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【中圖分類號】G【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2012)10C-0150-02
CAD/CAM即計算機輔助設計與制造,是利用計算機技術實現(xiàn)機械設計和制造技術相互滲透、相互結合的多學科綜合性的技術。近幾年來,CAD/CAM應用技術已成為高校機械類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎類課程,該課程主要講述CAD/CAM的基本概念、計算機輔助產品三維造型設計和計算機輔助零件數(shù)控編程方法、應用實例等,力圖使學生對CAD/CAM這門學科有較全面的了解,掌握計算機輔助造型設計和計算機輔助數(shù)控編程的基本方法,其主要目標是培養(yǎng)和鍛煉學生利用CAD/CAM技術解決實際工程問題的能力。由于CAD/CAM應用技術課程自身的獨特性,目前在教學內容、教學方式等方面均處于探索階段,本文試圖對該課程教學內容和教學方式等方面進行改革。
一、CAD/CAM應用技術課程的特點
(一)綜合性
CAD/CAM技術是一門綜合性的計算機輔助設計和制造自動化應用技術,已經廣泛應用于產品生產過程中的產品設計、工藝設計和生產實施各階段,如零件三維實體建模及二維視圖的繪制、虛擬裝配、工藝參數(shù)及規(guī)程的制定以及數(shù)控編程和仿真加工等。課程的內容主要涉及CAD/CAM系統(tǒng)組成及其軟硬件、CAD/CAM軟件基礎、計算機輔助工藝規(guī)程設計以及數(shù)控技術幾方面的知識。因而學習該課程時,學生必須具備計算機方面的基礎知識,同時必須熟悉和掌握工藝規(guī)程設計及數(shù)控編程方面的知識。該課程的授課也對教師提出了更高的要求,一方面,要求教師具備機械制圖、工藝規(guī)劃及數(shù)控加工等方面的專業(yè)知識,同時還要利用CAD/CAM軟件將這些知識應用于具體的產品設計和加工過程中。另一方面,要求教師在講課時充分考慮學生的知識基礎、理解和接受能力。
(二)實踐性
CAD/CAM技術的載體是成熟、完善的CAD/CAM應用軟件,如常見的Pro/E、UG、SolidWorks、MasterCAM、CAXA制造工程師等。這些應用軟件集成了零件三維實體建模、虛擬裝配及數(shù)控加工編程方面的功能,已經廣泛應用于航空航天、汽車、船舶、機械、電子等各個領域。因此,為使學生做好未來從事機械設計和制造、數(shù)控機床編程、操作及技術管理等工作崗位的前期準備,CAD/CAM應用技術課程以培養(yǎng)學生的CAD/CAM軟件應用能力為重點,突出基本操作的訓練,強調培養(yǎng)學生的軟件應用技能。
(三)挑戰(zhàn)性
隨著計算機技術的發(fā)展,CAD/CAM技術的應用由最初的適用于工作站逐步發(fā)展到以小型機、微型機為主機的CAD/CAM系統(tǒng),伴隨著應用性越來越廣泛的同時其功能也日趨強大和完善。功能從最初的二維平面繪圖到能夠對各種具有復雜曲面形狀的物體進行三維建模,以及通過描述走刀軌跡的方法來實現(xiàn)計算機輔助數(shù)控編程,CAD/CAM技術逐步向著集成化、智能化、網絡化以及標準化的方向發(fā)展。因此,CAD/CAM應用技術課程教學對于教師來說極具挑戰(zhàn)性,不僅要求教師具有良好的專業(yè)知識和專業(yè)技能,還要求教師不斷學習CAD/CAM技術新的內容和功能,在教學過程中適度把握教材和教學內容,及時更新和不斷完善課程的教學內容。
二、CAD/CAM應用技術課程教學改革措施
(一)合理組織教學內容
CAD/CAM應用技術課程內容主要包括零件的三維實體建模、曲面的創(chuàng)建、加工工藝規(guī)劃及數(shù)控仿真加工和編程。在有限的教學課時中,理論課時應占少數(shù),主要介紹CAD/CAM技術相關的背景知識和發(fā)展應用情況。對于加工工藝規(guī)劃及數(shù)控仿真加工和編程,由于涉及相關的專業(yè)知識,應根據(jù)學生學習情況進行選擇,保證難度適中,使學生容易理解和接受。零件的三維實體建模、曲面的創(chuàng)建是課程教學中的主要內容和重點,這部分內容的教學是逐步從二維平面繪圖階段過渡到三維實體以及復雜曲面造型的過程,使學生對CAD/CAM技術手段有更深層次的理解。同時該部分內容也是聯(lián)系后續(xù)數(shù)控編程的橋梁??傊?,在組織教學內容時,應明確課程的教學目標,做到內容全面、重點突出。
(二)采用多樣化的教學方式
純粹的理論教學一方面容易使學生產生厭煩心理,不利于學生持續(xù)深入的學習,無法實現(xiàn)課程的培養(yǎng)目標;另一方面容易脫離實踐,不能鍛煉學生學以致用的能力。因此,應將理論與工程實際相結合,采用多樣化的教學方法,并且合理有效利用現(xiàn)代化教學手段和學校教學資源。
