基于AutoCAD的普通高中通用技術教學案例設計

韓雪松 姚曉峰 高志軍

基于AutoCAD的普通高中通用技術教學案例設計

韓雪松 姚曉峰 高志軍

教育部2003年頒布了《普通高中通用技術課程標準（實驗）》,新一輪普通高中通用技術課程改革正式拉開帷幕。這次改革樹立了全新的技術教育觀念,強調普通高中技術課程是一門立足實踐的課程；是一門高度綜合的課程；是一門注重創造的課程；是一門科學與人文融合的課程。然而由于當前教育評價的影響,技術課程開展所需設備和專業教師的限制,迫于學生家長和升學的壓力,很多學校往往是沒有開或者象征性的開設一些通用技術的課程。結果不僅歪曲了新課程的通用技術教育的理念,也挫傷了教師和學生的積極性,沒有取得預期的技術教育的效果。本文在考察分析了普通高中學?；A條件后,得知很多學校都具有多媒體教室或者投影儀等設備,結合當前工業信息化的進程,設計了基于AutoCAD的高中通用技術教學案例。（Autodesk公司提供免費的應用于學校教育的AutoCAD軟件）依據本案例,通用技術教師能夠很快很方便地在其學校開展基于AutoCAD的通用技術課程教學。

一、現代社會的技術化與信息化

1.現代社會的技術化

技術已經成為現代社會的基礎和標志。自第一次科技革命以來,科學與技術就以超乎尋常的速度在改變著人們的生活,改變著社會,甚至改變著人類賴以生存的環境。技術是人類文明的有機組成部分,也是經濟發展和社會進步的重要推動力量?？茖W發展最終以技術的形式得以實現并改變著世界。隨著時代的發展,新能源技術、新材料技術、信息技術、現代生物技術等新技術,正迅猛而又深刻地影響著人類的生產和生活方式,影響著人們的社會關系和人們對世界的認識。

教育要面向現代化,培養能夠適應社會并對社會有貢獻的人,就必須對學生進行必要的技術教育。國外從杜威的做中學開始,到現在很多國家將基本的機械、電工、木工、家政和信息技術知識列入高中課程。這些課程通常由專業科目教師來擔任教學。但同時,各個國家都普遍強調不同學科之間、技術和社會之間的整合。

2.現代社會的信息化

我們已經進入了信息化社會,并且仍在不斷發展著社會的信息化。以計算機和網絡為基礎的信息技術已經成為現代社會的支撐技術。世界發展以物質、能量和信息三大要素的不斷交換變化為基礎。信息化使人類以更快更便捷的方式獲得并傳遞人類創造的一切文明成果,它將提供給人類非常有效的交往手段,促進全球各國人們之間的密切交往和對話,增進相互理解,有利于人類的共同繁榮。信息化是人類社會從工業化階段發展到一個以信息為標志的新階段,信息化與工業化不同。信息化不是關于物質和能量的轉換過程,而是關于時間和空間的轉換過程。在信息化這個新階段里,人類生存的一切領域,在經濟、軍事、商業,甚至個人生活中,都是以信息的獲取、加工、傳遞和分配為基礎。

3.現代社會技術化與信息化的結合

有人將管理、技術與信息列為現代工商業發展的三大要素。傳統的工業發展到今天,為了適應激烈的市場競爭,實現快速反應,提高工業的信息化水平已經是各個企業爭先恐后必爭的制高點。技術與信息已經無法分割,技術化與信息化相結合是現代工商業的特征。在日新月異的技術化與信息化時代中,遵循舊有的模式已被時代所遺棄,因為整個人類文明的歷史,即是一個不斷創新的歷史。尤其是在邁入高速發展的知識經濟時代的21世紀,以勞動力為主導的傳統發展模式正被以科技創新為導向的發展模式所取代。為了提高學生適應社會的能力,教育就需要至少跟上社會的發展,甚至要有超前的策略,才能使培養出來的學生有足夠的信心面對復雜變化的現代社會。在當今的工程技術領域,幾乎沒有人再用繪圖木板來繪制工程圖了,取而代之的是AutoCAD、Pro-E、UG等方便交流和修改的信息化軟件。

