广州城市职业学院广东省510405
摘要:目前,我国大多数高职院校CAD课程教学过程中,教师主要还是以教材为主线,将教材上的案例与绘图方法作为主要知识点进行课程讲解,虽说融入了很多优秀的讲课方法和教学手段,但仍然改变不了教材单一的内容。学生掌握知识碎片化,难以应对生产实践中多变的图形样式和自身创造力的发挥。学生学习过程中难免遇到瓶颈,导致学习兴趣下滑,实践后劲儿不足,课下缺乏绘图命令与绘图技巧的熟悉练习,快捷键应用不熟练,导致绘图速度上不去等一系列问题。CAD制图课堂创新教学手段涵盖项目驱动法、分层授课法、教学做合一法、开放性教学法等,让CAD制图课程教与学的过程中充满乐趣,教师真正从课堂解脱出来,发挥学生的课堂主体,调动学生的课堂主动性和创造性,充分指导学生稳、准、快地完成绘图项目,适应社会需求,最终从课堂走向就业,真正将CAD制图当做独门技艺,服务社会。
关键词:CAD课程;项目驱动法;教学改革
《电子CAD》即计算机辅助电路设计技术,主要提供电子系统硬件平台的设计和制作。内容涉及计算机技术、电子、电路、元器件封装、材料、PCB层面及工艺实现等各个方面,其实践性及技术前沿性非常强。《电子CAD》是我院电子信息工程专业的一门基础主干课程,在其课程教学方面,我们探索使用项目驱动法进行教学改革,优化重组实践教学条件,加强实践训练学时,充分发挥学生的学习主动性,初步取得了良好的效果。
1项目驱动法
项目驱动是指在学习过程中,学生在教师的有效帮助下,紧紧围绕一个共同的项目活动中心,在强烈的问题动机驱动下,通过对学习资源的积极主动应用,进行自主探索和互动协作的学习,并在完成既定项目的同时,引导学生产生一种学习实践活动。此种教学模式是中等职业院校CAD制图传统课程改革的有效方式。高等职业学院教师利用课堂布置新的绘图项目,然后让学生分组进行讨论、搜集资源信息、寻找解决途径、完成新的课程项目的有效创新教学方式,大大调用了学生的课堂资源和主观能动性,释放了教师的课堂宝贵时间,使教师有充裕的精力实时指导学生去解决项目,驱动CAD课程教学有序开展,是高等职业院校CAD课程改革发展,教与学创新的高效方法。
以绘制五星红旗为案例,首先教师提出课堂项目,也可以通过多媒体教学的形式,展示五星红旗的架构组成、比例特点,以完成一面标准的五星红旗为课堂项目展开驱动。通过绘制五星红旗的项目驱动,学生可以进行互动讨论如何进行多边形绘制命令的延伸、辅助线与复制命令如何进行巧妙结合、如何进行快捷的图案填充等。
仅仅通过完成绘制五星红旗一个非常简单的课程项目,学生就可以从高中到矩阵命令、直线命令、复制命令、多边形命令、尺寸标注命令、旋转命令、修剪打断命令、图案填充命令等多个在以后绘制复杂图形时常用的方式,将绘图基础知识掌握更加牢固,教师可以穿插用快捷键输入法绘制图形的教学内容,来增加学生们的绘图速度与尺寸精准性,通过反复的项目驱动与练习,让高职院校的学生打下扎实的CAD绘图基础。练好基本功,才可以圆满高效地完成教学项目,并提高学生的实操能力,使学生在以后的学习中更有激情、更有信心地完成复杂的课堂项目。
2CAD制图课程教与学创新方法的效益
2.1以项目驱动为导向,将综合工程实践案例贯穿教学之中,提升学生实践能力
以项目驱动为导向的综合工程实践案例教学法正是一种比较有效的教学实践方法。