首先,教學方法應靈活多變,即根據(jù)不同的教學內容采用不同的教學方法。在CAD/CAM整個課程的學習過程中,可以項目為載體來驅動整個教學過程的進行。在具體針對某個學習任務時,如在草繪模塊,將制圖的基礎知識融合進來,加速學生對繪圖基本技巧的掌握;在零件設計模塊中加入機械設計基礎的內容,將機械設計基礎上涉及的一些簡單零件進行繪制,使學生在熟悉的零件繪制中提高學習興趣;在裝配設計中則以項目設計為主導,先將一些熟悉的設備如減速箱的裝配進行學習,再選擇一些經典的項目進行深化學習;在仿真加工模塊,則和學校的實訓中心結合在一起,在電腦中仿真加工后,再到實訓車間進行具體的加工操作,使學生能從虛擬的加工環(huán)境轉換到實實在在的手動操作,將理論用于實踐。此外,不再采用傳統(tǒng)的一個學生一臺電腦的教學模式,這種模式雖然學生練習的機會會比較多,但學生之間交流討論的機會較少。因此,在學生熟悉了常用的一些功能后,開始給出任務,讓大家分組討論,研究確定出最合理的設計方案。這種討論的方式不僅可增強學生學習的積極性,而且可提高學生的團結協(xié)作能力。
其次,應充分利用現(xiàn)代化教學手段和學?,F(xiàn)有教學資源。一是充分發(fā)揮多媒體教學手段的優(yōu)勢。多媒體教學具有教學內容生動、豐富的特點,可以將各種信息,如圖片、動畫演示、視頻等運用于教學。在講述CAD/CAM技術的一些基本概念及發(fā)展、應用情況時,通過收集盡量多的圖片、視頻等素材,可以增強學生的切身感受、加深學生印象,同時能夠激發(fā)學生學習的興趣和熱情。二是充分利用學?,F(xiàn)有教學資源。目前,很多高校都具備了信息化、網絡化的教學和管理所需的硬件設備,這為開發(fā)CAD/CAM應用技術課程教學網站提供了條件。利用開發(fā)的課程網絡教學資源,學生可以瀏覽教師的電子教案,課程素材、典型實例及解答;也可以在線提問,以及對教師的教學方法提出意見和建議。因此,利用網絡化的教學方式不僅可以增強師生課后的聯(lián)系,還能夠豐富學生獲取信息的渠道、培養(yǎng)學生自學的能力。學校的教學資源還包括完善的實習實訓設施,課程的部分內容可以在實訓室進行現(xiàn)場教學,如通過CAD/CAM應用軟件自動生成零件的數(shù)控加工程序,通過教師現(xiàn)場指導進行實物的加工,這對學生熟悉工廠加工環(huán)境,盡快適應將來的工作崗位具有積極的意義。
(三)提高教師教學水平
CAD/CAM技術是一門綜合性強,并且不斷發(fā)展的現(xiàn)代設計與制造技術。要講好這門課,教師必須對課程內容和其他相關課程知識有深入的了解和掌握,同時還應積極參加相關的科研活動及培訓,以科研促進教學能力的提高。此外,教師還可通過和其他教師進行討論、相互學習各自教學中的長處來提升自己的授課能力和水平。同時,應充分重視學生提出的意見和建議,以學生為中心,圍繞學生及時改進自己的教學方法和方式。
摘 要 在中職機械課程教學中采用CAD制圖軟件進行制圖,不僅能夠快速準確地將機械圖繪制出來,而且具有較好的制圖效果。為了提高中職學生的CAD制圖水平,對CAD制圖軟件在中職機械課程教學中的實踐性進行研究。
關鍵詞 CAD制圖軟件;中職;機械課程
中圖分類號:G712 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2016)19-0036-02
1 前言
在中職機械課程教學中,經常使用的就是CAD制圖軟件,該軟件對學生的制圖有著至關重要的作用。使用CAD制圖軟件進行機械圖的繪制時,不僅能夠改進手繪圖制圖慢、效果差等問題,還能夠將機械圖中的內容清楚地反映出來。在中職機械課程教學中應用CAD制圖軟件進行教學時,需要明確CAD制圖軟件應用的方法,并且注意教學中經常出現(xiàn)的一些問題。CAD制圖軟件對中職機械課程教學非常重要,必須加強對其應用的研究。
2 CAD制圖軟件與機械制圖的關系
在中職機械課程教學中,非常關鍵的一個環(huán)節(jié)就是CAD制圖軟件的教學,并且直接影響著學生制圖的質量。為了提高中職學生的機械制圖水平,就需要對CAD制圖軟件與機械制圖的關系進行明確。在機械制圖課程中,主要講解的就是機械圖樣繪制的方式與原理、制圖的相關標準等。而CAD制圖軟件的教學則主要是培養(yǎng)學生的實際操作能力,提高CAD繪圖的水平。CAD制圖軟件在各個行業(yè)都被廣泛應用,不僅解決了手繪圖中經常出現(xiàn)的一些問題,還能夠借助軟件特有的功能對一些機械圖樣進行繪畫,從而實現(xiàn)快速準確的繪圖。CAD制圖軟件的基礎則是機械制圖,而CAD制圖軟件則能夠促進機械制圖教學的發(fā)展。中職學生想要熟練運用CAD制圖軟件進行機械圖的繪制,就需要具備比較扎實的機械制圖理論,通過CAD制圖軟件的應用激發(fā)學生的學習積極性,從而提高學生的CAD制圖水平。
3 CAD制圖軟件在機械教學中應用的方法
