時間:2023-05-29 18:25:03
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇cad實訓總結,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
Abstract: Based on the analysis of teaching situation and teaching problems of "Civil Engineering cad" course, "Civil Engineering CAD" teaching is reformed by optimizing teaching content system, constructing textbook, improving teaching methods, using the case teaching methods and the task guide teaching method, reforming course assessment methods, and combining the course teaching with the certification exam, etc. Teaching practice shows the reform measures mobilize the enthusiasm of students, improve the teaching effectiveness and promote the teaching and learning.
Key words: civil engineering CAD; teaching reform; teaching method; certification exam
0 引言
目前,土木工程專業各領域的工程圖紙已經全部實現計算機輔助繪圖,對相關從業人員計算機繪圖能力的要求也日益提高,“土木工程CAD”在土木工程專業課程體系中的地位也愈顯重要。設置土木工程專業的高校基本都開設了“土木工程CAD”或“建筑CAD”等CAD課程,以培養學生的計算機繪圖能力。大多數高校一般將該課程設置在大三上學期或下學期,課程的授課方式通常包括課堂講授和上機實訓兩部分,學時為30-70不等,學時分配比例一般為1:1或1:1.5,部分高校還專門增加了CAD實踐周[1]。課程教學內容以講授AutoCAD軟件二維操作基本命令和建筑工程圖紙繪制為主,軟件版本一般采用AutoCAD軟件系列版本,有些高校根據其專業特色對某些教學內容有所側重,如講授道路CAD、橋梁CAD等。為了提高繪圖效率,部分高校還將天正CAD、PKPM等專業軟件應用列入教學內容,也有一些高校將基本CAD制圖和結構CAD制圖相結合,將其作為一門課程講授。為了激發學生的學習興趣和提高學生的繪圖能力,有些高校將CAD認證考試與課程教學相結合[2-3],使學生既能將計算機制圖運用到自己專業領域,又能使自己的應用水平得到一個權威的社會認證。
1 “土木工程CAD”教學現狀及存在的問題
目前,我校“土木工程CAD”課程的授課分為課堂講授和上機實訓兩部分,學時分配比例為1:1。課程以AutoCAD2004軟件二維基本操作作為教學內容,以此為基礎介紹土木工程圖的繪制方法。多年的教學實踐發現,“土木工程CAD”教學還存在一些問題或一些做法有待于解決和優化。
第一,隨著AutoCAD版本的不斷升級,軟件的界面發生了較大變化,軟件的功能也有很大的擴充和增強,而目前授課所用的低版本AutoCAD軟件已經不能很好地適合教學需要和工程要求。同時,為了適應土木工程專業新的制圖標準和課程要求,以低版本CAD軟件介紹為基本內容的教材也需要同步更新,教材的教學內容體系也需要優化和完善[4]。
第二,課程講授過程中,過多強調CAD基本命令和操作,沒有很好地把一些專業圖紙的制圖標準和繪制方法融入其中,致使學生能夠較熟練地繪制一些基本圖形,而不能熟練、快速地繪制出符合制圖標準的專業圖紙[5]。
第三,教師沒有充分認識CAD課程實踐性強的特點,認為通過采用多媒體教學方式,學生僅靠“聽”課就能像其他課程一樣掌握大部分內容,實際情況卻是學生上課時感覺聽懂了,上機實訓時卻又有很多問題無法克服[6]。同時,在課堂授課過程中,教師長時間對命令操作講授而學生沒有機會動手操作,容易使學生產生疲倦感,也造成課堂教學和學生上機操作間隔時間較長,到上機操作時課堂講授的大部分內容已被遺忘,不利于學生對知識的掌握[7-8]。
第四,學生實訓過程中缺少有效的任務引導,學生的自主學習意識差,往往剛開始上機時按規定做作業,而幾十分鐘后就做其他無關事情了,致使上機實訓達不到預期效果。
第五,考試方式采取上機繪圖方式,雖然在一定程度上能考查學生對所學知識和操作技能的掌握狀況,但由于考試過程中出現計算機死機、學生違反考試紀律互相拷貝等問題[9],致使這種單一的考試方式不能全面反映學生學習過程主動性及對所學知識的總體掌握情況,也缺乏考試的公正性[10]。
以上這些問題導致“土木工程CAD”教學效果不甚理想,有些學生在學完課程之后雖然能夠繪制專業圖紙,但圖紙內容表達不完善、不符合規范要求,部分學生甚至在畢業設計過程中及以后工作中還要重新學習CAD相關知識。
2 “土木工程CAD”教學改革
2.1 優化教學內容體系,積極進行教材建設
針對“土木工程CAD”教學內容優化、授課用軟件版本低等問題,我們組織“土木工程CAD”和“建筑制圖”的任課教師對課程的教學內容進行了探討。將基本教學內容分為CAD軟件的基本知識、繪圖準備、二維圖形繪制、二維圖形編輯、圖形注釋、圖塊與外部參照、尺寸標注、設計中心及查詢功能、圖紙空間及打印輸出等九部分,并通過實例深化對每部分內容學習。在此基礎上,我們編寫了《土木工程CAD》教材[11],該教材以AutoCAD2013軟件的基礎命令為基本教學內容,結合土木工程圖紙的基本元素和制圖標準闡述二維圖形的繪制和編輯方法,將CAD基本制圖方法與土木工程制圖規范地結合起來,形成了從繪圖準備到打印出圖完整的內容體系。為了保證內容的全面性,教材中設置了三維圖形繪制和編輯、著色與渲染等內容,同時,結合土木工程制圖相關規范和標準,介紹了利用CAD軟件進行土木工程施工圖的制圖步驟和制圖方法。教材的每一章都有針對性地設置了思考題和上機題,方便學生對所學知識的掌握和鞏固。
2.2 改善教學方式,探索有效的教學方法
為了改變“土木工程CAD”課堂教學效果差、課堂教學與實訓間隔時間長的現狀,在教學實踐中,第一,將課堂教學轉移到機房中,教師利用多媒體設備對CAD軟件的基本操作進行演示,學生“一人一機”進行學習;第二,在教學過程中,給學生必要的動手操作時間,并在每節課中保留十分鐘的時間為學生答疑,及時解決學生在聽課過程中遇到的問題,課堂上不能解決的問題放到課下或上機實訓中解決;第三,通過與教學管理部門協調,縮短課堂教學與上機實訓之間的周期,做到即學即練,使學生更有效地消化吸收所學知識。
在課堂教學實踐中,為了更好地將CAD繪圖與土木工程專業制圖知識結合,采用案例教學方法。具體做法為,在第一節課將某建筑平面圖大作業發給學生,該大作業既包含應用CAD基本命令繪制建筑平面圖紙基本元素的內容,又包括制圖標準的一些基本要求;在后續的授課過程中,將該大作業進行分解,并將分解內容融入到各章節內容的講授中,使學生在學習CAD基本命令的同時,掌握這些命令在土木工程制圖中的具體用法;在講授完最后一章內容后,指導學生將所學內容融會貫通,完整地完成大作業的繪制。在案例講解過程中,注重引導學生分析圖形,尋找圖形繪制的快捷方法和步驟,提高學生分析和解決問題的能力。
在實訓教學過程中,為了改進上機實訓效果,采用任務引導型教學方法。首先,制定詳細的上機實訓計劃,明確每一次實訓的具體任務,并要求學生在規定的時間內完成實訓任務;其次,編制針對性的習題集作為實訓任務的補充,使學生實訓的任務充足,同時,加強學生在實訓過程中的指導、監督和管理,及時發現和解決學生在實訓中遇到的問題并及時總結,為以后的教學積累經驗;最后,要求學生將實訓成果上交,在批閱時對學生的實訓成果進行對比甄別,防止出現抄襲或雷同現象,并將實訓成果作為期末考核的重要依據。
2.3 改革考核方式,注重動手能力培養
為了改變傳統的純粹上機考核方式不能真實反映學生學習效果問題,采用綜合評估的考核方式,即將學生的考核內容分為上機考核、上機實訓和平時成績三部分,分數分配比例為5:3:2。其中,上機考核采取在規定時間內完成某圖紙繪制的方式,上機實訓成績以學生上機實訓提交的成果為依據,該成果能反映出學生的學習情況和對知識點的掌握情況,也可以在一定程度上驗證其上機考核成績的真實性;平時成績主要根據學生的平時出勤情況和回答問題情況來確定。
為了切實提高學生的動手操作能力,除了在課堂教學和上機實訓過程中給學生提供更多的動手操作機會外,加強對學生的引導和指導,指導學生在做好實訓任務基礎上,多動手練習,做到熟能生巧、舉一反三。通過對往屆學生實訓操作中常犯的錯誤的總結,指導學生在上機操作中少走彎路,并且掌握一些必要的繪圖技巧。
2.4 重視認證考試,構建縱橫交叉學習模式
為了使學生對“土木工程CAD”的學習得到社會的認可,將課程教學與認證考試結合起來。在“土木工程CAD”的教學過程中,采用案例教學方法促進學生循序漸進學習,掌握從繪圖準備到打印出圖的全面知識,使學生對課程的學習有一個縱向的提高,以認證考試為契機,讓學生通過復習對所學的知識點進行橫向的擴充和鞏固,將課程教學與認證考試相結合,促進了學生學習知識的縱向提高和橫向鞏固,形成縱橫交叉的網狀學習模式。在此基礎上,動員學生參加人社部職業技能鑒定中心組織的全國計算機信息高新技術考試(建筑CAD模塊)和教育部教育管理信息中心組織的全國計算機輔助技術認證應用工程師考試(建筑設計方向),通過考試檢驗學生的學習情況,并不斷總結經驗,提高學生的通過率,增強其專業競爭力。
3 “土木工程CAD”教學改革效果
在“土木工程CAD”教學實踐中,將以上教學改革措施應用到課堂教學和實訓教學中,逐步形成了一套包含課程內容體系優化、教材建設、習題集建設、教學方式方法改革、考核方式改革和認證考試與課程教學相結合的教學改革體系。教學實踐表明,“一人一機”的教學方式使學生由被動的接受變為主動的學習和操作,改善了課堂教學效果;案例教學方法改變了枯燥的CAD操作命令的講解,將CAD操作與土木工程專業制圖知識結合起來,使學生的學習目標更加明確,教學效果明顯改善;任務引導型的實訓教學方法使學生在上機過程中有了明確的目標和方向,鍛煉了學生的動手能力;綜合評估的考核方式調動了學生動手操作的積極性,一年來的教學考核成績表明,這種考核方式能客觀的反映了學生的學習情況,也為任課教師提供了客觀的教學信息,有利于推進教學改革與實踐。通過積極動員和認真輔導,大多數學生參加了相關認證考試,通過率在90%以上。由于教學效果的改善,課程的教學氛圍更加融洽,教與學中的問題被提出來并及時得到解決,真正促進了教學相長。
