高校CAD课程的教学改革研究

刘磊　孙国平　张旺玺　李启泉

摘要 CAD是一项实践性很强的技术，社会的发展要求学生具备利用CAD技术分析解决实际工程问题的能力。本文针对高校CAD课程的不足，提出了课程在教学模式、教学方法、考核方式等方面的改革新举措，让学生在自主性、创新性及结合工程实践等方面都得到较好的锻炼。

关键词 CAD 实践教学 教学改革

0 引言

随着微电子技术，特别是计算机硬件和软件技术的迅猛发展，计算机辅助设计（Computer Aided Design，简称CAD）技术正日新月异，突飞猛进地发展①②。目前，CAD技术不仅在大中型企业已成为设计工作的主流，而且正向中小型和私营企业中普及，社会对具有较高CAD应用技能的复合型专业人才需求量大增。因此，熟练掌握CAD技术已成为工科类专业毕业生提升求职竞争力的必备条件③。

为使学生适应高科技社会的要求，必须使学生能在有限的课时内吸收消化课程的内容，获得更多的CAD知识与技术，培养学生分析解决实际工程实践问题的能力，让学生毕业后既能够从事设计行业的工作，也能够从事实际应用行业的工作④。要培养出高素质的人才，就必须加强课程改革和内涵建设，笔者结合自身的教学实践，谈一下对CAD课程教学改革的体会。

1 充分运用多媒体教学，提高学生学习兴趣

图文并茂的多媒体课件具有生动、形象、直观等优点，能有效地扩大信息量，丰富教学内容，拓宽学生的知识面，很好地提高教学效率，是一种更合乎自然的交流环境和方式。这种新的教学手段改变了以前传统的教学模式和单一的教学环境，其载体所具备的多样性、交互性和集成性为学生提供了一个参与教学的平台。学生能通过输入各种指令来选择所需要的信息，可以促使学生主动地进行探索式学习。同时，教师可以根据教学的实际效果，对多媒体课件进行教学进程、教学内容上的灵活组织和修改，提高教师的授课质量。在CAD课程的讲授过程中，运用多媒体课件进行案例教学，可使学生熟练绘制相应的设计图纸，并能学会各种设计方案的对比筛选和修改优化。同时，在学生对二维图例有了一定想象的基础上，利用三维实体造型软件对零件产品进行三维动画演示，能有效地帮助学生构建良好的空间模型，使内容更容易被理解和掌握，提高学生的学习兴趣。

2 重视实践教学，实现理论与实践的结合

CAD课程是一门实践性很强的多学科交叉课程，在教学活动中必须得注重理论知识的理解和实际操作技能的培养，这就需要重视实践教学的作用。实践教学是一种培养学生工程意识的重要途径，它可以锻炼学生的专业技能，缩小与用人单位岗位需求胜任能力的差距，极大地提升了毕业生的就业竞争能力。

传统的“填鸭式”教学往往注重课程内容的完整性、系统性，课程设置大部分以理论课为主干，忽视学生动手能力和分析解决问题能力的培养。改进后的教学则注重实践教学环节，遵循 “精讲多练，讲练结合”的原则，强调以学生为主，充分发挥学生的主体作用。在实践教学环节中，通过让学生上机完成一定量的、典型的工程图样的绘制、零部件三维建模，理解和体会课堂教学内容，牢固掌握软件功能的使用技巧。对于CAD 软件工程应用方面的教学，则结合案例教学法， 在教学中以完成具体的典型工程图样绘制、典型产品三维建模过程为主线，系统化、分步骤进行讲解。这样，可以使学生将书本上学到的知识在实践中得以印证，不但能加深对理论知识的理解，更能开阔学生的视野，学到很多书本上没有的知识。这不仅有助于学生养成自我学习和不断更新知识的习惯和能力，提高学生的兴趣、主动性和创造性，而且可以得到实际工作能力的锻炼，增强学生的就业竞争力和社会适应能力。

3 注重启发引导，培养学生的创新能力

“创新意识培养”的过程是低层次培养和高层次培养相结合的过程。低层次培养具有普遍适用性，其目的在于培育工程应用型人才。而高层次培养的目的在于激发学生潜在的创新意识，为高层次研究型人才的培育制作温床。CAD教学最忌拘泥、呆板，对于CAD软件来说，同一张工程图样可以用完全不同的方法和命令来绘制，若教师只讲解一种方法，学生虽能记住，但不利于学生的综合应用。这就要求教师在典型题目的讲授过程中运用一题多解的做法，提出多种解决方法和思路，拓展学生的思维渠道，增强学生灵活运用知识的能力。同时，注意培养学生将课程所学的知识与课程设计、校企合作、各种CAD创新大赛结合起来，把自己的独特创意或设计产品用CAD完美地表达出来，提高学生CAD软件的应用技能。通过教师做启发性的讲解，实用性的指导，培养学生对CAD知识的综合应用能力、事物的敏锐洞察能力，激发学生的创新灵感，塑造学生耐心细致、团结协作、积极向上、锐意进取的个性，这也是课程教学的进一步延伸，极大地激发学生学习兴趣。

4 考核与认证相结合，全面提高操作水平

我国高等教育的改革发展和全面扩招，提高了全民的教育水平，但也给学生的就业带来了巨大的压力。所以在选择CAD课程的考核方式时，要考虑学生的就业趋势，不仅要对学生的学习有阶段性的总结和方向性的指导，也要能对未来企业招聘人才起到辅助的表现作用。本课程在考试机制上进行改革，坚持知识、能力、技能考核并重，以能力和技能为主的原则，将课程考核与技术认证结合起来，使学生既能将CAD技术熟练运用到自己的专业知识领域，又能使自己的应用水平得到一个权威的社会认证，在掌握实际工程应用能力的基础进一步提升学生的求职竞争能力。目前很多国际著名的软件公司和国家劳动技能部门都提供了相应CAD软件的水平和技能能力认证考试制度来衡量学生的知识掌握情况和应用水平。CAD课程考试可以借鉴AutoDesk初中级工程师的标准进行理论知识和基础实践的考核，也可以借鉴中国图学会的CAD技能认证考试进行实作考核。在此基础上，鼓励学生积极参加这些相应的技能认证考试，可以极大提高学生的CAD操作水平和就业优势。

5 结论

CAD是一项工程性、实践性很强的技术，在课程教学中既要注重学生CAD 理论知识的培养，又要强调理论与实践并重， 提高学生的创新能力，让学生尽快尽好地学会和掌握使用CAD软件进行产品设计和开发的技能。我们通过不断去探索新的教学方式方法和新的教学理论来全面提高学生的综合素质，使学生学有所用，成为适应当今社会需求的人才。

注释

① 李新华，聂立新.机械设计及CAD课程教学改革研究与实践[J].科技创新导报，2010（29）：158.

② 吴狄.工程制图与CAD课程教学改革必要性的探讨[J].沈阳工程学院院报：社会科学版，2010（2）：265—267.

③ 王梦寒.实践教学法在“材料成形CAD/CAE/CAM”课程中的应用[J].科技教育创新，2009（22）： 210—212.

④ 葛建兵，曹杰，倪向东，等.CAD技术基础课程教学思考[J].机械管理开发，2009.24（5）：163—165.