教學目標的統(tǒng)一 在中職機械課程教學中,需要將CAD制圖教學與機械制圖教學進行結合,從而充分發(fā)揮CAD制圖軟件的作用。由于CAD制圖教學與機械制圖教學有著各自的教學目標與特點,為了在教學中更好地應用CAD制圖軟件,就需要對教學目標進行統(tǒng)一。學生的識圖、繪圖能力是機械制圖教學的目標,而學生的實際繪圖操作能力則是CAD課程的教學目標,只有進行有效結合,才能提高學生的繪圖水平,更好地掌握CAD制圖軟件的使用技巧。
在進行教學目標統(tǒng)一時,首先,識讀圖樣。學生在機械圖的抄繪過程中能夠熟悉圖樣,并且熟練掌握繪圖技巧。其次,感受效率。在應用CAD制圖軟件進行教學時,教師應該鼓勵學生親自進行實際的CAD繪圖,在繪圖過程感受制圖的效率。通過這樣的教學方式,學生能夠體會到CAD制圖軟件的重要性,從而在以后的學習中更加積極主動。最后,培養(yǎng)興趣。CAD制圖軟件的應用能夠激發(fā)學生的學習興趣,充分調動學生的積極性[1]。
合理配置教學內容 在中職機械課程教學中應用CAD制圖軟件時,還需要對教學內容進行合理配置。在教學中為了有效將CAD制圖課程與機械制圖課程進行融合,提高學生的CAD制圖能力,就需要教師合理配置教學內容。首先,教師需要對CAD制圖軟件教學的內容進行適當縮減與增加,應該刪除掉對CAD制圖教學無用的教學內容,對于涉及CAD教學的重要內容應該進行融合與細化,深入講解每一個制圖的要點,讓學生能夠充分理解CAD制圖的知識。其次,需要對CAD制圖軟件教學的重點內容進行轉移。教師應該對教學的重點內容進行明確,重點培養(yǎng)學生的實際操作能力,提高CAD制圖的水平。此外,教師應該分清教學內容的主次,重點講解CAD制圖操作的重要內容。最后,教師需要重視零件圖的教學方式。零件圖是非常重要的,對學生的CAD制圖水平有著非常重要的影響。教師應該選擇合理的教學方式進行教學,從而提高學生識圖辨圖的能力。
完善教學方法,提供先進的教育設備 在中職機械課程教學中,為了提高CAD制圖軟件的教學質量,需要對CAD制圖軟件的教學方法進行完善,并且學校要為教學提供先進的教育設備。學校應該加大機械教育設備的投資力度,豐富教學資源。在CAD制圖軟件的應用教學中引入先進的設備進行輔助教學,不僅能夠激發(fā)學生的學習興趣,還能夠豐富教學內容與教學方式。由于有先進的教育設備,學生能夠在教學中進行實際操作,將理論知識與實踐充分結合起來,從而提高CAD制圖能力與知識理解能力。學生在教學中通過不斷的實際操作,能夠將所學的CAD繪圖技巧進行鞏固,并且加深知識的理解能力。教師應該對CAD的教學方法進行完善,并且合理安排CAD制圖軟件的教學內容與機械課程的教學內容,從而提高學生的CAD繪圖技術,確保能夠快速準確地繪制出各類二維圖形和三維圖形。
4 教材的選用
在中職機械課程教學中應用CAD制圖軟件時,需要明確教材的選用,合理使用教材。CAD、機械制圖、測量以及公差配合等都是機械課程中的重點內容,因此必須選用與此相關的教材。中職學校機械專業(yè)所使用的基礎教材主要涉及機械制圖方面的知識,不僅包括機械制圖、技術制圖國家標準的內容,還包括剖視圖的局剖、半剖與全剖等內容,以及尺寸標注、曲面立體、幾何制圖、組合體視圖以及標準件與常用件等知識內容。CAD軟件是中職機械課程教學中經常使用的,所以教材也需要與CAD有關系。
在教學中主要選用的CAD教材為AutoCAD 2012繪圖規(guī)范與繪圖技巧。在CAD講課過程中可以結合該教材進行CAD軟件相關知識的講解,但是教師還需要結合機械制圖的教學內容對CAD教材內容進行合理的刪減或者增添,從而提高教學質量。在教學過程中涉及測量、公差配合等方面的內容時,只對零件相關圖的知識進行選擇講解即可,與CAD知識和機械課程無關的內容可以不用選用[1]。
5 中職機械課程教學中應用CAD制圖軟件應注意的問題
在中職機械課程中應用CAD制圖軟件進行教學時,需要注意教學中的一些問題,提高CAD制圖軟件教學的質量。教師需要及時關注國家CAD制圖標準的更新,確保教學中使用的制圖規(guī)范為最新的標準。CAD制圖的畫法也需要教師進行簡化,準確地進行視圖的繪制。教師在機械課程的教學中還應該重點培養(yǎng)學生的動手能力,在實際的CAD繪圖教學中,不用太注重理論體系是否完整。學生的實際技能應該在AutoCAD的教學中進行培養(yǎng),這樣能夠提高學生的CAD繪圖能力。如在進行極坐標和極軸追蹤的操作教學時,必須按照國家的標準進行教學,確保學生能夠按照規(guī)范進行正確操作,從而避免出現(xiàn)畫錯、標錯的問題。運用CAD制圖軟件進行機械課程的圖紙繪畫時,由于涉及的CAD操作指令較多,學生容易出現(xiàn)概念的混淆,從而不能夠快速準確地進行制圖。因此,教師必須將各個操作指令進行詳細講解,讓學生了解每一個指令對應的操作,從而提高CAD制圖軟件教學的質量。
6 結語
綜上所述,在中職機械課程教學中,AutoCAD課程與機械制圖課程是教學的主要內容,經過不斷融合形成一個新的系統(tǒng)。CAD制圖軟件在中職機械課程教學中進行應用時,需要明確CAD與機械制圖的關系,并且掌握好課程整合的方法,在教學時合理選用課程教材。隨著科學技術的快速發(fā)展,機械制圖主要是依靠CAD軟件進行繪制的,只有提高CAD制圖軟件的教學質量,才能夠促進中職機械課程教學的發(fā)展。因此,必須加強CAD制圖軟件在中職機械課程教學中的實踐性研究?!?/p>