一、前言
中職教育建筑工程施工技術專業的培養目標是培養應用型實干型人才,要求學生掌握必備的專業知識,強調培養較強的實踐動手能力,使其具有在生產第一線中從事技術的工作能力。《建筑識圖、構造與CAD制圖》課程是建筑工程施工專業的基礎核心課程,主要以培養學生識圖、繪圖能力為目標。本文針對該課程的教學特點,從課程的培養目標出發,對課程的體系、內容等進行研究和實踐。
二、重構教學內容體系
根據企業及畢業生廣泛調研的結果,對識圖投影部分內容的學習是枯燥但十分重要的,因此借助CAD制圖軟件中的空間模型,輔助教學提升識圖能力,重構課程教學內容,將識圖與CAD繪圖有機地結合在一起,應用CAD輔助繪圖的優勢幫助學生快速建立空間想象能力和方位感,從而幫助提升識圖能力。
三、重建教學模式
根據教學內容,將理論課與實踐課相結合,在理論實踐一體化的教學場所(綜合實訓教室),以真實項目教學為主線進行教學,使識圖理論基礎知識、手工繪圖技巧與CAD計算機輔助繪圖相輔相成。
四、改革教學手段方法
充分利用現代化信息技術(動畫、仿真識圖軟件、建筑知識問答庫、自測自評自學系統),綜合運用講授法、項目教學法、任務驅動法等、案例教學法等多種教學方法。
通過三維模擬動畫、仿真識圖軟件、建筑知識問答庫、自測自評自學系統等教學輔助資源,幫助解決學生理論知識的薄弱環節。
通過科學的分組教學模式,培養學生自我學習的能力、具備團隊合作的精神、養成互相交流的習慣、把握自評互評的分寸以及培養學生具有善于分析總結的綜合能力,分組教學中,做到因材施教,照顧到課堂中的每一個學生。
通過文字、圖片、動畫、視頻、互動等多渠道的信息化技術輔助教程,實現學生在做中學,教師在做中教的實訓教學理念。
通過穿插游戲課堂模式,吸引學生的注意力,維系學生的學習興趣,寓教于樂。
通過基于工作過程的系統項目練習,將建筑制圖規范深入實訓實操教學,按照識圖、繪圖、審圖、改圖和出圖的步驟進行規范地操作訓練。
五、建立綜合性考核評價體系
本課程屬于實踐性較強的課程,知識、技能與職業態度的培養主要靠平時積累和訓練,因此,課程考核主要采用過程化考核為主、理實一體化的綜合性評價。考核內容可包括學習內容、學習能力、學習態度、學習習慣、團隊合作、成果評價等要素。
自評互評總表
姓名: 班級:
評價項目 內容及要素 學生自評 教師評價 企業專家評價
分值 20% 40% 40%
過程性評價
65% 學習能力 識圖知識
(20%) 識圖理論知識
平面圖識讀
立面圖識讀
剖面圖識讀
建筑詳圖識讀
構造知識
(10%) 基礎
柱或墻
樓地板
屋頂
樓梯
門窗
手繪圖實訓能力
(10%) 繪制基本線型、圖例
繪制平面圖
繪制立面圖
繪制剖面圖
繪制建筑詳圖
CAD實訓能力
(10%) CAD基本操作
CAD繪制平面圖
CAD繪制立面圖
CAD繪制剖面圖
CAD繪制建筑詳圖
綜合能力(15%) 識圖、審圖、改圖、出圖
學習態度 積極、有上進心、創造力
有耐心、努力刻苦不放棄
學習習慣 不遲到、早退、曠課、紀律好
有禮貌、衛生習慣好
團隊合作 樂于助人
重視團隊力量
成果評價(35%) 任務完成度、不作弊
六、一體化綜合實訓室建設
根據行業企業發展對建筑一體化專業人才培養的職業崗位要求,對建筑識圖與CAD制圖實訓室的建設提出了新的要求,從現有實訓室出發,建設"教、學、做、評、展"一體化多媒體綜合實訓室。
七、師資隊伍建設
教師應具備整合企業現場工作與學校專業教學的能力,情境設計能力等等,這就要求教師要特別在職業教育專業教學論的方法上有所突破,需要同時對建筑識圖與構造、CAD制圖相關的理論及操作掌握透徹,因此,教師應加強培訓、進修、學習交流、鼓勵教師到企業鍛煉,多種途徑培訓教師,創造良好的教學條件、師資。
【關鍵詞】船舶CAD/CAM “教學做”一體化 教學模式
【中圖分類號】U662.2 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2012)10-0056-02
引言
船舶CAD/CAM是我院開設的一門新課程,也是船舶專業課程體系中的一門非常重要的核心專業課,該課程涉及面廣、綜合性強、與工程實際結合非常緊密,具有很強的理論性和實踐性[1]。而目前,一方面是船舶制造企業很難在同一時間接受批量學生進行系統的實習,使得學生難以系統獲得對企業實際經營活動和運作流程的認識,另一方面,企業對畢業生工作經驗和實操能力越來越看重,要求學生上手快,能迅速進入角色。針對上述矛盾,本文研究旨在探索如何構建基于工作過程的“教、學、做”一體化的教學模式,以拓展我校船舶工程類專業學生的創造性思維、提高學生的動手操作能力、理論聯系實際的能力,培養出大量能操作、能設計、懂維護和管理的船舶CAD/CAM 專業技術人員,并使培養出來的學生畢業后就能馬上進入相應工作崗位。
1.我校一體化教學現狀
我校在開展基于“教、學、做”一體化的工學結合的教學模式已經起步,需要進一步拓展和深化。而真正做好基于“教、學、做”一體化的工學結合的教學模式又有較大的難度。由于各種原因,一方面企業不愿接受學生到生產一線,另一方面即使到了生產一線學生也不一定可以接觸到典型的生產過程,學到預期的知識點,掌握必要的職業技能,特別是像船舶CAD/CAM這類課程,因此探索結合我校實際情況構建基于“教、學、做”一體化的船舶CAD/CAM教學模式是非常有必要的。
2.構建船舶CAD/CAM課程一體化教學
2.1一體化教學模式思路
傳統的“填鴨式”教學過程中都是老師講,學生聽,使得學生缺乏學習興趣、缺乏舉一反三的能力,學習效果往往達不到課程既定目標[2~3]。在船舶CAD/CAM的一體化教學中,要實現教師教、學生學與練同時進行,將理論和實踐融合到一起,促使學生動手做,動腦想,提高學生學習興趣和學習積極性,并最終提高教學質量。整個過程中教師的任務是演示、指導、引導,學生的任務是觀察、思考、實踐、分析、總結。教學過程以學生做、練、學為重點,突出學生學的主導地位。授課地點為集實驗、實訓、授課為一體的船舶工藝實訓室,以每班人數不多于40人的小班上課,上課時每個學生一臺電腦,保證教學效果。
2.2有重點的選擇教學內容
教學內容的選擇要注重強化專業基礎知識、培養動手能力[4]。船舶CAD/CAM課程與其它課程具有結合非常緊密的特點。我校教學軟件是上海申博信息系統工程有限公司開發的船舶制造三維設計系統SB3DS軟件,該軟件是基于AutoCAD開發的, AutoCAD軟件的使用程度將很大程度上決定了在學習“船舶CAD/CAM”時的操作熟練程度。因此在第三學期的AutoCAD通用模塊的學習中一定要熟練其基本功能的使用,特別是SB3DS軟件中常用的功能比如標注、復制、偏移、圖層等功能一定要非常熟練,必要時要開設專題講解,為第四學期SB3DS軟件的學習打好基礎。但歸根結底,軟件只是一個工具,船舶相關專業知識才是學好該門課程的關鍵。該課程要求學生對船體的結構形式有一定的了解,同時要有較強的讀圖識圖能力和空間想象能力,對于船舶的各個部位構件特點進行透徹講解顯得尤為重要,在教學環節中也應當突出給予高度重視。對于船體制圖中船體線型的簡化,需要深刻記憶、熟練掌握,并且能夠運用對應的知識看懂各種船舶詳細設計的圖紙,掌握各詳圖中線型、顏色、符號代表的意義。
2.3 引進項目化教學
船舶CAD/CAM是一門實踐性非常強的課程,如果在講解的過程中以軟件為核心只是一個模塊一個模塊的講解每一個命令的使用,那么學生則會只懂得操作命令,缺乏觸類旁通、舉一反三的能力,在真正碰到實際工程時,所學的知識往往不能學以致用[5]。因此,引進項目教學是非常有必要的。在講解過程中,以建某一實船的某一、二個分段為例進行講解,講解的過程也就是建模的過程。具體教學中,首先可以先演示已建好的某一個分段模型以提高學生的學習興趣,然后根據該分段的整體情況,拆分成若干子項目,設置子項目專題,逐一講解,在完成某一個子項目時,對其中會使用到的軟件模塊進行針對性講解。在邊講解邊建模的過程中,教師不必將整個子項目都建完,比如在平面建模中以縱向面為例進行講解建模時,可以講解建模好一、二個縱向面,其它的縱向面則要求學生自己建好,邊學邊做,直至整個項目建完。這種教學中“以項目為核心”的理念,可起到在講解軟件本身的同時,更強化學生如何使用軟件處理實際問題的能力,完成學與用的統一,有利于學生對知識的整體把握。
2.4 加強“船舶CAD/CAM”課程實訓教學
“船舶CAD/CAM”課程實訓作為課程的后續實訓模塊,在本課程的教學過程中的作用舉足輕重。它不僅是對理論教學效果的檢驗,更是學生發揮主觀能動性,將理論知識轉化為實際生產成果的重要一環。因此在安排實訓教學時應注重培養學生解決實際問題的能力,盡量安排學生到企業參與實際的設計,如不能安排或不能完全安排,則安排學生設計一艘某企業或研究院曾經完成的船作為實訓內容,模擬實際設計工作。在實訓過程中,以2-3個學生為一組建某一個分段,包括出圖套料等。這種以實際工程為實訓內容模擬實際設計不僅可以提高學生實際解決問題的能力,還可為學生就業后盡快融入從事的工作打下一定的基礎。
2.5 配套教材、教輔資料的開發
教材開發是課程實施的前提和基礎。目前市面上《船舶CAD/CAM》教材不多,以SB3DS軟件為基礎的教材更是沒有,因此,授課教師應根據經驗,編寫貼近生產,基于一體化課程的配套教材以及實訓教材。同時,為了更方便學生之間、教師與學生之間的交流以及學生的自學,更好地滿足教與學的異地交流,應充分利用計算機網絡建設好網絡課程。
3.結束語
船舶CAD/CAM是一門實踐性非常強的課程,教學模式對教學質量的提高起著至關重要的作用。本文提出了“教、學、做”一體化的教學模式,在未來的教學過程中,將遵循職業教育規律,不斷創新,對教學方法進行深入思考,不斷總結,努力提升“船舶CAD/CAM”這門課程的教學效果。
參考文獻:
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筆者學校對電子CAD課程的教學內容和教學方法進行了不斷的摸索和試驗。在了解項目教學以后,在電子CAD課程的教學中進行了不斷地嘗試,的確在課程中提高了教學的效果,但由于其需要的綜合能力強,在教學法和學生學習中仍然存在不少問題。
一、提高教師項目教學法有效應用能力的對策
建設實訓基地是解決電子CAD的專業教師企業實踐不足的有效辦法。教師如果選聘了電子CAD課程,在開課前一個假期到儀表實訓基地進行為期三周的企業實踐,實踐內容包括項目內容的來源、實施的流程,并了解相應的工藝要求,技術指標。然后聘請企業的專業技術人員對教師選擇的項目做技術上的指導。
二、提高學生適應項目教學,激發學習主動性的對策
(一)精心策劃教學方案激發學生學習動機
教學安排
項目一認識自我,認識電子CAD(4學時)
項目二簡單雙面印制電路板的設計(任選其一,16學時,自動導入網絡)
教學內容一穩壓電源電路印制板的制作繪制(第一,第三個層次結合)
