《CAD技術(shù)》課程實(shí)踐教學(xué)探討

莊建東　曾勇進(jìn)

摘要：本文從《CAD技術(shù)》課程的教學(xué)目的出發(fā)，在分析了我院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)《CAD技術(shù)》課程的教學(xué)現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，找出了弊端，并結(jié)合我院卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的改革提出了改進(jìn)方法，對(duì)于具體的實(shí)施辦法進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：VisualLISP；教學(xué)方法；實(shí)踐能力；創(chuàng)新型應(yīng)用人才；計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）08-0070-02

一、引言

為扎實(shí)推進(jìn)我院卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的改革實(shí)踐工作，并結(jié)合我院計(jì)算機(jī)專業(yè)《CAD技術(shù)》課程的開設(shè)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題，本文從實(shí)踐的角度上，圍繞著課程理論的實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)三個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，對(duì)如何開展創(chuàng)新實(shí)踐，有效地提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，以培養(yǎng)和造就具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力的應(yīng)用型高素質(zhì)人才進(jìn)行了探索性的研究。

二、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)CAD課程教學(xué)現(xiàn)狀

本著從人才培養(yǎng)的角度和課程特點(diǎn)來(lái)看，開設(shè)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，提高學(xué)生的工作素質(zhì)和應(yīng)用技能。但目前在教學(xué)過(guò)程中存在以下共性問(wèn)題：以講授CAD理論體系或AutoCAD軟件功能為主，缺乏針對(duì)CAD的開發(fā)應(yīng)用；課程總學(xué)時(shí)在36課時(shí)，課程結(jié)束后學(xué)生應(yīng)用CAD軟件進(jìn)行二次開發(fā)的能力較差，難以達(dá)到企業(yè)應(yīng)用的水平。

三、以工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)的CAD教學(xué)方法

針對(duì)目前存在的問(wèn)題，從重基礎(chǔ)寬口徑、培養(yǎng)具有創(chuàng)新性的應(yīng)用型人才的角度出發(fā)，CAD課程的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該為：既要把CAD的基本概念和設(shè)計(jì)理念講清楚，又要讓學(xué)生熟練掌握一種CAD軟件的使用方法并具備基于CAD軟件進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力。[1]為此有必要邀請(qǐng)與CAD相關(guān)行業(yè)有開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的工程師或者安排相關(guān)授課教師到企業(yè)進(jìn)行調(diào)研或接受培訓(xùn)，在了解當(dāng)今CAD開發(fā)應(yīng)用的需求和應(yīng)用情況以后，結(jié)合“卓越工程師”培養(yǎng)理念，針對(duì)課內(nèi)時(shí)數(shù)不足以及計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生近年來(lái)就業(yè)難等具體問(wèn)題，將課程學(xué)習(xí)和課內(nèi)外學(xué)生創(chuàng)新等緊密結(jié)合起來(lái)。CAD課程的指導(dǎo)思想是：立足課程理論教學(xué)基本點(diǎn)，兼顧學(xué)生開發(fā)能力的培養(yǎng)，將課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，全面提高學(xué)生工程應(yīng)用問(wèn)題的解決能力和創(chuàng)新能力。[2]按照該指導(dǎo)思想，應(yīng)適當(dāng)增加課程理論的實(shí)踐環(huán)節(jié)。在實(shí)驗(yàn)課注重學(xué)生CAD開發(fā)能力的初步培養(yǎng)，以課本中的例子為基礎(chǔ)，在實(shí)驗(yàn)課上提出適當(dāng)?shù)囊螅缁赩isual LISP二次開發(fā)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以初步培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立研發(fā)能力。在課程的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，主要在短時(shí)間內(nèi)培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)為主，兼顧團(tuán)隊(duì)內(nèi)部的協(xié)作能力及初步的創(chuàng)新能力，可以將教師課件或課本中的例子整合起來(lái)，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用要求學(xué)生每3～5人為一個(gè)研發(fā)小組，小組的形成可以采用學(xué)生自愿組合或教師指派的方式，并推選出一位學(xué)生作為課題組長(zhǎng)，以分工合作完成的方式開發(fā)一個(gè)小型規(guī)模的應(yīng)用軟件系統(tǒng)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，學(xué)生通過(guò)社會(huì)實(shí)習(xí)和教師要求，基于課程設(shè)計(jì)的項(xiàng)目和社會(huì)應(yīng)用需求，由學(xué)生個(gè)人或2～3人為開發(fā)項(xiàng)目小組，再開發(fā)相當(dāng)規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。[3]

四、具體實(shí)施方法[4]