在教学中,教师可将工程实际中涉及到的相关知识整合成为一个个综合工程实例。整合的工程实例内容可包括:系列零件工程图、零件装配图、实体三维模型爆炸图等。在实践之前,教师先引导学生充分思考和分析要实践的项目任务,待学生充分了解实践内容之后,以学生操作为主,教师引导为辅,教师通过循序渐进的引导,让学生一步步完成实践案例。例如,教师在装配体的教学中可以把工程实际中涉及到的具体模型案例(如齿轮油泵)作为一个训练任务,在教学中首先引导学生一步一步去完成整体模型创建,然后在三维CAD软件中生成。最后利用三维CAD软件输出爆炸过程的动画视频,随着案例的完成,会大大增加学生的成就感,这样就能激发他们的学习兴趣,在实践中掌握了知识,也提升了实践能力。
2.2基于应用型人才培养目标,综合调整课程考核机制,全面评价学生
传统工程制图与CAD课程考核机制中,重结果,轻过程。对学生的考核基本是70%的末考试成绩或者(机考成绩)+30%平时成绩,通过一张答卷评价学生学习效果,难免不全面。应用型人才的培养本身就比较重视学生综合“应用”能力的培养,传统的考核机制弱化实践过程的考核。因此需要综合调整考核机制,全面综合评价学生。例如,在工程制图与CAD课程的教学中,可以根据课程特点和人才培养目标,适当增加过程考核评价指标,将成绩构成比例做调整,如可调整为:30%平时成绩+30%大作业成绩+40%理论知识考核成绩,其中30%的大作业成绩包含学生独立完成大作业成绩和学生小组合作大作业成绩两部分。这样不仅能全面考查学生实践能力,而且也培养了学生的团队合作精神,从而更好的实现应用型人才培养目标。
2.3实时利用三维CAD建模,直观辅助教学,激发学生学习兴趣
当前的三维CAD设计软件(UG\ProE\Solidworks等)的优点就是能够创建三维模型,进行实物的动态模拟。在教学过程中就可以充分利用软件这一优势,实时创建出三维实体模型,让学生先观察理解空间实体后再来绘图,大大降低学习难度,也培养了学生空间想象能力。例如,传统的工程制图教学中,截交线和相贯线是教学难点,有了三维CAD软件的帮助,教师可以直观的在三维建模软件中创建好模型,让学生直观的在软件中观察模型,在理解的基础上学习,就避免了抽象难受的空间想象;在机件的表达方法章节学习中,教师可以利用三维CAD创建出三维模型,然后利用三维软件中的工程剖视图命令,实时模拟被剖后的立体形态,让学生直观的在软件中观察,对剖切过程能够充分理解;零件图与装配图也是教学中的难点,学生需要根据装配图想象装配体,由零件图想象零件模型,这对学生来说非常痛苦,学习难度大,效果差。这时三维CAD就能够凸显它的优势,教师一方面可以利用三维CAD创建好单体零件,然后在软件中进行装配演示,最终生成装配体,让学生充分了解整个装配关系和原理。另一方面,教师还可以将事先创建好的装配体,在课堂中通过软件相关命令生成爆炸图,动态模拟后,再来研究单个零件模型。总之,有了三维CAD的帮助能够有效降低学生学习难度,激发学习热情。
总之,高职院校CAD制图课程教与学的创新模式,可以让CAD这门技能变为财富,可以令高职院校创造价值,可以为社会创出产业。理念不创新,势必跟不上时代的发展;课程不创新,势必要遭到淘汰;教与学的模式不创新转变,就会让一门实用的技能课程枯燥乏味,学生学习如同嚼蜡,教师讲课形若呆板。CAD制图课程教与学的创新模式推广十分必要,每一个高职学院亦应高度重视,不断地推陈出新,从上层建筑大力倡导,真正做到教与学的完美契合,让CAD制图课程多姿多彩,成为高等职业院校毕业生手中掌握的必备技能,在就业的浪潮中脱颖而出。
参考文献
[1]冯丹艳.应用型本科《机械制图与CAD》课程教学改革探讨[J].轻工科技,2018,34(2):129-130.
[2]邱巧玲,张玉竹.整合工程制图的计算机辅助设计CAD课程教学改革与研究[J].科教论坛,2017(8):44-45.
[3]蒋敏,乐天明.工程制图课程教学改革研究与实践[J].大学教育,2018(4):60-62.