教學內容二共射放大電路的印制電路板繪制
項目三復雜雙面印制電路板的設計(自動導入網絡,20學時)
教學內容一低頻矩形PCB設計—電子鎮流器原理圖繪制(第二,第三層次結合)
教學內容二文氏電橋振蕩放大電路印制電路板的設計(第一,第四層次結合)
項目四單面印制電路板繪制(手工繪制印制電路板,16學時)
教學內容一數字鐘的雙面印制電路板繪制(第二,第四層次結合)
教學內容二貼片雙面PCB設計—USB串口鏈接器PCB設計(第五層次)
項目五信號電路的仿真(4學時)
差動放大電路
項目六綜合項目設計——有源音箱設計(第五層次、附帶總評,20學時)
(二)善用引導文訓練學生整體策劃思維
編制項目計劃實例
行動階段一:獲取信息
項目描述:
本校中級工班學生根據學校的教學進度進行電子技能訓練,在四周后將進行共射放大電路的裝配工作,現需完成共射放大電路原理圖的設計,并在第四周課程結束時提供正確的印制電路板圖。
項目分析:(說明,劃橫線的地方需要學生自己根據實際情況進行填寫)
本項目要求四周后完成印制電路板的設計,由于本課程為周4學時,整個項目的完成時間為16學時。項目要求完成兩個任務,第一是共射放大電路原理圖的設計,第二是共射放大電路印制電路板的設計。
行動階段二:制定計劃
項目名稱:共射放大電路的印制電路板繪制項目計劃
任務分配:
第一周4學時教學目標上機熟悉Protel軟件工作環境。
具體任務:去掉備份、修改字體、新建文件庫、設置畫圖環境(圖紙,圖幅)
第二周4學時教學目標繪制共射放大電路原理圖。
具體任務:設置信息欄、畫圖、修改元器件參數、設置標題欄
第三周4學時教學目標根據原理圖,創建正確的網絡表。
具體任務:1.電氣規則檢查;2.創建正確的網絡表。
第四周4學時教學目標繪制共射放大電路印制電路板。
具體任務:創建雙面印制電路板、調入網絡表進行布線、打印印制電路板圖
人員分工:
項目負責人:張力
第一周總結匯報:王強
第二周總結匯報:李歡
第三周總結匯報:郭偉
第四周總結匯報:曹海
時間分配:
每周上課后10分鐘教師做班內項目實施安排。
每周課上10分鐘組內討論本此任務的具體分工。
每周課上70分鐘組內協作完成任務基本功能。
每周課上45分鐘組內人員獨立完成任務,進行技能訓練。
每周課上20分鐘組內總結本此任務的完成狀況。
每周下課前25分鐘班內總結本此任務的完成狀況。
行動階段三:做出決策
具體實施過程要有簡單記錄。
行動階段四:實施計劃
第一周4學時
練習啟動和退出該軟件的方法。創建名為MyDesign.ddb設計數據庫,并保存到自己新建的MyDos文件夾中。在新建的MyDesign.ddb設計數據庫中,創建一個MySheet.sch原理圖設計文件,并對窗口界面和菜單進行認識性練習。
第二周4學時
根據電氣規則檢查結果,修改原理圖設計,根據印制電路板布線規則檢查結果,修改印制電路板布線。直至電氣規則檢查結果無錯誤,印制電路板布線規則檢查無錯誤,原理圖和印制電路板圖的設計才算正確。
對于項目教學在電子CAD中的改革與發展,不僅僅只依靠理論知識,還需要教師在教學實踐中進行不斷的探索、研究、嘗試,同時還需要學校、企業、教育部門在政策、資源方面給予支持,為項目教學在各個課程中的推廣提供更大的空間。
關鍵詞:CAD課程;計算機專業;教學探索
中圖分類號:TP391.72-4文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2012) 02-0000-02
CAD Courses Exploration in Computer Major Teaching Content and Method
Yuan na
(Xinjiang Agricultural Vocational Technical College,Changji831100,China)
Abstract:With the continuous deepening of reform of the computer teaching,for CAD courses in computer professional teaching contents and methods of exploration is becoming one of the hot issues of widespread concern.This article is based,a related problem was puter main professional training of professional and technical personnel capable of computer-related field positions,and this culture to adapt to the use of cartography and CAD knowledge,computer science graduates in practical work,we must first master the basic concepts of computer-aided design and basic theory,can accurate knowledge map,and then to the "application" as the core,able to skillfully draw all types of engineering drawings using Auto-CAD. Based on this,combined with the computer professional CAD teaching practice in recent years,done some research on the teaching contents and methods.
Keywords:CAD course;Computer major;Teaching exploration
一、CAD課程在計算機專業中的教學中的特點與優勢
(一)提高效率
對于CAD課程的教學我們可以較多的應用上機教學,這代替傳統板書授課形式,可以大大提高課效率與效果,并且其存儲的電子文件在添加、復制、刪改等方面極其方便。這種方式與傳統的授課方式相比,教師在相同的時間內可以傳授給學生更多的課程專業知識,或可以讓學生進行更多時間的練習。
(二)直觀便捷
CAD課程教學過程中,教師可以圍繞CAD軟件為核心展開。利用CAD軟件友好的操作界面和網絡教室的互動顯示的教學方式,使課效果更加直觀便捷,促進現代化教學方法的運用,提高教學質量,這也是教未來發展的方向。
(三)相互聯系
CAD課程教學不是孤立的,它與計算機專業的其他課程存在一定程度的內在聯系。通過這種關聯教育,在提高學生CAD實際操作力的同時,還有利于培養學生的綜合能力,可謂一舉兩得,事半功倍。
(四)展開互動
CAD課程教學過程中,學生的很多作業是通過CAD軟件來完成的。因此,這種方式下,既便于存檔管理,又方便交流。教師與學生之間可以及時通過互聯網絡進行交流,展開互動問答。
二、針對CAD課程特點有效配備教學設施
現代化教學手段和技術的實施需要現代化教學設施和教學空間的支撐,目前國內院校都已基本配備和完善了現代化的教學設備和教學空間,尤其是多媒體技術和設備的引入大大提高了現代高等教育的效率和質量。然而不能否認,部分學校仍存在一定數量現代化教學設施利用率不高和沒有充分發揮其獨特優勢的現象。例如,針對CAD相關基本概念和理論的教學,有一定數量的教師沒有充分發揮CAD軟件教學的獨特優勢,學生的學習也僅停留認識層面。這都是單一教學空間設施帶來的局限性,因為現今大多院校教學環境的設置依然是獨立的教室,獨立的多媒體教室并且各個環節的教學都是相對孤立的在單一教學空間進行,而計算機專業的教學,尤其是CAD課程教學是理論講解和學生實踐操作同步進行的模式,在學習過程中現有單一空間的教學環境與設施條件無法滿足學生對先進設備的使用。
如解決上述問題,就要打破單一課堂教學模式,充分利用現有教學設施,靈活轉換教學空間。現行教學環境的改善和多媒體技術的引入提高了CAD課程教學效率和質量,但大多院校對網絡設施的引入沒有得到足夠的重視,互聯網的引入可在CAD課程教學過程中實時提供更多更豐富更直觀的知識信息,并且在CAD課程教學過程中可根據課堂的需要實時導入CAD課程教學所需要的信息支撐,實現教與學更好的互動,更好的滿足現代CAD課程教學過程中更靈活的教學特點。
三、在CAD教學過程中實現教育資源的最大化利用
(一)整合形成全新的實訓體系
CAD課程的實訓內容不應僅局限在本門課程,而應該是跨課程的綜合訓練,尤其是在學生已系統掌握了CAD課程知識體系后的實訓,更應加強整合式實戰訓練,因為CAD課程的學校已為此做好了知識結構的充分準備。
(二)校際、校企資源互為開放,充分利用社會教育資源
社會教育資源的利用可使學校教育更貼近社會的需求,校際教育資源的交流更有利于教學水平的提高,校際、校企的互為開發可擺脫封閉的教育模式,利用校際、校企的教育資源和信息資源可以更好的豐富我們的CAD課程教學內容,使學生的學習始終與社會保持一定的聯系,提高學生學習的目標性。
(三)提高教師綜合素質
當前部分CAD課程教師還缺乏整體和諧利用課堂教學資源的觀念,以及合理運用課堂教學資源時的靈活變通性。并且部分教師更多的只關注CAD課程的研究與實踐,缺乏對計算機相關知識體系的整體認識和掌握,也就是全局觀的認識。只有提高教師針對上述的綜合素質,才能在CAD課程教學實施的過程中做到教育資源的最大化利用。
四、結合計算機專業的專業特色, 大膽增加新的教學內容
相比機械、建筑等專業的學生, 計算機專業的學生在編程上顯然具有明顯的優勢。為此教師在教學實踐的過程中可以在該門課程中引入體現計算機專業特色的內容:
(一)圖形編程
主要是使用某種高級語言, 比如 VC++編寫簡單的二維 CAD 繪圖系統, 該系統具有基本的二維繪圖和編輯功能, 如繪制直線、圓、圓弧、矩形、橢圓, 對圖形進行復制、平移、旋轉、陣列、鏡像等。這里面涉及到圖形數據結構和層次結構、面向對象程序設計、繪圖方法等方面的內容。
(二)AutoCAD 的二次開發
AutoCAD 是一個通用的繪圖系統, 不一定能很好的應用于某些專業領域, 如建筑、服裝、化工、電子等。為此可以使用 AutoLisp、VBA 等開發工具以此為平臺增加一些新的功能, 使之能更好的應用于專業領域。
五、結語
對于CAD課程在計算機專業中的教學內容和方法的改進,還需要在教學實踐的過程中不斷去總結和完善。這也將是我今后工作重點,相信通過我們師生間的不斷努力,一定能夠取得良好的教學效果。
參考文獻:
[1]侯守明,王彩霞,王玉琨,徐文鵬.計算機專業CAD課程教學體系研究與實踐[J].福建電腦,2009,10,01
[2].城市規劃專業CAD課程教學框架設計[J].高等建筑教育.2011.06.15.