二、AutoCAD軟件介紹

AutoCAD（Auto Computer Aided Design）是美國Autodesk公司首次于1982年生產的自動計算機輔助設計軟件,用于二維繪圖、詳細繪制、設計文檔和基本三維設計?，F已經成為國際上廣為流行的繪圖工具。*.dwg文件格式成為二維繪圖事實上的標準格式。

AutoCAD具有良好的用戶界面,通過交互菜單或命令行方式便可以進行各種操作。它的多文檔設計環境,讓非計算機專業人員也能很快地學會使用。在不斷實踐的過程中更好地掌握它的各種應用和開發技巧,從而不斷提高工作效率。高版本的AutoCAD軟件（2006年后推出）更加強化了網絡協同設計和三維設計。AutoCAD具有廣泛的適應性,它可以在各種操作系統支持的微型計算機和工作站上運行,并支持分辨率由320×200到2048×1024的各種圖形顯示設備40多種,以及數字儀和鼠標器30多種,繪圖儀和打印機數十種,這就為AutoCAD的普及創造了條件?，F在最新的版本為：AutoCAD 2011,如圖1所示。如今,AutoCAD軟件已經廣泛應用于機械、建筑、電子、紡織、園林、裝飾與設計等各個領域,如圖2所示。

圖1 AutoCAD2010英文版界面

圖2 AutoCAD應用于機械制圖

三、基于AutoCAD的通用技術教學案例設計

1.教學案例的來源及意義

在高中開展通用技術的教育,不僅包含技術素養及技術在社會中應用情況的認知,也需要對學生進行技術技能本身的訓練。但是現在的通用技術教材實用性較差,重點論述了技術與社會的關系,以及很多理論性很強的內容,幾乎脫離技術課實踐教學的需要。不少通用技術教師也缺乏專業素養,很多是從物理學科等轉過來的非專業教師,對于技術的把握比較困難。也有的教師把握了技術方面,但是對于當前技術信息化的水平不夠了解。該教學案例將工程技術與信息技術相結合,向同學們展示當前企業真正應用的技術和信息交流情況。真正實現通用技術課的實踐性,達到提高學生適應技術社會能力的目標。該案例具有普適性,只要具有多媒體教學條件,即可進行教學。

2.教學案例設計

(1)學習者分析

通用技術課一般都在高中一年級或二年級開設,這個時期的高中學生的認知水平正處于向成年過渡的階段,處在飛速發展的時期,他們可以接受較為專業的內容。另一方面,高中學生都把學習重點放在高考的科目上,受到時間和精力方面,以及條件的限制,不會對通用技術課程投入過多,因此也不必要求學生了解更多專業性的內容。了解AutoCAD軟件的最基本的使用,了解AutoCAD軟件在行業中的應用狀況以及使用AutoCAD可以做哪些事情即可。

(2)課程目標設計

通過以上分析,為學生設計了如下的課程目標：

①知識與能力：理解物體投影的三視圖；能讀懂基本幾何體和簡單零件的三視圖；能夠對AutoCAD的工程圖環境進行設置,具備利用AutoCAD軟件繪制簡單二維平面圖的能力。

②過程與方法：通過對物體三視圖到利用AutoCAD制圖的學習,了解工程技術的應用,感受技術不斷發展創新的過程。

③情感態度與價值觀：通過對傳統制圖到AutoCAD軟件的學習,感受技術化與信息化相結合對社會產生的巨大作用,能夠正確評價技術給人們帶來的影響,培養創新精神和熱愛技術勇于實踐的精神。