【關鍵詞】高職 建筑CAD 教學改革
【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)06-0045-01
一、前言
目前,CAD技術已廣泛應用于土建行業(yè)從設計到施工的各個階段,利用CAD軟件可以繪制土建專業(yè)中建筑、結構、設備等專業(yè)的施工圖。越來越多的企業(yè)需要一線的技術人員能熟練掌握并運用建筑CAD。為了適應市場需求,《建筑CAD》成為高職院校土建專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎課。作為一門實踐性和應用性都很強的課程,如何教好《建筑CAD》這門課,提高學生的實踐運用能力,是我們應該思考的。
二、目前《建筑CAD》教學中存在的問題
1.教材陳舊,教法單一
建筑CAD是一門實踐性很強的課,如果脫離實際工程講解CAD的命令,往往容易讓學生覺得過于抽象,而喪失學習興趣。傳統(tǒng)的CAD教學一般是按照教材的編排順序進行講授,先進行命令的講解,同時進行示范操作并講解每個步驟中各個選項的含義,然后讓學生針對所學命令繪制一些相對簡單、與實際工程無關的圖形。這樣不僅容易讓學生形成隨意繪圖的習慣,而且會使學生掌握的知識不夠牢固,僅僅只是學會了計算機繪圖,在繪制實際的施工圖的過程中,不知道該如何運用這些命令,沒有達到繪制施工圖的能力。
2.制圖過于隨意,缺乏規(guī)范性
不少學生能熟練掌握繪圖技巧,表面上看去圖紙也很美觀,可是出圖之后會發(fā)現(xiàn)存在很多問題,比如繪圖規(guī)范不熟悉、圖層混亂、文字高度隨意、軸線標號大小不一等,圖紙顯得非常混亂。
三、《建筑CAD》課程教學改革
基于高職高專“實用為主,夠用為度”的人才培養(yǎng)基本要求,及建筑CAD教學模式中存在的不足,筆者在教學過程中強化了對學生的操作技能訓練,并對《建筑CAD》的教學進行了如下幾方面的改革:
1.循序漸進,因材施教
高職學生大部分基礎比較薄弱,學習主動性不夠,因此整個教學過程應循序漸進,因材施教,激發(fā)學生的學習興趣。由于學生接觸建筑施工圖紙的機會較少,有些同學不知道整張圖是怎樣設計的,應該先畫哪部分,后畫哪部分。在上課時,可以先集中講解,除了講命令操作的過程和注意事項,更要分析圖紙,幫助學生了解畫圖思路和設計理念。學生在初學階段,由于對CAD的命令操作步驟不熟,容易導致參數(shù)輸入錯誤,無法完成命令。因此,教師在講解具體操作時,每講一部分,需要停下來讓學生進行操作練習,邊講邊練,理論結合實踐,直到完成整幅圖,這樣可以有效提高學生學習的興趣和信心[1]。同時,學生的基礎有差異,教學過程中要因材施教。在進行教學時,主要精力放在全班教學上,同時兼顧基礎比較弱的同學,使每個學生都能發(fā)揮出最佳潛能,增強學習興趣。集中講解圖紙和命令后,在學生練習階段進行分組,讓接受能力強的同學帶動基礎薄弱的同學一起學習,優(yōu)化整班教學效果。同時,在學生練習過程中,會出現(xiàn)各種意料不到的問題,教師要在教室來回巡視,及時給與學生指導。在教學過程中要讓各個學生都獲得合適自己的學習建筑CAD的指導,得到一定的學習能力培養(yǎng)。
2.學以致用,貼合工程
建筑CAD課程設置的初衷是為了培養(yǎng)學生繪制實際建筑施工圖紙的能力,因此教師在講授CAD命令時,便可以把實際問題引入教學中,而不是孤立地講授各種命令。要在整個學習過程中貫穿學以致用的原則,使學生對繪圖命令有深刻和形象的理解,有利于培養(yǎng)學生應用AutoCAD獨立完成繪圖的能力。在介紹一些基本知識,如CAD的界面、繪圖環(huán)境、各種縮放命令、選擇對象的方式、鼠標的操作等,讓學生對CAD課程有了基本的認識之后,教師可以引入實際工程。選擇具有代表性的任務,在教學內容中融入實際問題。講授內容無需按照教程編排內容,而是根據(jù)需要,用到哪里講到哪里,常用的命令進行反復強化,不常用的一帶而過,將繪圖命令的編輯、使用與操作融于一整套建筑施工圖的實際繪制過程中。
比如,在講授命令時,以學生熟悉的教學樓建筑平面圖為例,在繪制平面布置圖時,通過軸線講解直線、偏移命令的使用;通過墻和窗戶布置講解多線、修剪、打斷、復制、對象捕捉的使用方法和技巧;通過軸線標號和尺寸標注講解塊命令和尺寸樣式的設定及標注方法;通過樓梯平面詳圖講解陣列的使用技巧。同時對前面講的重要命令進行鞏固,并讓學生對相應內容進行練習。在完成相應任務后,學生也會富有成就感,充分調動他們的學習興趣。
3.熟能生巧,規(guī)范制圖