[3]Li Dun.In Higher Engineering College non computer professional CAD teaching contents.China Electric Power Education,2010,6,06,20
【關鍵詞】CAD/CAM;教學改革;高職
一、引言
隨著制造業的飛速發展,積極開展高新技術研究,培養適合市場需要、特色鮮明的應用型技能人才已成為高職理工類院校發展的必然趨勢。高職院校的《機械CAD/CAM》作為機械類學生的職業技術必修課,其目的在于培養能在生產一線上進行測繪、制造、檢測和維修的工程應用性人才,重點在于培養學生的動手能力。
(一)CAD/CAM教學內容的改革
1.CAD/CAM軟件的選擇
隨著CAD/CAM技術的飛速發展,現有的CAD/CAM教學體系已經不能適應要求。現有常用的三維CAD/CAM軟件有十幾種,不同軟件之間的側重點即各自的優勢、強項不同,在教學中,應根據市場的實際情況,結合學生的專業類別、基礎知識水平、個人理解能力來選擇適合的軟件,以及掌握該軟件應用的程度。根據調查了解,閩南制造行業多使用UG、Pro/E、Cimatron、CAXA等CAD/CAM軟件。根據這一情況,在課程中應選擇相應的軟件進行教學。
在前幾屆的機電一體化學生中,《機械CAD/CAM》只開設了一個學期的課程,只學習CAXA實體設計軟件。隨著市場調研的跟進及畢業生的反饋信息,系部適時地調整了教學計劃,增加了課程的學時,并增開了其他軟件的學習課程。一直以來,Pro/Engineer只作為公共選修課,供機械類學生選修。但由于其實用性,受到了廣大學生的喜愛。故系部將該軟件列入機械、機電專業類教學計劃中,并開始執行。
Pro/Engineer(簡稱 Pro/E)是美國參數技術公司(簡稱PTC)的重要產品。在三維造型軟件領域中占有重要的地位,其特點就是采用參數化設計、模塊化設計。Pro/E具有草圖繪制、零件造型、裝配設計、鈑金設計、二維工程圖、加工處理等多個模塊,根據不同的專業類別和就業實際需要,只選擇最常用的零件造型進行教學,并用草圖繪制、裝配設計、二維工程圖加以輔助。
2.教材的選擇
在CAD/CAM整個教學過程中,教材的選擇非常重要,特別對于初學者來說,一本良好的入門教材,可以節省很多時間。
第一次對Pro/E進行教材選擇時,重點考慮了教材內容與實際應用的相結合性,選擇了杜敏智等編著的書,該教材是圍繞萬能充電器展開的,關于如何利用Pro/E這個軟件,完成這個模具的設計。該書將生產實際中的題目融入到軟件應用教學中,充分體現了其實用性。但是這本書有一個缺點,就是缺少足夠的例題、習題及詳細的講解。這樣,任課教師不得不另外尋找大量相對簡單的習題給學生練習,以鞏固知識。
鑒于這本教材的限制,在征訂教材時,教研室綜合考慮了多方面因素,特別是在課堂時間有限的情況下,將重點偏向于方便學生課后練習、自學,又考慮書中例(習)題的實用性、數量及講解的詳細、正確、合理程度,提出了兩個方案。一是選擇林清安編著的書。該書的優點是書中例題多、種類多且講解詳細,有利于學生的學習,缺點在于價格偏貴。在不增加學生負擔的情況下,教研室提出了第二種方案,選擇朱磊主編的書為教材(該書包含零件造型、組件裝配、工程圖三個方面的內容),選擇林清安主編的書為輔助教材,并鼓勵學生到圖書館借閱相關書籍作為教材的補充以進一步提高自身水平。目前的教學都是采用后一種方案,效果不錯。
3.教學內容的選擇
前面已經提到過,Pro/E這個軟件是由多個模塊組成的,其功能十分強大,不僅適用于單機使用,也可作為一個工作站使用。對于高職課堂教學而言,學生需要掌握的并不是全部的功能,而僅僅是今后對其就業有幫助,在今后工作中能用得上的主要功能——三維實體造型,結合零件裝配,并生成二維工程圖。對于模具專業的學生,需要再加上模具的設計和制造這一模塊。
(二)CAD/CAM教學方式改革
1.教學方法的改革
最開始的《機械CAD/CAM》教學方法,由于受教學條件的限制,教師在多媒體教室通過制作電子課件進行授課,再安排一些實驗課時讓學生上機操作。這樣的教學方式缺點顯而易見,大部分學校已經摒棄這種低效費時費事的方式。
隨著個人計算機的普及,所有的CAD/CAM課程均在機房授課,機房里不僅安裝有投影設備,同時還有網絡同步傳輸功能,這樣,將課堂講授與上機實訓緊密結合在一起。老師講授命令、講解例題之后,學生可以立即進行實踐操作。這樣大大提高了學生學習的效率,也增加了學生上機練習的時間,與高職教育注重培養學生動手能力、注重技能訓練的理念相吻合。
2.考核方式的改革
考核方式是教學改革的一個重要環節,特別是實踐性強的課程,一張試卷的考核方式已經不能適應需求。現在的考核方式正在逐漸向教學過程的綜合考查傾斜,逐漸減小期末考試成績的權重。課堂考查不僅僅包括常見的考勤、作業等,還包括一些階段性總結的表現。如有能力的同學可以利用富余的時間,到圖書館借閱參考書籍,學習更高級的功能、命令,將得到的作品交由老師評價,獲得額外的加分。
除此之外,在理論課程結束之后,為了綜合檢驗學生學習的效果,有的專業會安排1~2周的課程實訓。由于條件限制,以往的情況是一個班級共用一個題目,常有個別學生的不自覺,就容易出現抄襲現象。為了改變這一情況,筆者在為《機械CAD/CAM》課程實訓出題時,選擇的是一個范圍較廣的題目里面包含足夠一個班級的學生選擇的且保證題目重復率極小的一系列小題目。如:選擇日常生活中的一件物品,利用Pro/E軟件,為其進行三維造型,并進行裝配、生成效果圖、二維工程圖等。當然,所選物品不能與其他同學的重復,要有一定的難度。這是一個范圍很廣的題目,學生可以根據自己的實際能力,來選擇造型物的難度及數量。
三、結束語
在CAD/CAM技術迅猛發展的今天,為了培養出符合適應市場需要的學生,要求授課老師在教學內容、教學方法上不斷地改進,靈活應用各種教學手段,激發學生的潛能,提高學生學習的興趣,著力提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力。
【參考文獻】
[1]孫雷,《機械CAD/CAM》課程教學改革實踐,中國職業技術教育[J] 2004.18
[2]王英惠,基于CAXA軟件的《CAD/CAM概論》課程實驗教學改革實踐,九江學院學報(自然科學版) [J] 2006年第4期
關鍵詞:模具;CAD/CAM技術;獨立學院
Abstract: Mold industry is " the mother of industry " in the world, its production technology and the level of science and technology content, become the measure of a country's technological level and product manufacturing level important symbol. CAD/CAM technology in mold design and manufacturing industry in the application, so that the mold production technology level and content of science and technology has been a qualitative leap. This article on the CAD/CAM technology in the teaching of mould majors in independent college this paper expounds the application, computer aided software in professional teaching reference.