合理安排學(xué)時(shí)，采用多種教學(xué)手段。根據(jù)教科書中的內(nèi)容及特點(diǎn)合理安排教學(xué)方式，如基本概念、基本原理等敘述性內(nèi)容采用多媒體授課，速度可適當(dāng)快些；對(duì)于算法需要推導(dǎo)的內(nèi)容應(yīng)盡量采用板書，速度可適當(dāng)慢些，使學(xué)生從中了解算法的來(lái)龍去脈；對(duì)于非常簡(jiǎn)單和基本的知識(shí)，盡可能讓學(xué)生自學(xué)和老師輔導(dǎo)相結(jié)合；對(duì)于相關(guān)的知識(shí)，可以引導(dǎo)學(xué)生自己查找相關(guān)資料了解。因此，要求教師需要精心備課、重點(diǎn)講解、增進(jìn)教學(xué)互動(dòng)和提煉課堂講授內(nèi)容，結(jié)合教學(xué)案例，教師安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提出實(shí)驗(yàn)要求，使學(xué)生快速融入實(shí)驗(yàn)環(huán)境，加快培養(yǎng)學(xué)生的二次開發(fā)能力，提高學(xué)生的解決實(shí)際問(wèn)題能力和教學(xué)效果。課程教材選用。教材建設(shè)是課程體系改革的重要組成部分。在實(shí)際教學(xué)中，采用的教材應(yīng)符合課程體系和教學(xué)內(nèi)容的要求，能將CAD的設(shè)計(jì)理念和開發(fā)軟件有機(jī)融入到書中的各章節(jié)中，使學(xué)生盡早地融入CAD的實(shí)際開發(fā)氛圍內(nèi)。能反映學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)和最新成果，既要反映通用性的要求，又要體現(xiàn)學(xué)科專業(yè)的應(yīng)用和相關(guān)發(fā)展特色，還要有利于培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)、獨(dú)立思考、分析解決問(wèn)題的能力。據(jù)此，我們挑選了由李學(xué)志主編的、清華大學(xué)出版社出版的《Visual LISP程序設(shè)計(jì)》。該書的習(xí)題注意難易適中、循序漸進(jìn)，還有專門的一章講解編程案例，便于教師基于此進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的編排或課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的設(shè)立。改革教學(xué)方法，兼顧理論教學(xué)的同時(shí)，增強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，課堂上主要講授CAD的基本概念和設(shè)計(jì)理念和方法，合理地引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)。由于CAD專業(yè)知識(shí)與工程設(shè)計(jì)緊密相關(guān)，實(shí)踐性要求較強(qiáng)，在整個(gè)授課過(guò)程中，要加強(qiáng)用程序繪圖的實(shí)踐練習(xí)，并要求學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)的實(shí)踐使學(xué)生熟悉CAD繪圖系統(tǒng)的二次開發(fā)的方法，通過(guò)實(shí)踐解決自己遇到的課程問(wèn)題，從而在技能、動(dòng)手能力方面得到提高。基于該理念，我們?cè)趯?shí)際教學(xué)過(guò)程中，以Visual LISP為開發(fā)軟件，AutoCAD功能由學(xué)生課外自學(xué)為主，結(jié)合案例在課堂上主要講解如何利用Visual LISP進(jìn)行系統(tǒng)二次開發(fā)的思想和方法。在具體實(shí)踐上，按設(shè)計(jì)的思路由教師給出一定的功能要求，由學(xué)生獨(dú)立構(gòu)形，并做出模型或計(jì)算機(jī)建模，在實(shí)驗(yàn)課內(nèi)由學(xué)生通過(guò)Visual LISP等進(jìn)行二次開發(fā)完成。改革課程考核方式，課程考核方式的改革應(yīng)從考查知識(shí)的記憶轉(zhuǎn)向以考查應(yīng)用能力為主，考查學(xué)生解決CAD應(yīng)用問(wèn)題的能力。形式可以采用開卷形式，按課程內(nèi)容分階段進(jìn)行測(cè)試，以讀圖、程序畫圖及其應(yīng)用和簡(jiǎn)單形體、構(gòu)件的設(shè)計(jì)等形式進(jìn)行，這樣，既能客觀反映學(xué)生解決問(wèn)題的能力，也同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生掌握重點(diǎn)，激發(fā)和促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。因此，我們?cè)谡n程的實(shí)際考核上，將該課程的結(jié)業(yè)成績(jī)采用理論考核與實(shí)踐考核相結(jié)合的辦法，并適當(dāng)提高實(shí)踐考核的比例，由此提高學(xué)生對(duì)該課程實(shí)踐的重視程度。

本文就計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)CAD課程教學(xué)現(xiàn)狀和課程的教學(xué)改革的必要性進(jìn)行了探討，并在學(xué)時(shí)安排、教材選用、教學(xué)方法以及考核方式方面給出具體的實(shí)施辦法。其目的就是開拓學(xué)生的思路，提升學(xué)生自主解決應(yīng)用系統(tǒng)的二次開發(fā)能力和研發(fā)創(chuàng)新能力。Visual LISP的開發(fā)應(yīng)用，經(jīng)過(guò)教學(xué)實(shí)踐，已經(jīng)在授課學(xué)生中起到了積極的反應(yīng)，在提高學(xué)生的綜合素質(zhì)方面也得到了較好的效果。[5]

參考文獻(xiàn)：

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[5]王逢印.CAD應(yīng)用中形狀比較技術(shù)的研究[J].模具工業(yè)，2011，（3）.

作者簡(jiǎn)介：莊建東（1963-），男，集美大學(xué)計(jì)算機(jī)工程學(xué)院副教授，主要從事計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、CAD、Java程序設(shè)計(jì)授課；曾勇進(jìn)（1971-），男，集美大學(xué)計(jì)算機(jī)工程學(xué)院講師，主要從事數(shù)據(jù)挖掘、計(jì)算機(jī)圖像處理、CAD授課。