CAD命令比較多,教師每次授課時,操作的速度快,講解的內容多,學生很難一直跟隨老師講解的思路,重點內容不容易記住,容易喪失學習興趣。因此,為了鞏固學習效果,必須結合實際工程施工圖進行一定的實戰(zhàn)練習。在這一過程中,教師應注重繪圖技巧和繪圖的規(guī)范性。CAD制圖十分靈活,要快速準確地繪制圖形便不能墨守成規(guī)。如在繪制墻線或窗線要給墻線開洞時,很多初學者會選擇用打斷的命令,但實際上用修剪命令可以更快地完成任務。CAD制圖應該“高效”,要快速把圖繪制出來,這就需要更好的掌握各種修改命令的使用。此外,圖面還要“準確、清晰”,培養(yǎng)學生嚴謹?shù)膽B(tài)度。很多學生初學CAD的時候,不習慣用對象捕捉,導致畫出的圖形表面上紕漏甚少,實際上非常粗糙;有的同學不習慣用閉合,最后導致圖案填充時無法填充。除此之外,施工圖的繪制必須滿足國家現(xiàn)行制圖標準的規(guī)定,不符合制圖標準的圖紙既不美觀,還容易導致交流困難,沒有實際價值。因此,在學習CAD繪圖的過程中,應該堅持國家標準。而這一點常為許多初學者所忽視,通常將圖紙畫出來之后,層次模糊、圖線、字號、比例、表示方法等和國家標準不符[2]。這就需要老師不斷提醒學生,培養(yǎng)嚴謹?shù)膶W習和工作態(tài)度。
四、結語
隨著計算機在土建行業(yè)的不斷滲透,CAD制圖能力將成為高職學生職業(yè)能力發(fā)展的重要組成部分。我們只有采用合理的教學方法和教學手段,循序漸進,因材施教,才能真正激發(fā)學生學習的積極性和主動性,從而提高建筑CAD的教學效果,才能培養(yǎng)出動手能力強的學生。
參考文獻:
關鍵詞: 建筑CAD制圖 學習者 探索與實踐
1.引言
本文結合筆者的教學實踐,主要探索建筑CAD制圖課程就如何促進學習者有意義的學習,以突破目前高等教育教學中存在的重知輕行的培養(yǎng)模式、單一化的教學組織形式和方法、學生機械式接受為主的學習方式。通過該課程的教學探索,學習者能夠主動參與學習,學習者能夠對所學知識進行總結,學習者能夠在學習過程中明確學習目標,學習者能夠在學習過程中主動結合實踐的項目,學習者能夠積極地參與團隊合作等方面,讓學習成為有意義的學習。筆者從上述方面著手,對建筑CAD制圖課程的教學內容、教學特點、教學方法、學生學習結果及采取有效的教學手段進行了有益的探討。
2.為什么在教學設計中要考慮學習者有意義的學習
2.1有意義學習的概念。
所謂“學習”,本身就強調了實踐的重要性。根據(jù)詞源學和香港著名語言學家安子介先生的研究,所謂“學”是指“一個小孩子在屋宇下用雙手拿著籌爻學算數(shù)”,所謂“習”是指“小鳥學飛”的意思,有很強的實踐性意蘊。如果懂得繁體字的“”兩個字,就不難理解學習的本身意義了。[1]51
在鐘志賢編寫的《大學教學模式革新:教學設計視域》一文中,所謂有意義的學習(Meaningful Learning),也稱投入型學習、主動型學習、交互型學習和建構型學習等,指“學習者能對學習負責,能自我控制,選定學習目標并進行自我評價;對學習充滿熱情,愿意持續(xù)學習;知道如何轉化知識并創(chuàng)造性地解決實際問題;善于協(xié)作學習或工作”[4]。它是一種以學習為主體、教師為主導的學習方式。[1]161
2.2目前高等教育教學方面存在的問題。
國外高等教育中存在的情況,學術界內外對大學的批評集中在以下方面:對本科教育缺乏清晰的認識;沒有阻止知識不斷分化的趨勢;犧牲博雅教育迎合職業(yè)主義;重科研而輕教學。[2]13
國內高等教育中存在情況,中國科學院院士柯俊教授在一次大學生人文素質教育報告會上提到,“現(xiàn)在教授都是自己割下草來喂羊,而不是在牧羊,羊不會自己找草吃。我們必須讓學生學會自學,培養(yǎng)學生的自學能力”??略菏空J為,我們培養(yǎng)的學生的不足之處在于,第一,專業(yè)過細過窄;第二,學習不鞏固,未進過深入思考的知識,學后必然忘;第三,能力差,缺乏實際的訓練,動手能力差,觀察能力差,自學能力差,而且交流能力、合作精神、團隊精神差;第四,理工類學生的人文科學、社會科學素質薄弱,對國情、歷史了解甚少,經濟、法律知識缺乏;第五,心理素質較差,經不起考驗、打擊、挫折,自信心差;第六是創(chuàng)新能力差。[1]49-50
目前教學方面存在的問題,可以歸納為以下幾方面:第一,培養(yǎng)學生只注重低級能力的培養(yǎng);第二,培養(yǎng)學生,重知輕行的價值取向;第三,教師在教學中,采取單一化的教學組織形式和方法;第四,學生在學習中以機械接受為主的學習方式。
2.3目前應用軟件類課程教學的特點。
軟件類教學的目的和要求:強調實操性;學生動手能力較強;與市場結合較強,綜合分析能力,應用型人才培養(yǎng)?!督ㄖ﨏AD制圖》課程以Auto CAD軟件的學習為平臺,熟悉Auto CAD軟件的界面,了解工具的基本用途;以建筑制圖的規(guī)范為指導,繪制平面圖、立面圖等圖樣。我們結合實際案例,通過實驗,培養(yǎng)學生獨立思考、綜合分析與動手的能力。
2.4怎樣采取有效的教學原則。
教育的根本目的就是激發(fā)學習者投入到有意義的學習之中,有利于促進學生高階思維能力的培養(yǎng),符合大學教學培養(yǎng)模式的根本要求。在教學設計中它有五大特點:理解學習者;理解學習者的學習過程;創(chuàng)設支持性和具有挑戰(zhàn)性的學習環(huán)境;建立有益的學習伙伴關系;密切關聯(lián)社會和文化情境。[1]170
