摘 要:隨著社會的不斷發(fā)展進(jìn)步,制造技術(shù)以及先進(jìn)設(shè)計(jì)逐漸被推廣,這對機(jī)械學(xué)科產(chǎn)生了非常大的影響,給其注入了新的內(nèi)涵。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)、繪圖教學(xué)模式已經(jīng)不能夠適應(yīng)時代的發(fā)展。本文主要提出了三維CAD實(shí)驗(yàn)課程體系的構(gòu)建方案及其優(yōu)化策略,以供參考。
關(guān)鍵詞:三維;CAD實(shí)驗(yàn)課程體系;教學(xué)改革
工程圖起源于工業(yè)革命時期,當(dāng)時二維工程圖是工程師們的語言,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,上世紀(jì)六十年代,由麻省理工大學(xué)提出的關(guān)于交互式圖形學(xué)的研究計(jì)劃發(fā)展出二維CAD技術(shù),其主要作用在于利用計(jì)算機(jī)及其圖形設(shè)備輔助設(shè)計(jì)人員順利進(jìn)行工作。在這個基礎(chǔ)之上三維CAD技術(shù)在上世紀(jì)末出現(xiàn)。隨著設(shè)計(jì)工具與設(shè)計(jì)方法的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)教學(xué)方式早已不能滿足需要,這就需要建立獨(dú)立的三維CAD實(shí)驗(yàn)課程體系。作者根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)針對當(dāng)前現(xiàn)狀,提出課程改革方案,構(gòu)建并優(yōu)化三維CAD實(shí)驗(yàn)課程體系。通過課程學(xué)習(xí),使學(xué)生建立基于三維的工程設(shè)計(jì)概念,培養(yǎng)工程素質(zhì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。
1 三維CAD實(shí)驗(yàn)課程體系的構(gòu)建
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,三維建模逐漸進(jìn)入到高校機(jī)械類專業(yè)工程圖學(xué)及設(shè)計(jì)類課程的教學(xué)當(dāng)中,由此形成的基本教學(xué)模式是將CAD軟件的基本功能及使用與教學(xué)大綱、教學(xué)進(jìn)度結(jié)合起來,在課堂上教授學(xué)生相應(yīng)的軟件使用技能,這樣的教學(xué)模式會導(dǎo)致“主客倒置”的現(xiàn)象,由此帶來下列問題:
(1)、教師將課程基本內(nèi)容與軟件技術(shù)結(jié)合起來進(jìn)行教學(xué),但是在教學(xué)過程中,學(xué)生通常會把注意力和學(xué)習(xí)重心放在軟件操作技術(shù)上,從而導(dǎo)致學(xué)生在課程的基本內(nèi)容及學(xué)習(xí)的方法上有所疏忽,專業(yè)必備的理論基礎(chǔ)不牢固,影響學(xué)生的后期學(xué)習(xí);
(2)、CAD的意思為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),它只是一個輔助設(shè)計(jì)人員順利工作的工具。在教學(xué)中,真正的主體是學(xué)生從事設(shè)計(jì)的綜合能力。有的教師卻把教學(xué)重點(diǎn)放錯了方向,導(dǎo)致教師在教授課本內(nèi)容時只是簡單的羅列軟件操作指令,忽視對學(xué)生三維建模、三維設(shè)計(jì)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及形體表達(dá)等能力的培養(yǎng)。
(3)、計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速,CAD軟件的更新速度更是非??欤辽僖荒旮乱粋€版本,較之之前的版本,新版本的功能更強(qiáng)大,設(shè)計(jì)也更加人性化,與舊版本的操作及功能實(shí)現(xiàn)總有些許的不同,而教師不會每更新一次就將新的功能、內(nèi)容向?qū)W生普及,這反映出學(xué)生沒有軟件操作及運(yùn)用能力。
針對這些問題,就要實(shí)施教學(xué)改革,將CAD課程體系獨(dú)立出來,建立其自己的實(shí)驗(yàn)課程體系,進(jìn)行獨(dú)立教學(xué)。CAD實(shí)驗(yàn)課程體系應(yīng)分為三部分:工程設(shè)計(jì)工具、CAD與三維設(shè)計(jì)及三維CAD建模。
工程設(shè)計(jì)工具:定為必修課,大一開課,為期一學(xué)年,該課程的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生最基本的工具使用基礎(chǔ),如:文檔、二位繪圖、三維造型等,為后期專業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ);
CAD與三維設(shè)計(jì):定位全校選修課,選課年級為二、三年級,該課程的目標(biāo)是增強(qiáng)學(xué)生對課程的理解,培養(yǎng)學(xué)生的三維造型設(shè)計(jì)思想,掌握專業(yè)基本操作、工程圖繪制、建模等,并能夠活學(xué)活用;