Key words : die; CAD/CAM technology; Independent College
中圖分類號:TG76文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
1概述
模具是工業生產中的基礎工藝裝備,也是發展和實現少、無切削技術不可或缺的工具。在電子、汽車、電機、電器、儀表、家電和通訊行業中,有60%-80%的零部件都需要模具加工,輕工制品的生產中應用模具更多,因此模具行業有“百業之母”的美譽。模具生產的工藝水平及科技含量的高低已經成為衡量一個國家工藝水平和產品制造水平的重要標志。
CAD/CAM技術是設計人員和產品制造工藝設計人員在CAD/CAM系統的輔助下,根據設計和制造程序進行設計和制造的一項新技術。20世紀70年代以來,我國的CAD/CAM技術發展很快。根據有關調查顯示,CAD/CAM技術廣泛的應用于模具生產企業。隨著CAD/CAM技術的廣泛使用,模具生產的工藝水平和科技含量將有質的飛躍。采用CAD/CAM技術進行模具設計與制造是模具生產革命化的措施,也是模具技術發展的一個顯著特點。
而作為培養應用型人才的獨立學院,在模具專業的教學過程中應該結合模具技術的發展,進行實施教學。將行業的新技能融入到教學中,培養與企業需求“對口”的技術人才。因此,CAD/CAM技術在模具專業人才培養中的應用十分重要。
2 模具專業的課程設置要突出CAD/CAM技術
獨立學院是培養生產一線的應用型人才。傳統的模具生產技術以手工繪圖,手工操縱加工為主,所以需要手工繪圖能力與手工操作技能高的人才。而現代的模具生產技術普遍以CAD/CAM技術為主,作為為企業培養人才的高校,在人才培養方案中就要突出CAD/CAM技術的重要性。通過研究,我們在具體的教學上作了如下安排:
第一學期: 安排2周的Auto CAD軟件學習,掌握Auto CAD軟件的二維繪圖命令。
第二學期: 安排3周的UG/PROE軟件學習,掌握三維繪圖技術。
第三學期: 安排2周的模具CAD/CAM軟件實習,掌握模具運動仿真及零件的加工仿真,輸出加工程序。
3CAD/CAM技術融入到專業課程的學習中
第五學期:將CAD/CAM技術與《模具測繪實習》課程相結合。《模具測繪實習》課程是學生在學完機械制圖課程后進行的綜合運用制圖基本知識,學會零部件測繪和提高繪圖能力,了解模具結構的一次重要實踐性教學環節。通過該課程的學習,使學生掌握模具的拆卸方法,零部件的測量技術,進一步鞏固徒手繪圖和尺規繪圖能力,最終將測繪的尺規繪圖圖紙轉換成計算機二維圖和三維圖,提高計算機繪圖能力。
第六學期:將CAD/CAM技術與《模具課程設計》課程相結合。模具課程設計是模具專業課程教學中最重要的教學實踐環節。旨在培養學生綜合運用模具設計知識,系統地進行模具設計,從材料工藝性分析、成型工藝的編制到模具結構的設計全過程,為縮短上崗適應期奠定工程實踐基礎。在這一過程中,在培養學生掌握傳統模具設計方法的同時,要求學生運用CAD/CAM技術完成模具的整個設計工作,使學生掌握模具設計的新技術,適應現代模具企業的人才需求。
第七學期:將CAD/CAM技術與《數控加工操作實訓》課程相結合。通過此實訓,使學生進一步掌握和消化數控機床基本內容,了解數控機床編程的特點和步驟,深化工藝處理技術和編程方法,同時,要求學生運用CAD/CAM技術完成模具成型零件的加工仿真,并輸出加工程序,對程序進行調整后最終在數控機床上實現真加工。
第八學期:將CAD/CAM技術與畢業設計相結合。本畢業設計是一項必修的集中實踐性教學環節,其目的是在學生已完成專業基礎課和專業課學習后,通過專題研究、論文綜述、工程設計、軟件工程等方式,綜合應用和深化本專業所學理論知識和專業技能,培養學生分析和解決實際問題的能力。在畢業設計的過程中應該結合設計的課題,實現學生CAD/CAM技術應用的最大化。使學生在臨畢業前,其CAD/CAM技術能夠得到進一步的、更全面、綜合性的訓練。
4CAD/CAM技術應用到專業課程的教學中
CAD/CAM技術具有色彩鮮明、直觀性強的特點。《沖壓成型工藝及模具設計》、《塑料成型工藝及模具設計》是模具專業的兩門綜合性很強的核心課程,在教學過程中,教師合理地利用CAD/CAM技術特點進行教學,能幫助學生感知、理解書本知識,能調動學生學習的主動性,提高教學效果。同時,能增強學生對CAD/CAM技術的興趣。例如,在講授模具結構時,結合模具CAD/CAM技術的三維造型進行講解,各組成零件及其相對位置關系都一目了然,非常清楚;在講授模具的動作原理時,通過播放模具運動的模擬動畫,學生可以直觀地看到模具的運動過程,教師結合動畫進行講解,學生很容易就能理解和掌握。這種教學方法使抽象的理論知識變得直觀,使枯燥的講解變得生動有趣,其效果是顯而易見的。
5 總結
隨著市場的國際化,競爭將愈演愈烈,短周期、高質量、長壽命的模具是模具行業和用戶的追求,這必將使CAD/ CAM技術全面深入地應用于模具行業中。而作為為模具行業培養應用型人才的獨立學院,在模具專業的教學過程中,應將CAD/CAM技術的學習與應用貫穿到人才培養的始終,使學生真正掌握該項技術,實現與企業設計軟件應用的零過渡。
參考文獻:
1重視基礎理論的培養,豐富課堂教學方法
在課堂教學中,積極探索教學方式、教學手段和考核方式的改革.摒棄傳統的填鴨式教學方式,結合計算機仿真技術,注重采用啟發式、討論式、案例式等教學方式,讓學生參與到課堂教學中,充分調動學生學習的積極性、主動性,采取循序漸進、深入淺出的方法引導學習[5].數控課程一般分成6大教學模塊,包括數控原理及系統、數控加工工藝設計實訓、數控車削仿真加工、數控銑削仿真加工、加工中心仿真加工、數控電火花線切割仿真加工與其它特種加工技術、仿真模擬數控機床故障診斷與維修綜合實訓[6].課程內容比較豐富,相應地對教學手段的要求也比較高.在課堂教學手段方面,注重多媒體教學的輔助作用.如在講解機床結構和刀具選擇的內容時,用三維動畫和實物模型能夠較形象地介紹抽象的內容[5];講解機床工作原理時,用動畫模擬配合現場零件加工演變圖片能增加課堂的趣味性,加深印象.在涉及到某些常見金屬材料的加工時,可以多插入一些圖片,加深學生對該性能材料的感性認識,并配合刀具實物進行講解不同的加工工藝應該選擇什么樣的刀具.具體以某些現場的產品為例,比較不同的加工方法的區別和聯系.產品加工方法的選擇涉及到產品的加工質量、加工效率和加工成本,是一個合格生產管理者的必備知識,使學生明白數控加工不僅僅是加工出一個產品,更要從企業角度出發,如何在保證質量和效率基礎上提高加工的經濟性,使三者統一.充分發揮多媒體輔助優點,不能把多媒體簡單地作為翻頁器,重點內容都要標注出來,事先把課件發給學生,讓學生對上課內容提前預習,在課堂教學中能夠積極參與進來,充分調動學生學習的主動性,極大地提高了課堂的教學質量和學習效果.除了常規課堂面授和實訓外,上機仿真手段也必不可少.實踐證明,在篇章內容講解完后,穿插上機仿真練習可以加強對課堂理論知識的鞏固.在計算機平臺上,目前主流是CAD/CAM軟件.要求學生至少掌握CATIA、POWMILL、PROE、UG、CIMATRON、CAXA和MASTERCAM等三維軟件中的一種.在CAD上進行零件建模,利用CAM模塊自動生成刀具軌跡并在線仿真,最后生成NC代碼,同時要求學生進行手工編程,并進行自動編程和手工編程的比較,分析兩者優劣.此仿真實踐教學過程既體現先進制造技術內涵,又充分培養學生設計、分析和動手操作的能力,是提高應用型學科教學質量的有效嘗試[6].此外,課堂內容還包含指導學生學會查閱資料,豐富課外知識,要求在大作業總結報告上體現相關內容.鼓勵學生利用網絡技術,加入數控加工QQ群或知名的數控加工網站如“中國模具視頻網”等,學會利用優秀的工程師們和豐富的論壇知識提供的常規教學外的巨大資源.
2考核方式的改革
考核方式的改革主要改變以往由期末試卷得分決定成績的方式,將學生總成績分三大部分,包括期末卷面成績、實訓成績和大作業成績.該考核方式更強調考核學生的專業知識應用能力.其中期末成績主要考核學生的基礎理論知識掌握水平;實訓成績是考核學生的常規實踐水平;大作業考核是在前兩者結合基礎上考察學生綜合能力,教師對學生作品的質量進行檢測,對學生的整個任務實施過程進行分析評價,指出存在的問題.學生將針對存在的問題,通過老師的指導和與同學的交流討論得以解決,達到對知識的進一步掌握.最后,學生結合具體的加工對象,加工過程的情境,對數控加工大作業的設計、加工工作進行總結,撰寫任務總結報告,對在完成大作業任務中所用到的基礎理論知識點與技能點進行梳理總結,以便深層次地理解和掌握,從而改變傳統教學對知識死記硬背的狀況[7].
3結語
傳統的數控教學模式是單一的工作順序過程,存在許多不足.而我們探討的教學模式是一個良性的循環過程,學生們課堂上所學的內容,通過大作業任務實施得以檢驗,在課堂上遇到的問題,可在實踐中一一解決;而實踐中遇到的基礎知識問題,會促使學生回到書本中尋找理論根源,使抽象的理論知識具體化.《數控技術》這門課程的教學及其改革是一項長期的、不斷創新的過程,在平時的教學過程中,必須依據教學大綱,以市場發展的需求為導向,堅持以學生為本,努力培養學生的主動性和創造性,不斷改革[5],培養出適應現代設計與制造的數控人才.