培養(yǎng)學生的批判性思維能力是本科教育的重要目標。在教學中僅僅要求學生學會記憶信息,對學生來說意義不大,因為信息很快就會被遺忘,何況知識總量不斷膨脹,沒人可以掌握所有重要的知識,人們甚至無法判定哪些知識是最重要的。批判性思維能力――提出相關問題,認識并定義問題、分辨各方觀點、尋找并使用相關證據(jù)、最終作出嚴謹、合理的判斷――是有效利用信息和知識的不可或缺的手段,批判性思維既可以服務于實用性目的,也可以是純思維性的。[1]65-66
在教學活動開展中,我們必須圍繞學生為主體,結合課程知識讓學生在學習中參與知識的訓練,從實踐中體驗學習知識的趣味性。
3.教學內容、教學方法改革的探索與實踐
根據(jù)教學設計的本質和基本認識,對“教學設計(Instructional Design,ID)”可以進行三種有趣的詮釋或意義建構,即:ID=I Desire(我期待……,折射了教學主體追求的教學價值或教學目標),I Do(我是教學設計主體,我的教學我設計;情境決定方法,合適即是美麗)和Identity(隱喻蘊涵三層意義:教學設計具有自身獨特的“身份特征”(Identity);在社會文化實踐中通過“合法化邊緣參與”,逐步形成專家型教師的身份特征;形成或彰顯自己的教學個性或教學風格;“Identity”意味著教師的專業(yè)化水平是在教學實踐中,尤其是在長期不斷的設計、實施和反思教學活動中得到提升)。[1]121-123
3.1明確教學目標,精選教學內容。
建筑制圖內容龐大,國內著作有幾十本,大多數(shù)著作是針對建筑學專業(yè)編寫的,幾乎囊括了建筑制圖的內容,從字體訓練、幾何作圖、投行、建筑制圖與識圖、透視陰影等,而對計算機輔助軟件的講解相對較少。“片面強調系統(tǒng)掌握各科學科的理論知識,學生缺乏必要的專業(yè)實踐能力或動手操作能力,是我國大學教育長期存在的弊端”[1]49。但對藝術設計專業(yè)方向的環(huán)境藝術設計方向和景觀建筑數(shù)字藝術設計方向來說,在培養(yǎng)方向上我們應注重應用型人才培養(yǎng)。該課程課時有限,一般為54學時,要在有限的時間內講授制圖和識圖的相關知識講授給學生,并要求學生能掌握Auto CAD軟件快速繪制建筑圖紙,就必須明確教學目的,精選教學內容。建筑CAD制圖課程是以建筑繪圖的規(guī)范為標準,結合CAD(計算機輔助設計)軟件,該課程學習畫建筑圖的基本原理和技法,同時對識圖方法也作了相應的介紹。
根據(jù)專業(yè)人才的培養(yǎng)目標,主要給學生講授以下兩部分內容:(1)內容涉及幾何制圖、制圖投行原理、建筑規(guī)范標準等理論知識講解;(2)從介紹Auto CAD繪圖軟件的基本操作逐步達到繪制建筑圖紙和掌握建筑語言的訓練。
在教學內容設置上,我們不應為了學軟件而只講命令,也不應為了學習命令工具而達到學會軟件的目的,而應結合實際圖紙,對圖紙分析,歸納要運用的命令工具,形成自己的制圖思路。它不僅能為學生進一步學習這些知識設置“接口”,使得制圖的理論與AutoCAD軟件更好地結合,而且有利于學生對所學知識的消化吸收,更能開闊學生的眼界,提高學生的學習興趣,調動學生學習的積極性。
3.2課程的單元設計,開展情境化教學,激發(fā)學習者的學習興趣。
“日益增多的知識與傳統(tǒng),幾千年來都是從教師傳給學生的,它產生了嚴格的、權威的、學院式的紀律,反映社會本身就是建立在嚴格的權威原則之上的。這就樹立了具有權威的師生關系典型,這種典型仍在全世界大多數(shù)學院里流行著”[5]。在教學過程中教師要貫徹“教為主導,學為主體”的原則,組織課堂教學。在教學中教師利用視覺和聽覺相結合的案例演示和講解,設計與課程相關的活動,小組分組參與實踐訓練等,讓學生能主動參與思考,體會學習過程中的樂趣。教師要避免學生一上課就打瞌睡,實訓課就上網、聊天等的現(xiàn)象,引導學生從實驗中去探索知識,讓學生在思考和實際動手的基礎上發(fā)現(xiàn)和提出問題,使學生由被動接受知識變?yōu)橹鲃犹剿髦R。
3.2.1學生在學習知識前,對以前所學知識進行整合,進行分析,提出新的觀點或解決思路。比如,實操訓練安排能培養(yǎng)學生的動手能力或學生的參與性。在設置第一次課程Auto CAD軟件介紹時,教師先初步對界面和工具進行了操作演示后,再安排學生熟悉軟件界面訓練。課程設計思路:提供參考圖片,鼓勵學生結合自己本專業(yè)所學知識,自己重新設計圖形。在制作過程中學生以對獨立完成不了的,可以在課堂提問解決。學生要在操作過程中利用以前所學知識,并帶著問題操作和學習。學生結合對本課程軟件界面的理解,并在老師的輔導下,完成了自己設計的圖案。而且學生對知識點的印象也非常深刻。在完成本次訓練過程中,學生初步提出了自己的繪圖思路,并在訓練中熟練使用軟件操作界面,增強了學生的主觀能動性。
