摘 要:随着社会的不断发展进步,制造技术以及先进设计逐渐被推广,这对机械学科产生了非常大的影响,给其注入了新的内涵。传统的设计、绘图教学模式已经不能够适应时代的发展。本文主要提出了三维CAD实验课程体系的构建方案及其优化策略,以供参考。
关键词:三维;CAD实验课程体系;教学改革
工程图起源于工业革命时期,当时二维工程图是工程师们的语言,随着计算机技术的发展,上世纪六十年代,由麻省理工大学提出的关于交互式图形学的研究计划发展出二维CAD技术,其主要作用在于利用计算机及其图形设备辅助设计人员顺利进行工作。在这个基础之上三维CAD技术在上世纪末出现。随着设计工具与设计方法的不断发展,传统的设计教学方式早已不能满足需要,这就需要建立独立的三维CAD实验课程体系。作者根据多年的教学经验针对当前现状,提出课程改革方案,构建并优化三维CAD实验课程体系。通过课程学习,使学生建立基于三维的工程设计概念,培养工程素质和创新设计能力。
1 三维CAD实验课程体系的构建
随着计算机技术的发展,三维建模逐渐进入到高校机械类专业工程图学及设计类课程的教学当中,由此形成的基本教学模式是将CAD软件的基本功能及使用与教学大纲、教学进度结合起来,在课堂上教授学生相应的软件使用技能,这样的教学模式会导致“主客倒置”的现象,由此带来下列问题:
(1)、教师将课程基本内容与软件技术结合起来进行教学,但是在教学过程中,学生通常会把注意力和学习重心放在软件操作技术上,从而导致学生在课程的基本内容及学习的方法上有所疏忽,专业必备的理论基础不牢固,影响学生的后期学习;
(2)、CAD的意思为计算机辅助设计,它只是一个辅助设计人员顺利工作的工具。在教学中,真正的主体是学生从事设计的综合能力。有的教师却把教学重点放错了方向,导致教师在教授课本内容时只是简单的罗列软件操作指令,忽视对学生三维建模、三维设计、产品结构设计及形体表达等能力的培养。
(3)、计算机技术发展迅速,CAD软件的更新速度更是非常快,至少一年更新一个版本,较之之前的版本,新版本的功能更强大,设计也更加人性化,与旧版本的操作及功能实现总有些许的不同,而教师不会每更新一次就将新的功能、内容向学生普及,这反映出学生没有软件操作及运用能力。
针对这些问题,就要实施教学改革,将CAD课程体系独立出来,建立其自己的实验课程体系,进行独立教学。CAD实验课程体系应分为三部分:工程设计工具、CAD与三维设计及三维CAD建模。
工程设计工具:定为必修课,大一开课,为期一学年,该课程的目标是培养学生最基本的工具使用基础,如:文档、二位绘图、三维造型等,为后期专业课的学习奠定基础;
CAD与三维设计:定位全校选修课,选课年级为二、三年级,该课程的目标是增强学生对课程的理解,培养学生的三维造型设计思想,掌握专业基本操作、工程图绘制、建模等,并能够活学活用;
三维CAD建模:课时:定为研究生选修课,该课程的目标是通过增加课时加深研究生对CAD软件技术的熟练程度,增强学生的软件运用能力,拓展科研空间,提高创新能力,从而使学生掌握CAD领域最现代的技术。
以上三门课程有先修后续的关系,按照以上的顺序教学可以使学生首先建立三维的工程设计理念,再进行三维设计与CAD软件的学习,将理论与实践相结合,更好地掌握软件的操作及运用,增强学生的实际操作能力及创新意识。
2 三维CAD实验课程体系的优化
2.1 不断改进教学方法及手段
为提高学生对CAD软件的运用能力,加深对CAD的了解,提高学生实践能力及创新能力,要对传统教学模式及方法进行一定的优化改革,以促进CAD实验课程顺利进行。主要的改革内容如下:
(1)、不断将CAD实验课程体系平台扩大,建立CAD实验课程体系的网络平台,整合教师的教学资源,如教学课件、题库和相关资料,并将其投入到平台中,,使学生能够在平台中找到自己所需的内容,甚至还可以根据科研的实际情况自创实验项目,通过平台资源自助实践完成。为学生创造一个开放的实验环境,提供CAD知识和技能的交流及资源共享的平台。
(2)、根据学生情况及CAD实验课程体系的特点编制实验教材。每所学校的学生特点不同,对CAD课程的理解程度也不同,教师根据学校的特点编制单独的CAD实验教材可以最大限度的吻合学生的学习实际,提高授课效率。也可以尝试使用电子考试提交系统,探索网络化教学的途径。
(3)、在课程体系中增加现代设计方法的内容,启发学生运用现代设计方法去分析与设计,并与常规设计方法进行比较,进一步开阔学生工程设计思路,提高学生工程设计水平与创新思维。
2.2 提高教师队伍的整体素质
由于CAD实验课程更新速度快,每年都会有新版本推出,为提高学生的软件操作能力和实际应用能力,教师必须要有较高的专业素质,能够与时俱进。因此,学校要定期组织教师团队进修,保证教师能够与时俱进,提高软件的使用及维护水平。此外,教师队伍还可以参与专业科研,在科研的过程中提高自己的专业水平,以编出更科学的实验教材。
3 结语
将CAD软件的操作从理论课程中独立出来,建立三维CAD实验课程体系,增加CAD软件学习课时,使学生在专业基础课的学习之前,掌握设计工具的使用,能够使学生在坚实的理论基础上更好的进行操作,深入理解CAD课程软件,提高自身的操作能力及创新能力。建立更专业的实验环境,制作更优质的多媒体课件,编写更详实的实验教材,实现学生自创实验内容,设计实验方案,这些工作在实际教学实践中都取得了很好的效果。因此,三维CAD实验课程体系的构建及优化对学生专业课的学习及自身能力的提高有着非常重要的意义。
参考文献
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