作者:黃啟鋒 郭麗花 單位:龍巖學院 物理與機電工程學院
【關鍵詞】學習興趣;教學內容;多媒體;教學方法
科學技術的發展,特別是計算機技術的發展,對整個人類社會產生了巨大影響。現代信息技術的快速發展和突破,對CAD(計算機輔助設計Compute:Aiaed ne-sign)技術的應用產生了強有力的推動。CAD技術是高科技轉化為生產力的催化劑,是設計與創新的強有力的工具。由于計算機硬件的發展,CAD軟件也不斷更新,功能從簡單到復雜,版本從DOS版升級到WINDOS版。)幫助學生掌握CAD技術的發展,為畢業后進人社會、服務社會打下良好的基礎,是CAD的教學目標。
隨著CAD技術在我國得到越來越廣泛的應用,不僅在大中型企業已成為設計工作的主流,而且目前正向中小型、私營企業迅速普及,社會對具有較高CAD應用技能的復合型專業人才需求量大增。作為培養生產一線中等技術應用性人才的職業技術學校,大力發展CAD教學已刻不容緩。因此培養學生熟練地使用Auto CAD軟件成為一項重要的教學內容。學生掌握了怎樣運用Auto CAD軟件繪制符合工程要求圖紙的技能,更能適應現代化社會對復合型專業人才的需求。中等職業學校學生是從初中直接升學的,他們的學習基礎差,厭學,層次參差不齊,對Auto CAD教學帶來了很大的困難。多年來。我在Auto CAD教學上嘗試了以下方法,取得了較好的教學效果。
一、興趣的培養是提高學習效率的關鍵
興趣是最好的老師,是推動學習的動力,教學實踐也告訴我們,學習興趣是學生順利完成學習任務的前提,學生一旦對所學內容產生興趣時,就能積極主動的去學,樂學不倦。所以在CAD教學的初期,就要努力培養學生的學習興趣。記得在08機械班上第一堂課,在簡單的組織教學過后,我給每個學生發了一張由CAD繪制的并打印出的A4軸類零件圖,然后我讓他們拿出自己以前手工繪的圖紙,兩張圖紙一比較有了明顯的差異,CAD出的圖紙線型、線寬、標題欄、字體、標注等規范統一,紙面干凈,整體給人感覺很舒服,我告訴他們學會CAD繪圖大約只要一個鐘頭就能繪出這樣一張美觀的符合國標的圖紙。很多同學瞪大了好奇的眼睛感到很不可思議。這樣一來大大激發了同學們的學習興趣,提高了學習動力,求知的渴望帶領學生進入了鉆研CAD的殿堂,學習態度也由以往的被動變主動。
二、充實教學內容
針對中職學校特點,提供富有特色的相關CAD課程,進一步豐富中職生的知識,提高其社會實踐方面的能力。
第一,加強設計能力的培養。目前許多中職學生在繪制CAD圖時過于拘謹,繪圖效率很低,因此提高學生的繪圖技能勢在必行。教師應引導學生將CAD的基本方法與技巧相結合,并培養他們綜合運用所學知識的能力。在課程內容、課程考核上要突出對設計能力的要求。中職教學要適當增加有關設計的相關內容。對中職學生來說,教學中除了掌握通用的CAD內容外,教師還當著重介紹在繪制CAD圖過程中所涉及到的設計專業所用到的相關知識,比如我在講授建筑CAD的過程中除了給學生講授書本上通用的繪制建筑圖的CAD繪圖知識外還給學生介紹一些建筑材料,裝飾裝修設計的相關知識,幫助學生在掌握一定繪圖知識的基礎上,提高學生實際利用計算機進行設計的能力,使中職生逐步掌握應用計算機進行設計的基本能力。
第二,注重實訓練習及輔導。中職學生除了要掌握利用CAD自主繪制平面圖及零件圖、裝配圖,且對制圖的方法及過程之外,教師在教學中要更加注重學生操作訓練的教學。可以采取演示教學與輔導教學等模式,注重中職生的學和練的交替結合,積極引導學生學會讀書和上機實訓練習。在教學中,將培養學生自學能力作為一個重要的教學內容,指導學生掌握操作練習和獲取反饋信息等能力。積極引導學生分析和總結,尋找學習規律,提高思考能力。此外,用CAD繪制圖是一個比較靈活的學習過程,當前還沒有一個統一和完善的模式及教學方法,在教學中,教師要安排學生完成拓展練習或綜合實訓練習,鍛煉學生自學能力和綜合應用能力,檢測學生學習效果。通過學生操作練習,培養了中職生的獨立思考能力、實踐應用能力、讀圖能力和繪圖能力等。
第三,要讓學生多掌握一些實用技巧。對中職學生來說,雖不需要掌握較深的計算機程序開發,但應能快速準確地在電腦上繪制CAD圖。中職CAD教學中,教師要多介紹實用技巧給學生,使學生可以少走或不走彎路,提高他們的學習效率,并掌握更多的繪圖能力。CAD制圖,學生經常會遇到的一些問題和難題,要通過實用技巧的傳授,激發他們去思考問題和解決問題,從而培養學生的綜合運用知識的能力。在學生繪圖不很熟練的情況下,一般要求他們按比例繪制,這也比較符合他們平時的習慣,這樣出錯也會少一些。這一教學方法的運用旨在培養學生的繪圖興趣,提高繪圖效率。通過實用技巧的運用讓中職生多掌握一些繪圖技能和實踐經驗,以利于中職生將來畢業后的就業和職業發展。而作為中等職業教育,其主要任務是為社會培養實用型人材,因此,中職CAD教學應以適應市場需要、服務企業實際情況作為其出發點和立足點。在教學中,要根據適用性、易學易用性、綜合性等原則,選擇合適中職教學需要的CAD教學軟件。
三、恰當運用多媒體技術手段,優化課堂教學
Auto CAD不像其它專業課,它是電腦出現以后才有的,所以它的教學也就不能像其它專業課那樣能夠在黑板上可以把知識點講清楚、透徹。它必須要依賴于多媒體教學。但是,運用多媒體容易陷入這樣一個誤區:教學進度快,學生難于接受。在多媒體教室上課時,老師邊講邊操作,認為學生通過熒屏看到了操作,很容易掌握,講的內容就不自覺地增多了,速度也就加快了,結果造成學生不能夠很好地掌握教學內容,達不到應有的教學效果。所以老師在運用多媒體教學時,只能把多媒體作為一種輔教學手段,也要和其它教學形式一樣,堅持“以教為主導,以學為主體,以練為主線”的原則。把一定的時間和空間留給學生,讓他們理解、思考、交流,以充分發揮學生的主體作用。教師講解可以慢些,在電腦上操作的每一步不要太快,讓學生有一個思維熟習的過程,使他們看清楚每一個操作步驟,甚至可以重復操作多次。例如:講述修剪命令時,操作原理簡單,但是學生難于接受。我用具體的圖形為例,用富有感情的語言來牽引學生跟著我的操作步驟,提醒他們注意命令行提示欄,時不時問學生下一步該做什么,然后根據他們的回答來操作,遇到學生回答有錯誤的時候也暫時按錯誤操作,讓學生看清楚、想明白錯在什么地方。然后老師運用身體語言,富有情趣的糾正學生的錯誤。講一次學生不了解就再重復一次,直到學生掌握為止,接著讓學生自己獨立操作,靈活運用此命令。在整個教學過程中,恰當運用多媒體,以教師人格魅力與學生互動,充分調動學生自主學習的興趣。
四、注重教學方法
教師是教學過程的組(下轉第177頁)(上接第174頁)織者、指導者,意義建構的幫助者、促進者。教師的教學方法變革對中職CAD教學具有重要意義,通過變革,教師的作用要從傳統的傳遞知識的權威轉變為學生學習的輔導者,幫助學生更好地掌握CAD制圖技術和能力。
第一,多媒體教學與同步操作相結合。為了提高中職學生掌握知識的能力,教師要利用計算機技術,根據CAD系統交互性強的特點,采用多媒體教學方法,在投影屏幕上進行演示性講解,并要求學生能夠和教師同步操作。通過這種方法,使教師在講解理論、展示操作的過程,也能使學生跟著教師的步伐邊操作、邊理解、邊記憶,及時反饋信息,從而使CAD教學收到了良好的教學效果。
第二,運用案例教學。實踐證明,通過CAD課程的案例教學,從培養學生的學習興趣,分析解決問題的能力和創新能力出發,可以使中職學生熟練掌握基本的操作要領,理解基本繪圖的各項設置和圖形軟件的使用基礎,可以實現理論與實踐的結合。相反,教師如果單純講解各命令的操作,單一地進行訓練,不僅單調乏味,而且學生的學習興趣也不高,運用能力較差。因此,教師通過一些實例的講解和演練,可以極大地提高學生的學習興趣和操作水平。
第三,精講多練能力化。教學方法堅持講清思路、引導啟發、精講多練、培養能力的原則,采用講課、討論、練習、測繪、上機等多個環節配合,以提高學生靈活運用所學知識,分析問題、解決問題的能力。Auto CAD實踐性強,只看不畫,過后就忘。因此,老師設計精講的時間要合適,要留有一定的時間供學生動手操作,老師當好觀察員,密切注意學生的操作步驟,對學生進行及時點撥、分析、歸納,重視知識的遷移和運用,采用各種手段啟發學生。
【關鍵詞】建筑CAD;課程教學改革;教學現狀;改革措施
CAD 作為一種被廣泛運用的計算機輔助設計的繪圖軟件,在建筑、機械等專業領域得以廣泛的運用。建筑CAD是高職高專院校建筑類相關專業開設的一門專業必修課,對技術性、實踐性有著較高的要求。隨著高職教育培養目標的明確以及教育改革的不斷深化,新的教學模式在高職教育中對不斷的在探索和變革,以適應社會發展對人才的需求。在這股潮流下,建筑 CAD 教學模式也再不斷的探索和創新。
1.高職建筑類專業建筑CAD的教學現狀
CAD作為一種實操性很強的專業技術骨干課程,不少一線教師在多年的教學工作中,已經總結出相關的經驗和不足,并且嘗試著在課程實踐中進行改革和創新,隨著一線教師們的不斷探索,已經在實踐中摸索出不少的新教學改革的模式,但仍然存在著不足。
傳統CAD 教學通常實習講練分離,并且課程內容的安排也是按照教材順序進行安排,通常是先進行單個命令的講解,示范操作,再讓學生到機房進行上課。這種教學模式下,教師倍感吃力,學生也只能被動地接受知識。在上機練習中,由于通常會對理論課堂上教師講解的方法遺忘,學生往往會覺得學習難度大,容易產生怕學、厭學的情緒,教學效果事倍功半,教師也容易產生挫敗感,無法提高教學熱情。
隨著教學改革的大力推行,基于以上建筑 CAD 教學模式和教學方法中存在的不足,許多教師提出了建筑 CAD 的教學改革應該圍繞提高學生的動手實踐能力進行。在這種教學模式下,實行講練結合。通常教學過程都是在專業機房完成,教師講解示范后,學生馬上開始聯系,教師在學生練習過程中發現問題,總結問題,再來進行講解。在這種教學模式下,教師還通常會以“微任務”的形式貫穿整個教學的過程,任務由簡單到復雜,著重培養學生的動手繪圖能力。在這種教學模式的改革下,取得了一定的教學效果,學生的學習積極性也有所增加,采取這種模式培養出來的學生基礎扎實,操作能力強,具備了一定的繪圖實操能力。然而在這樣的教學模式下培養的學生雖然具備了快速繪圖的能力,但到工作崗位之后,仍然會暴露出對施工圖的繪圖規范不熟悉、圖紙和實際施工工藝的搭接不協調等問題。
2.建筑CAD課程教學改革措施
2.1 就業為導向的課程設計
高職院校建筑類專業開設的主要有建筑工程技術、建筑設備工程技術、建筑裝飾工程技術、工程造價、工程管理等專業,面對的崗位群里十分廣泛,有設計員、施工員、監理、造價員等。無論是建筑類的那個專業,圖紙都是工程交流的重要語言,因此學生繪圖能力是高職院校建筑專業培養的技術基礎。建筑專業對CAD課程的實踐性和應用性要求較高,它將計算機輔助繪圖與土建類專業技術有機的融合起來,完成了傳統建筑的手工制圖向計算標準化機制圖的轉化。目前高職院校的建筑類相關專業前,基于 “實用為主,夠用為度 ” 的高職高專建筑教學,應注重學生實際動手能力,以工作導向安排課程設計,通過大量的實例操案例作來全面提高學生的專業繪圖素養,拉近學生學習與企業就業直接的距離。
2.2改革教學方法,實現項目化教學
項目化教學是近幾年來高職教育改革大力提倡的一種新的教學方法,它以一個完整的項目對教學內容進行合理的組織,這種教學方法,不是按照教材的順序編排教學內容,而是以能力為本位的一個任務來對教材內容進行合理化的重新組織。教學過程中,教師下達任務,學生完成任務后,教師點評、學生自評與互評,再過程中發現問題,解決問題。實驗證明項目化教學法可以充分提高學生學習的積極性,教學效果顯著。
在項目教學法中,還應該重點采取情境教學方式以模擬創設工作場景,使用真實的企業項目,展現企業工作流程,模擬項目組中各種角色,協同完成項目和任務,體驗和掌握各種角色的工作技能和工作經驗,對發展學生的創造性思維和探索精神有一定的促進作用。
2.3.教學做一體化的課程安排
本著培養專業技術人才的目標,結合國家制圖規范的要求,通過與企業的互聯,在企業一線專業人員和技術專家指導下,校企共同改革專業課程體系,組織設計實用性教學內容。建筑CAD的操作性強,因此在課程安排上,應重視實訓課時的安排,充分利用校企合作的平臺,盡量采用實際工程案例進行教學任務的設置,實現“教、學、做 ” 一體化。教師通過引導學生完成或修改案例進一步理解和掌握知識點,進而熟練地繪制工程圖。選取實際案例,要從簡到難、循序漸進,指導學生反復練習,從而提高學生的繪圖能力,以及在繪圖過程中解決問題的能力。
2.4改革教學評價體系
傳統的教學評價是以考試的結果性評價作為對學生學習成果的檢驗,這有悖于高職高專培養的是應用型人才的培養目標,因此對建筑CAD課程進行改革,教學評價的改革也是重要的一個方面,對于建筑CAD來說,應當注意對學生學習過程中的過程評價,對于評價體系的設計,可以對課程學習過程中每一個項目學生完成的情況進行評價,作為學生的平時成績。除此之外,應鼓勵學生參加社會職業技能考證認證。促進學生按行業的實際要求去完善自己,讓學生看到了 CAD 學習的真正用途,從而激發學生的學習興趣,由被動學習變主動學習,這是 CAD 學習的后續動力。實踐表明,推廣 CAD 學習和職業技能考證相結合的教學模式能最大程度地激發學生的學習興趣,加強后續動力,所培養出來的學生基礎扎實、操作能力強。
2.5建立與其他課程融合的教學體系
建筑類專業建筑CAD的學習并不是孤立的軟件制圖的學習,它與整個教學體系中的許多專業課程都有相關聯系性。例如在建筑工程技術專業中,建筑CAD的教學與前導課程建筑識圖以及后續課程建筑構造、建筑施工技術等都有著密切的聯系性。因此,作為建筑CAD這門課程的教師,要熟悉整個教學體系中的課程設置,在教學中才能做到有的放矢,實訓與專業課程聯系緊密的教學安排。例如在建筑制圖中,所講解的制圖規范中對線形、線寬的要求,要嚴格執行在CAD教學的制圖訓練中,讓學生養成良好的制圖習慣。
參考文獻:
[1]陳炳炎,宋勁軍,胡建平.職高專建筑 CAD 教學模式探討[J].廣東水利電力職業技術學院學報,2009,(1).