3.2.2在教學過程中,我們應反思學生的學習階段,調節(jié)學生學習策略,確保學生達到自己的學習目標。比如,筆者要對所學知識進行歸納總結,提供實操訓練中的分析思路,鼓勵學生形成自己的制圖思路。在教學知識講解中,不只考慮本次課程的教學任務,我們密切關注學生的學習反應情況,比如,可以安排學生上來進行演示操作。在操作過程中,教師對學生的操作思路和操作步驟進行分析和點評。通過對學生存在的問題或者是學生掌握的情況進行了解,教師可采取有效的教學來確保學生達到自己所預期的學習目標。
3.2.3課程的單元訓練,采取案例操作相結合。比如,劉全慧教授在《研究性教學的基本特征和傳統(tǒng)教學方法》一文中提道:“研究性教學的幾個特征,即教師要有相關研究經驗,講課不面面俱到,重視課堂互動環(huán)節(jié)等。”教學與實踐案例訓練相結合,使學生更容易理解學習,并能夠發(fā)揮主觀積極性,更好地解決問題。這比靠記住書本上的效果更好,比通過題海戰(zhàn)術來增加對知識的運用更強?!?004年12月2日,國家教育部部長周濟也明確指出,我國本科教學質量在世界上是先進的,但也有嚴重不足,最為突出的就是實踐能力較差[6]”。
每次實踐訓練的安排,都是以本節(jié)課講授知識進行展開。課程內容注重在建筑圖紙識圖和繪制,首先對制圖知識進行講解,在繪制這張圖紙中,然后分析涉及的軟件工具,整理制圖思路,完成圖紙的繪制。在繪制的過程中,要求學生對軟件操作,能夠舉一反三。注重鼓勵學生尋找新的解圖過程,對以前知識的綜合,得到新的解圖步驟。軟件知識講解與建筑圖樣結合,能夠加強知識的實踐運用。學生在學習中也不需要只對某知識或者某命令工具死記硬背,從而增強知識的連貫性和靈活性。學生在實踐中,慢慢學會對知識進行分析、提煉,最終掌握相關知識,并在學習中對知識進行提煉。
在實踐案例的選擇方面,我們應注重與實踐設計方案相結合,比如,完成學生工作室的設計方案圖紙,使學生在學習中有明確的目標。在學習的過程中,都是為了找到解決答案而做的準備。讓學生成為學習的主體,教師在教授知識中,只不過起到相關的主導作用而已。
3.3發(fā)揮同學之間的協(xié)作、交流能力。
在布置實踐設計方案訓練中,布置學生以小組形式完成。學生在小組中,可以各自討論自己的觀點,設計主題,完成思路。可以在小組實踐中還要注意下面三個方面的問題:
3.3.1布置小組作業(yè),學生從同組成員中學習,或從同組成員中模仿學習。
3.3.2利用學習小組,學生充分發(fā)揮或利用各自的技能,不采取“孤立學習”。
3.3.3教師輔導方面,對學生的反應提供反饋意見,拓展學習資源和學習方式。
理論教學與實踐訓練活動的緊密結合,加深了學生對理論知識的理解,同時也大大提高了學生的觀察能力、分析問題、動手能力、協(xié)作的能力。
3.4充分利用多媒體教學的優(yōu)勢。
多媒體教學在狹義上就指幻燈片,利用計算機和投影儀等,通過視頻、音頻、網絡、軟件等方法,開展生動形象的教學,稱之為多媒體教學。在知識講解和案例演示中,我們借助計算機多媒體技術,可以改變教學信息的包裝形式,并且把計算機圖、文、聲、像集成在一起,用動態(tài)的畫面直觀地演示建筑CAD課程所涉及的命令工具和有關的制圖規(guī)范,提高教學內容的表現(xiàn)力和感染力。
4.結語
科學的發(fā)展、社會的進步對專業(yè)基礎課程的教學提出了新的挑戰(zhàn)和改革要求。建筑CAD制圖課程有自己的特點:精選教學內容,可以突出重點、有的放矢。在教與學活動中,教師應該從傳統(tǒng)的知識傳播者、灌輸者角色向新型的角色轉變,把傳統(tǒng)的教與學的角色轉化為“教師在教學中開展有意義教學,學生者在學習中開展有意義的學習”。因此,我們應“授之以漁”,培養(yǎng)學生良好的學習習慣,讓學生成為學習的主體,使知識學習變成有意義的學習。
教師在知識傳授中的作用是為學生提供幫助,指導學生改進學習目標、不斷自我提高,課程的設計者、與學生之間構建合作學習關系;學生在學習知識過程中是――學習的主人翁、知識的探究者、學徒角色、在同學之間的教師角色、在實踐訓練中的創(chuàng)造者。就本課程來說,如何豐富該課程的模式、內容、方法和手段,如何使建筑制圖知識與軟件教學自身的特點更好地相結合,讓學生在學習中得到有意義的學習,還需要廣大教育工作者不斷地研究和探索。
參考文獻:
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[2]得雷克?博客(Derek Bok,哈佛大學前校長)著.侯定凱,梁爽,陳瓊瓊譯.回歸大學之道――對美國大學本科教育的反思與展望[M].上海:華東師范大學出版社,2008.
[3]劉全慧.研究性教學的基本特征和傳統(tǒng)教學方法[J].物理與工程,2007,17(1):46-47.
[4]Meaningful,Engaged Learning[EB/OL].[2006-09-17].省略/sdrs/engaged.htm.
[5]國際21世紀教育委員會著.聯(lián)合國教科文組織總部中文科譯.教育――財富蘊藏其中[M].北京:教育科學出版社,1996:138.