(3)教學重點

①使學生理解物體投影的三視圖及其相互關系。

②讓學生掌握AutoCAD軟件的常用命令,能夠利用該軟件繪制簡單二維圖形。

(4)教學難點

如何使學生準確快速理解物體投影的三視圖及其相互關系是教學中的難點。

(5)教學用具

多媒體電腦,投影儀,基本幾何體模型,簡單零件模型。如果能夠在多媒體教室進行教學,學生每人一臺電腦,教學效果會更好。

(6) 課時安排

2課時：講授。

2課時：上機練習與作業設計,教師可根據情況選擇是否安排。

(7)教學過程

第1課時：

①引導學生進入新課的學習,向同學們介紹當前工程領域正在進行的信息化革命。

②向學生展示典型的工程作品的照片,如上海東方明珠大廈、長江大橋、工程機械、火箭衛星等圖片。引導學生考慮這些工程是怎樣完成的。

③再展示AutoCAD軟件繪制的典型工程圖紙。介紹其應用。

④引導學生探究如何繪制工程圖,根據什么原理。引出三視圖的概念,明確視圖之間的關系及在工程上的應用。

⑤引導學生徒手完成幾個基本幾何體的三視圖。評價與指導學生的完成情況。

第2課時：

①展示用AutoCAD繪制的典型的機械零件圖。

②向同學們講授AutoCAD的基本命令和操作。

③向同學們演示如何利用AutoCAD軟件繪制簡單二維圖形。

④向同學們演示繪制簡單二維機械零件工程圖的過程。

⑤如果有條件可以讓同學們利用AutoCAD繪制簡單二維圖形,并進行指導。

(8)擴展練習與評價

依據學生掌握的不同情況,以及教學的實際情況,列出如下3種擴展練習供學生和教師選擇。同學們完成后,可以選出優秀作品或作業向學生展示,激發學生的學習興趣。有條件的可以組織學生到工廠進行參觀考察,并提交考察報告。

①請學生寫一份幾百字的報告,談談利用AutoCAD可以做什么。

②請同學選擇一件生活中常見的物品,用AutoCAD完成其三視圖。（沒有電腦的同學可以徒手完成三視圖）

③請同學設計一件小作品,并利用AutoCAD軟件繪制出機械工程圖。

(9)參考資料網站

Autodesk中國主頁：http://www.autodesk.com.cn

Autodesk學生設計聯盟網站：http://students. autodesk.com.cn,從該網站可獲得用于教育教學用的免費軟件。

(10)備選2課時安排

如果課時和上機條件允許,可以安排學生2課時的上機實踐,教師進行指導。

五、結束語

高中通用技術課程是一門基于技術與實踐的比較靈活的課程,新課程標準里面也列舉了一些選修模塊,各學校可以根據自身情況選擇開展特定模塊。通用技術課程由于實踐性、技術性比較強,也常常需要特定的工具設備和軟件,所以其開展情況一直受到很大的限制。隨著社會的發展,人們生活水平的提高,國家對技術教育的重視和投入,以及新課程理念的不斷推廣,相信在將來各種實用性的技術教育會在高中得到發展。同時,我們的學校和教師,應該從本學校的實際情況出發,開發出一些校本課程,比如剪紙藝術、木板畫、模型制作等等。有條件的學校,再結合高新技術,可以開發出諸如將工業設計與3Dmax軟件相結合、將視頻短片制作與Premiere、Maya相結合、動畫制作與Flash相結合的更加符合社會實際的課程。將極大激發學生的學習興趣和對技術的熱愛。相信在教育專家、廣大教師和學生的不斷努力下,高中通用技術課程將更加豐富多彩。

[1] 解月光.普通高中技術課程實施個案研究[D].東北師范大學,2007,5:43

[2] 崔燕,孫洋.信息化時代集團公司資金管理模式構建分析[J].現代商業,2009,26: 134

[3] 蔡國正,任巧華.RPTC—創造力開發的新培訓法[J].發明與創新(綜合版),2008,10: 21～22

稿件編號：P1012163

韓雪松,在讀碩士研究生。姚曉峰,在讀碩士研究生。高志軍,教育學院系主任,副教授,碩士生導師。

寧夏大學。