關鍵詞 水利工程制圖 教學內容 課程改革 工作過程導向
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.03.045
伴隨著我校近些年不斷提出教學內容與教學方法改革新思想:將課程教學內容進行“解構”與“重構”,使得“教”與“學”有效地結合在課堂中,充分發揮學生的主體意識,通過“理實結合、工學交替”的二元教學模式,依托項目任務的有利驅動,逐步提高學生分析、解決的能力,進一步在學生走向工作崗位前促進其職業能力的培養和形成。因此如何將該課程進行“解構與重構”,進一步提高教學質量,成為突出應用型本科高校辦學特色,促進課程體系改革建設的有效途徑。
1 課程特點及教學現狀
1.1 課程特點
水利工程制圖課程是水利類專業學生的一門重要專業基礎課,是一名工科專業學生必備的基本技能,該課程的主要特點有:(1)空間感較強。水利工程制圖課程主要研究內容為空間形體與平面圖形之間對應投影關系,培養學生圖示和圖解空間幾何問題的能力,在授課過程中會引入大量幾何結構進行圖解。因此在學習中要進行空間思維能力的訓練,不斷加強空間想象、空間分析和工程意識的培養。(2)實踐性較強。在課程具體授課時會涉及大量具體水工建筑物結構,例如水閘、溢洪道、土石壩、渠道等。但由于學生普遍缺乏工程實踐經驗,對實際建筑物形式沒有較深的概念,對于水利工程圖紙的繪制和閱讀不容易理解。①(3)應用性較廣。水利工程制圖作為一門專業基礎課,它直接影響后續專業課程、課程設計和畢業設計等一系列課程學習,例如在水工建筑物、水工鋼筋混凝土結構、水工鋼結構等課程中,均需要工程制圖的基本知識,只有準確讀圖,才能正確設計。
1.2 課程教學內容和體系現狀
目前我院的水利工程制圖課程開設在新生入學后的第一學期,共計90學時。課程內容主要由兩大部分構成:工程圖學和計算機繪圖,其中工程圖學主要包括畫法幾何、投影原理和方法、工程形體表達方法和水利工程專業圖的識讀和繪制,共計60學時。計算機繪圖主要包括AUTOCAD軟件基本操作及二維CAD繪圖,學時為30學時。在全部課程結束后安排一周時間的計算機綜合繪圖實訓。下面簡要分析下目前水利工程制圖課程教學內容和體系中面臨的問題:
(1)課程內容及教學時間安排緊湊。根據目前的教學大綱安排,工程圖學與計算機繪圖教學內容均排在第一學期開展教學,由于學生一入校對本專業了解很少,無水工形體的基本概念,此時將水利工程制圖課程的全部內容高密度的安排在同一學期,造成學生的學習過程比較乏力,每周6學時的課程安排也會造成學生易疲勞,失去興趣,導致聽課效果不理想。
(2)教學內容理論偏多,部分內容受本專業要求可進行弱化并調整。水利工程制圖目前的教學內容安排仍偏重于理論部分,重點在三視圖的識讀和繪制,最終過渡到水利專業工程圖的識讀和繪制。課程結束后,大部分同學基本具備了一定的讀圖、繪圖能力,但是由于受學時限制對專業工程圖的講解較少,導致學生雖然能讀懂三視圖,但是在專業圖紙的繪制和閱讀上仍不知如何入手。由于三維CAD建模的發展趨勢,理論內容例如相貫線、截交線的求解難度課適當弱化,相反應加強軸測投影的繪制和表達。
(3)計算機繪制專業工程圖紙質量較差,缺乏三維幾何模型的建立。AUTOCAD軟件的教學由于受學時的限制,在授課內容上仍主要圍繞軟件的基本操作及二維CAD工程圖的繪制,由于缺乏水工專業圖紙的綜合運用,讀圖和分析過程,學生在繪制專業工程圖時,圖紙問題仍然較多。②同時,CAD三維建模目前隨著CAD技術、計算機的快速發展以及工程單位的需要,已逐步成為計算機繪圖教學內容中非常必要的一部分。但由于課時的分配等原因,關于三維建模的技術在授課中提及較少。
根據我校的“應用為本,學以致用”辦學理念及培養“應用技術型人才”的目標,這就要求在實際教學過程中要更新傳統教學觀念,從教學內容、教學模式等方面進行改革和突破,通過以工作過程為主線,以工作任務為驅動,以典型的工程任務或項目為載體,結合教學內容和學習情境,引導學生在學習的過程中掌握,在掌握的前提下強化。③
2 針對我校實際情況進行教學設計及內容改革
2.1 課程教學內容安排改革
(1)課程內容的重構。結合目前水利專業的培養目標和課程教學要求,將水利工程制圖課程體系劃分為:工程圖學基礎;水工專業圖的表達和應用;計算機繪圖和水工綜合圖繪制實訓,因此在教學內容上要合理選擇。根據內容的特點及需要掌握的程度調整其所占學時比例,刪除部分偏難、與專業工程圖應用聯系偏少的教學內容,增加與專業水工圖的識讀相關的實用內容。同時適時調整教學內容順序,突出重點。在課程教學時間安排上將之前高密度的一學期的教學內容調整為在兩個學期進行。上半學期主要講授工程圖學基礎、投影基本原理和水工專業圖的表達方法及識讀、繪制,第二學期主要安排計算機繪圖內容和綜合實訓。把授課時間及內容合理分開,在實際教學中突出重點,進一步培養學生三讀圖能力和空間想象分析能力。④ 如圖1所示。
圖1 調整后課程內容及學時安排
(2)改進教學模式,融合理論知識與實踐操作的關系。以往的教學中教師多采用多媒體課件形式輔助計算機繪圖講授理論內容。⑤但僅利用課件演示講授工程圖學,對于部分學生可能出現“思路跟不上”的情況,忽略了空間思維能力的培養和建立。因此在基礎理論教學中,采用黑板手繪解題同時適當結合CAD軟件來繪制二維圖,不僅能夠讓學生的思維跟上授課程度,進一步理解并掌握理論內容,同時也將大大提高學生對于利用CAD軟件的興趣。
(3)教材設計。教材的設計主要基于工作過程導向的對于教材的再開發,通過對職業崗位需求來分析職業應具備能力。由于水利類專業學生對應的就業崗位如制圖員、監理員、檢測員、施工員等崗位都對水工圖的識讀能力具有較高要求。⑥因此在學習課程中,應引入典型或真實的工程實際案例,將教材內容上的理論知識點融入整個圖紙的閱讀和繪制中去,按照由淺及深的認知規律,將一個完整的識讀、繪制過程拆分成多個學習任務,并按照一個項目完成的先后順序開展整個教學。通過完整的一幅工程圖紙的識讀和繪制,將提高學生動腦思考和動手繪制的能力,使學生體會到較強的成就感和對專業的自豪感,從而激發學習興趣,提高學習效率。
(4)開展技能比賽,組織技能培訓鑒定。為活躍學生課下活動,可依托學校或全國組織的圖學信息技術大賽,做到以“賽”促“教”,以“賽”促“學”,加強同學們對專業基礎課的重視和學習。還可參加由勞動社會保障部組織實施的計算機輔助設計高級繪圖員等級考試及CAXA全國專業技能水平認證考試,進一步提高學生計算機繪圖能力,為學生將來的“持證”就業打下良好基礎。
2.2 課程考試考核方法的改進
之前的課程考核主要通過期末考試(60%)加課堂考勤(20%)及課后作業(20%),由于本門課程是注重培養學生的實際能力的課程,僅通過期末考試的卷面成績并不能合理反映學生的多種能力,故在教學中要注重過程考核,采用多元化的考核方式得到學生合理成績,例如對于上半學期的工程圖學及水利工程圖的學習采用考勤(10%)、平時測驗(10%)、手工繪圖(30%)、課后作業(10%)、期末考試(40%)。下半學期的計算機繪圖與水工圖實訓進行合并,在授課及聯系中融入課程實訓,最終完成工程圖紙的繪制,主要考核方式為考勤(10%)、計算機繪圖(40%)、課堂隨堂測驗(10%)、課程實訓(40%),課程實訓的成績則按照課程實訓的圖紙要求給出相應的成績等級。
3 總結
采用新的教學模式,授課內容,將會進一步提高學生對于水利工程制圖課程的興趣。通過相對大幅增加的實際動手環節的強化練習以及采用基于工作過程導向的項目教學法的“目的式”教學,同學們將會更好地體會、領悟和掌握工程制圖的基本方法和基本技能。同時,學生通過參加技能資格證培訓,考證通過率也大幅提高,學生對于基于工作過程的知識學習,將使得相應的職業能力和職業崗位取得進一步提高。
注釋
① 張海文,吳曉蘇,高秀清.基于理實一體化的高職水利工程施工課程教學改革探索[J].中國現代教育裝備,2015(3):104-106.