【關鍵詞】高職;船舶CAD/CAM;教學改革
船舶CAD/CAM,即船舶計算機輔助設計與制造技術,隨著計算機應用技術的迅速發(fā)展及其在各生產領域的普及,CAD/CAM已廣泛應用于船舶建造、修理等相關行業(yè),并且顯著提高了船舶設計和建造效率,不僅實現(xiàn)了對船舶行業(yè)產品的速度及精度的要求,更已成為我國船舶行業(yè)與世界先進造船理念接軌的核心技術。隨著我國造船技術的不斷發(fā)展,我國樹立了從造船大國向造船強國轉型的目標,這就更要求未來船舶業(yè)必須擁有一批既有先進設計理念又掌握先進制造技術和手段的專業(yè)技術人才來推動我國船舶行業(yè)的發(fā)展。船舶CAD/CAM 技術可以充分應用于船舶設計、建造、維修、管理等相關過程,為船舶全生命周期管理提供了強大的實現(xiàn)手段,是當今世界先進造船理念的核心技術之一。
船舶CAD/CAM作為船舶專業(yè)課程體系中的一門核心課程,有其自身的特點。首先,課程涉及領域廣泛,要求學生有較高的邏輯性思維及理論聯(lián)系實際的能力;其次,學科之間跨度很大,課程的學了需要學生有良好的識圖能力和空間想象能力以外,還需要學生有較強的計算機操作能力;而傳統(tǒng)的教學模式中以教師為中心、以板書、教材為工具的封閉式單向傳輸?shù)慕虒W方法,除內容及形式陳舊以外,顯然已經并不適合《船舶CAD/CAM》的教學工作, “你講我聽”很快會使學生失去學習的興趣,而脫離了工程實際的技能訓練,效果也往往達不到課程預期的目標。因此,對于課程教學模式的改革勢在必行。
1 課程的教學現(xiàn)狀與不足
《船舶CAD/CAM》課程的實用性和實踐性極強,目標更是直接指向船舶的實際生產過程,該課程涉及的教學內容非常廣泛,課程的主要特點是學科之間跨度較大,技術更新較快。對于提高學生的計算機操作能力、理論聯(lián)系實際的能力、發(fā)散學生的邏輯思維,拓展學生的創(chuàng)造性都具有十分重要的作用。
在傳統(tǒng)教學模式的局限下,教材內容陳舊、更新慢,勢必造成教學內容薄弱,重理論輕實踐,實訓課時量少,無法提高學生的實際操作能力,授課效果也往往達不到課程既定的目標。而從未來就業(yè)來看,如果只是單純的理論教學,教師和學生都遠離生產現(xiàn)場,缺少船舶設計單位或制造企業(yè)所需的先進技術的訓練,非常不利于畢業(yè)生以后的就業(yè)工作。而在學習過程中,如果學生看不到掌握CAD/CAM 技術可以在實際生產中帶來的方便和好處,可能會造成學習熱情不高、學習效率較低、學習效果不佳等后果。
其次,船舶設計軟件必須依托計算機運行,具有很強的邏輯性,知識結構相對抽象。單純的課堂教學,容易使學習目的不明確,學生接受知識方式單一,影響學生學習的主動性與積極性,使課堂效果大打折扣。因此,該課程的教學內容更應以現(xiàn)代造船企業(yè)的工程實際為出發(fā)點,并采用以工作過程為導向的理實一體化的教學手段。
2 課程教學改革的建議探索
2.1 重視相關課程的掌握程度
《船舶CAD/CAM》課程涉及領域廣泛,學科之間跨度很大,很多相關知識的掌握程度會在很大程度上決定了該課程的學習效果。正是因此,我們在教學過程中更要重視這些相關知識的學習情況。
首先,AUTOCAD軟件的使用。現(xiàn)在的計算機普及程度較高,很多大學生學生在進入學校前,都已經或多或少掌握了一些計算機方面的基本知識,但對于一些專業(yè)軟件的使用方面則相對接觸較少。AUTOCAD軟件的使用熟練度將在很大程度上決定了學生學習《船舶CAD/CAM》課程的效果。因此,在進行AUTOCAD軟件的教學時,一定要將繪圖、陣列、標注、修剪、偏移、鏡像等基本功能使用熟練,可以在講解到這些章節(jié)的時候開設專題,強化訓練,為后續(xù)課程的講解打好基礎。
其次,突出《船體結構與制圖》課程中船體結構部分的理解。對船舶各部位的構件特點的透徹認知顯得尤為重要,在教學過程中也應當給予高度重視。對于船體制圖中圖線的簡化,更需要深刻記憶并熟練掌握,使學生能夠看懂各種圖紙,也是為后續(xù)學生個人操作計算機繪圖打好基礎。
2.2 增加課程實訓部分在教學中的課時
《船舶CAD/CAM》課程的實用性和實踐性極強,這就更加需要高校在教學過程中注重培養(yǎng)學生的動手能力。
課程實訓不僅是對理論教學效果的檢驗,更是充分發(fā)揮學生主觀能動性、理論聯(lián)系實際的重要一環(huán),在本課程教學過程中的地位顯得尤為重要。但是在以往的教學過程中,經常出現(xiàn)學生不夠重視、動手操作不積極等現(xiàn)象,大大影響了實訓課的既定效果;有時還會出現(xiàn)學生對實訓的時間安排不合理,導致實訓內容不能保質保量完成。
鑒于實訓對于本課程的重要性,一定要充分得到教師和學生的認識:第一,增加實訓課程的課時量,讓學生有充分的機會提高自身的實際操作能力;第二,以實際工程作為實訓內容,分配任務,模擬實際的工作環(huán)境,有利于提高學生主觀上的重視程度;第三,合理安排實訓進度,設立實訓節(jié)點,督促學生按時完成進度,從而提高實訓的效果;第三,提高學生的團隊合作意識,使課程在達到良好的教學效果的同時,也為學生就業(yè)后的團隊合作精神打下基礎。
2.3 教學方式多樣化
單一的教學方式容易枯燥,學生的學習興趣不高,而理論知識的講授又往往環(huán)境單一,老師講、學生聽,課堂效果不理想。目前,信息傳播的途徑多樣化,而網絡時代學生又幾乎人手一部智能手機或是有自己的電腦、iPad等電子化設備,可以把授課內容做成微課放到網絡上,供學生下載或是在線觀看。這樣,即便有課堂上漏掉的知識點,或者課下學生想要鞏固所學內容,甚至期末復習,都可以方便快捷的回顧以往的理論知識,一定會深受年輕大學生的喜愛。另外,還可以在實訓教學中由學生來演示繪圖方法,提高他們的參與熱情,增加學生的自我認同感。
3 總結
通過多樣化的教學方式、項目化的實訓課程以及扎實的理論教學可極大提高學生學習《船舶 CAD/CAM》的興趣,改善教學質量、培養(yǎng)學生的綜合能力,提高對于本課程學習的積極性和主動性,使授課達到既定的目標。真正培養(yǎng)出符合企業(yè)需要的高素質、應用型船舶專業(yè)技術人才。
【參考文獻】
[1]周 煜,陸 萍.高職院?!按癈AD/CAM”課程改革探究[J].南通航運職業(yè)技術學院學報,2011,6,10(2).