受。

2.寻求最简单绘制方法,提高绘图速度。路千万条,但是可能捷径只有一种,如绘制窗线,一般窗线由四道线构成,再加上首尾封口,若使用单线绘制或者偏移的方法,至少五个步骤。 然而使用多线则一步可完成,并且为成组的状态,避免了图中过多零碎的线条。

3.手指的任务分区合理,一般左手负责键盘,右手负责鼠标;目前一些不专业的设计师喜欢只使用右手点击命令操作绘图,增加了鼠标步骤的繁琐性,造成左右手分工的不合理,严重影响了绘图速度,长期操作影响身体健康,该不良习惯须加以纠正。

四、环艺CAD教学实践中的运用方法改革

1.理论结合实践教学,在目前教学活动中,大多以软件的工具教学为序,以软件为主,理论教学脱离实践,个人觉得大为不妥。环艺CAD教学应结合实际案例教学,突出环艺专业特色,在笔者教学活动中,则以一个典型的装饰装修案例实施过程为大纲,在笔者主编的《Auto CAD实训教程》(北京工业大学出版社,2012年8月)一书中,明确提出了因用而学的理念。

2.反复教学法与合作学习,任何学习都是以记忆为基础的,实际练习中,不可能每个学生都具备过目不忘的本领。往往存在一步忘记,则无法继续的状况,学习者甚为苦恼却又无计可施,在教师教学中须反复教学,以便学生及时巩固所学步骤,个人认为此项至关重要。同时发挥学生合作的精神,两人共用一台计算机,对于遗忘操作步骤可以起到互补的作用,同时增进了同学友谊,在教学中也解决了计算机资源相对不足的状况。

3.许多同学在CAD学习过程中,常常因一个小的问题,而挡住了前进的脚步,一个小小的设置,可能会让图纸表达无法进行下去,使用视频教学,老师提前做好教学视频,当学生遇到遗忘部分时候,通过观看视频可以找到自己不会的地方,并且顺利解决问题。

4.常用尺寸的理解与掌握,要切实记忆室内设计中一般符合(200、300及倍数的)模数,或者(既是200又是300倍数的)完美数,尺寸变化时符合级数(模数的十分之一或百分之一),次一点符合整数(5或者50的倍数)。

五、结语

在环艺CAD教学过程中,应坚持使用快捷键,尝试修改快捷键,同时寻求最简单的绘制方法,提高绘图速度。同时将左右手任务分区合理分配,左手负责键盘,右手负责鼠标,理论结合实践教学,反复教学法与合作学习,使用视频教学,掌握常用尺寸,把教学课堂设计合理,给学生布置任务数量合理,难度恰当,结合笔者教学实际,如若能综合使用以上教学方法,环艺CAD教学效果必能事半功倍。

参考文献:

[1]虞春隆.建筑CAD课程的教学实践与探索.华中建筑.2008年4月第26卷

[2]王秋菊.室内设计专业CAD课程教学的探讨.艺术教育.2009年01期85-86页