三維CAD建模:課時:定為研究生選修課,該課程的目標(biāo)是通過增加課時加深研究生對CAD軟件技術(shù)的熟練程度,增強(qiáng)學(xué)生的軟件運(yùn)用能力,拓展科研空間,提高創(chuàng)新能力,從而使學(xué)生掌握CAD領(lǐng)域最現(xiàn)代的技術(shù)。
以上三門課程有先修后續(xù)的關(guān)系,按照以上的順序教學(xué)可以使學(xué)生首先建立三維的工程設(shè)計(jì)理念,再進(jìn)行三維設(shè)計(jì)與CAD軟件的學(xué)習(xí),將理論與實(shí)踐相結(jié)合,更好地掌握軟件的操作及運(yùn)用,增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際操作能力及創(chuàng)新意識。
2 三維CAD實(shí)驗(yàn)課程體系的優(yōu)化
2.1 不斷改進(jìn)教學(xué)方法及手段
為提高學(xué)生對CAD軟件的運(yùn)用能力,加深對CAD的了解,提高學(xué)生實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力,要對傳統(tǒng)教學(xué)模式及方法進(jìn)行一定的優(yōu)化改革,以促進(jìn)CAD實(shí)驗(yàn)課程順利進(jìn)行。主要的改革內(nèi)容如下:
(1)、不斷將CAD實(shí)驗(yàn)課程體系平臺擴(kuò)大,建立CAD實(shí)驗(yàn)課程體系的網(wǎng)絡(luò)平臺,整合教師的教學(xué)資源,如教學(xué)課件、題庫和相關(guān)資料,并將其投入到平臺中,使學(xué)生能夠在平臺中找到自己所需的內(nèi)容,甚至還可以根據(jù)科研的實(shí)際情況自創(chuàng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,通過平臺資源自助實(shí)踐完成。為學(xué)生創(chuàng)造一個開放的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,提供CAD知識和技能的交流及資源共享的平臺。
(2)、根據(jù)學(xué)生情況及CAD實(shí)驗(yàn)課程體系的特點(diǎn)編制實(shí)驗(yàn)教材。每所學(xué)校的學(xué)生特點(diǎn)不同,對CAD課程的理解程度也不同,教師根據(jù)學(xué)校的特點(diǎn)編制單獨(dú)的CAD實(shí)驗(yàn)教材可以最大限度的吻合學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)際,提高授課效率。也可以嘗試使用電子考試提交系統(tǒng),探索網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)的途徑。
(3)、在課程體系中增加現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的內(nèi)容,啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法去分析與設(shè)計(jì),并與常規(guī)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行比較,進(jìn)一步開闊學(xué)生工程設(shè)計(jì)思路,提高學(xué)生工程設(shè)計(jì)水平與創(chuàng)新思維。
2.2 提高教師隊(duì)伍的整體素質(zhì)
由于CAD實(shí)驗(yàn)課程更新速度快,每年都會有新版本推出,為提高學(xué)生的軟件操作能力和實(shí)際應(yīng)用能力,教師必須要有較高的專業(yè)素質(zhì),能夠與時俱進(jìn)。因此,學(xué)校要定期組織教師團(tuán)隊(duì)進(jìn)修,保證教師能夠與時俱進(jìn),提高軟件的使用及維護(hù)水平。此外,教師隊(duì)伍還可以參與專業(yè)科研,在科研的過程中提高自己的專業(yè)水平,以編出更科學(xué)的實(shí)驗(yàn)教材。
3 結(jié)語
將CAD軟件的操作從理論課程中獨(dú)立出來,建立三維CAD實(shí)驗(yàn)課程體系,增加CAD軟件學(xué)習(xí)課時,使學(xué)生在專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)之前,掌握設(shè)計(jì)工具的使用,能夠使學(xué)生在堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)上更好的進(jìn)行操作,深入理解CAD課程軟件,提高自身的操作能力及創(chuàng)新能力。建立更專業(yè)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,制作更優(yōu)質(zhì)的多媒體課件,編寫更詳實(shí)的實(shí)驗(yàn)教材,實(shí)現(xiàn)學(xué)生自創(chuàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,這些工作在實(shí)際教學(xué)實(shí)踐中都取得了很好的效果。因此,三維CAD實(shí)驗(yàn)課程體系的構(gòu)建及優(yōu)化對學(xué)生專業(yè)課的學(xué)習(xí)及自身能力的提高有著非常重要的意義。
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作者簡介
謝覺(1983-),男,湖南城建職業(yè)技術(shù)學(xué)院,講師,研究方向:計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)。