②⑤陳靜.水利工程專業工程制圖課程教學改革探討[J].科教文匯,2012.7(上),52-53.
③ 姜大源.職業教育學研究新論[M].北京:教育出版社,2007.
關鍵詞:高職教育;模具設計與制造專業;實踐教學體系
自20世紀90年代以來,我國高職教育進入了一個新的發展時期。然而高職教育的理論研究遠遠落后于教育實踐,高職教育要想培養出適應我國經濟社會發展的高技能人才,推進職業教育的課程改革,建立現代職業教育課程觀,構建適合高職教育的實踐教學體系就成為辦好高職教育的關鍵。下面僅就模具設計與制造專業實踐教學體系的構建做些初步探討。
模具設計與制造專業培養的是面向生產、建設、管理、服務第一線,掌握數控技術應用知識,能夠從事模具加工設備的調試與維護、塑料成型工藝及模具設計、冷沖壓工藝及模具設計、壓鑄模與鍛模設計等工作的全面發展的高等技術應用型人才。
高職畢業生既要掌握專科層次的基礎知識和專業技術知識,又必須具備很強的技術應用能力和操作技能,能夠在畢業后立即上崗工作。因此,應當改變傳統的實踐教學過分依附理論教學的狀況,建立相對獨立的實踐教學體系,使實踐教學體系與理論教學體系互相交叉、滲透、補充、促進,并貫穿專業教學的始終。此外,實踐教學應遵循技術教育循序漸進的原則,從簡單到復雜,從一般到先進,從單一到綜合,使學生逐步掌握適應崗位要求的職業技能,從而形成基本實踐能力與操作技能,專業技術應用能力與專業技能,綜合實踐能力與綜合技能有機結合的實踐教學體系。
實踐教學體系的結構
應當以培養技術應用能力和綜合素質為主線來構建模具設計與制造專業的實踐教學體系。整個體系由五種類型的實踐環節構成,分別是:基本技能實踐、實驗、專業技術實踐、綜合實踐、社會實踐。
(一)基本技能實踐
基本技能實踐是實踐教學的初級階段,主要培養本專業應掌握的基本操作技能。通過基本技能實踐,學生應達到以下目標:(1)掌握技術人員必備的基本動手能力;(2)掌握本專業主要工種的基本操作技能;(3)為理論教學建立感性認識,打下良好基礎。
基本技能實踐包括機械加工實訓、鉗工實訓、信息處理實訓及熱加工實訓等項目。其中,機械加工、鉗工實訓主要培養學生對本專業主要工種的基本操作技能,包括生產現場常用量具的使用,常用刀具的使用,常用機械拆裝工具的使用,常用設備的操作等。信息處理實訓主要培養學生應用計算機處理文字、圖表數據信息的能力。學生通過《計算機應用基礎》課程的學習和本實訓環節的實踐,應達到國家計算機等級考試的二級水平。熱加工實訓主要培養學生了解熱加工(鑄造、鍛造、焊接和熱處理)的基本知識和基本操作技能。
(二)實驗
實驗是配合理論教學的實踐環節,在實踐能力的培養中起著理論教學不可替代的作用。通過實驗,學生應達到以下目標:(1)使學生對理論教學有感性的認識,以便更好地消化、理解理論知識;(2)使學生掌握各類實驗所用設備、儀器、儀表的使用方法,了解其基本性能;(3)培養學生分析和處理實驗數據和實驗結果的能力;(4)培養學生嚴謹的工作作風和良好的工作習慣。
其中,主干課程《機械設計基礎》、《電工與電子技術》、《公差配合與測量技術》、《工程力學》、《機械工程材料》、《設備控制技術》、《機械加工技術》、《機械加工設備》、《冷沖壓模具及設備》、《模具CAD/CAM》、《塑料模具及設備》等都安排了相應的實驗。實驗類型分為驗證性實驗、綜合性實驗和設計性實驗。
驗證性實驗驗證理論教學內容,培養學生嚴謹的工作作風,掌握常用儀器、設備的使用技能。
綜合性實驗綜合運用所學知識,對實際問題進行定性或定量分析,探索問題的規律,解決實際工程中的新問題。
設計性實驗根據實驗目的和要求,自行設計實驗方案,選擇實驗儀器,確定實驗步驟。此類實驗有利于培養學生獨立思考和判斷的能力,有助于充分發揮學生的創造性思維,培養創造能力。
在這一實踐環節中,應當改革實驗教學內容,減少驗證性實驗,增加綜合性實驗與設計性實驗。一般來說,應將實驗與理論教學結合進行,個別實驗可以單獨設課或以專用周的形式進行。
(三)專業技術實踐
專業技術實踐主要培養學生運用所學知識分析和解決生產中有關技術問題的能力,激發學生能力訓練的主動性,培養學生手腦并用的獨立工作能力。專業技術實踐包括課程設計及實踐專用周等。
課程設計培養學生全面綜合運用本課程及有關課程的理論和實踐知識進行相關內容設計的能力。
實踐專用周培養學生綜合運用本課程及有關課程的理論和實踐知識,解決相關技術問題的能力。
(四)綜合實踐
綜合實踐是教學過程最終階段的實踐教學環節,主要培養學生綜合運用所學知識,獨立分析和解決工程實際問題的能力。通過綜合實踐,學生應樹立現場生產的安全意識、質量意識、管理意識、經濟意識和創新意識,培養良好的敬業精神與職業道德,增強克服困難的毅力和迎接挑戰、努力進取的勇氣,從而完成就業前的職業能力的綜合訓練。
綜合實踐包括崗位實訓和綜合實訓(畢業設計)。
崗位實訓選擇專業對口,生產技術先進和管理水平較高的企業為實訓基地,使學生獲得完整的企業生產過程和組織管理的綜合訓練。
綜合實訓(畢業設計)這是全部教學過程中的最終環節,也是最重要的實踐教學環節。學生在教師的指導下,依據所規定的設計任務,收集資料、思考研究,綜合運用所學知識,獨立完成有關模具設計、加工等方面的技術工作,使學生受到技術員的基本訓練。培養學生在設計計算、分析問題、查閱資料、繪圖、文字表達以及解決實際問題等方面的能力。
(五)社會實踐
社會實踐主要培養學生具有良好的思想道德素質、勞動素質及身心素質。只有具備良好的思想道德素質,才能樹立正確的人生觀、世界觀,明確奮斗方向;只有具備良好的勞動素質,才能樹立熱愛勞動的觀念,增進與勞動人民的情感溝通,為將來從事艱苦工作做好思想準備;只有具備良好的身心素質,才能在競爭中有足夠的心理承受能力去面對挫折,才能在工作中不斷進取,發揚協作精神,激發創作精神。
社會實踐包括軍訓、公益勞動、勤工儉學、社會調查、謀生訓練(暑期社會實踐活動)等。
實踐教學體系的內容
整個實踐教學體系可理解為三個階段和四個方面的實踐能力,共同構成循序漸進的實踐教學模塊。
(一)實踐教學體系的三個階段
第一階段進行技能基本功訓練,如信息處理實訓、鉗工實訓、熱加工實訓及機械加工實訓等;第二階段進行專業技術訓練,如冷沖模具課程設計、塑料模具課程設計、模具CAD/CAM技術與應用實訓,模具數控加工實訓等,要求學生最終通過勞動部門的考核鑒定,取得相應的技能證書;第三階段進行綜合能力訓練,培養學生的自學能力、科研能力和創新意識,使學生既打下較好的文化基礎,又有較扎實的專業知識和較強的專業能力,真正成為能力素質和人文素質兼備的高素質人才。
(二)實踐教學體系四個方面的實踐能力
設計能力主要培養學生繪圖、計算、查閱資料和文字表達能力,由計算機繪圖實訓、機械設計基礎課程設計、冷沖壓和塑料模具課程設計、綜合實訓(畢業設計)等組成。
傳統機械制造技術在模具加工上的應用能力主要培養學生掌握傳統生產設備的安裝、調整、運用維護與檢測的能力,由基本技能訓練、實驗、崗位實訓等組成。
現代機械制造技術在模具加工上的應用能力培養學生掌握數控機床、加工中心等現代機械制造設備的安裝、調整、運用及維護的能力,由模具數控加工實訓、模具CAD/CAM實訓等組成。
關鍵素質能力培養學生具有良好的思想道德素質、勞動素質和身心素質,由軍訓、公益勞動、勤工儉學、社會調查、謀生訓練(暑期打工)等環節組成。
實踐教學體系的安排
模具設計與制造專業教學總周數126周,實踐教學周數為57周,占總周數的46%。在實踐教學周的57周中,基本技能實踐13周,占23%,專業技術實踐20周,占35%,綜合實踐12周,占21%,社會實踐12周,占21%。此外,實驗依附于理論教學,各門課程實驗共計154學時,約折合成5個實踐周,未計入實踐教學總周數。
保證實踐教學質量的措施
建設一支高素質的實踐教學指導教師隊伍抓好“雙師素質”教師的培養。一方面從企業引進一批工程技術人員,充實師資隊伍,改善師資隊伍結構;另一方面加大在崗教師培養的力度,通過下廠掛職鍛煉,參與技術服務、產品開發等措施,不斷提高教師的技術應用能力,使他們既具有較強的基礎理論知識,又具有較強的實踐能力。
全面開放實驗室、實訓室改革實驗室、實訓室的管理體制,相關實驗室、實訓室的管理權下放到教研室,實行系、教研室二級管理,課余時間全天開放。學生可根據自己的興趣和需要,在教師指導下,選擇合適的實驗項目自行設計和開展實驗,這不僅有利于學生增長知識、開闊視野,而且有利于積累經驗,增長才干。
改進實踐教學方法和考核方法實踐教學環節以學生為主體,教師為主導,培養學生獨立觀察、分析、思考、理解和總結的能力,進而形成分析問題、解決問題的實際工作能力。實踐教學環節側重平時考查,根據學生的現場表現,動手能力和實驗報告、實習日記、設計圖紙、說明書等進行綜合考查。考核可采用口試、答辯和現場操作等方式。在信息處理實訓、數控加工實訓、機械CAD/CAM實訓等實踐教學環節中,要求學生必須取得勞動部門頒發的相應的專業技能等級證書。實踐教學環節成績一般分優、良、中、及格、不及格等五個等級。
參考文獻