計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)教學(xué)方法及實(shí)踐分析

和士琦，蔣治方

摘要：當(dāng)前，計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)得到了快速的發(fā)展，因此計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)屬于當(dāng)下大時(shí)代背景下人才必備的重要技能。在其設(shè)計(jì)專業(yè)現(xiàn)階段當(dāng)中，需要強(qiáng)化其計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的技術(shù)應(yīng)用，提升其計(jì)算機(jī)在機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)當(dāng)中的應(yīng)用水準(zhǔn)，對(duì)于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的教學(xué)發(fā)展具有相當(dāng)重要的意義。我國現(xiàn)階段的素質(zhì)教育得到不斷的提升，在實(shí)踐當(dāng)中傳統(tǒng)的人才教育培養(yǎng)模式已經(jīng)得到了不斷的創(chuàng)新和突破，但是在課程的實(shí)踐教學(xué)方面還存在一定的缺失，因此該文主要對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)教學(xué)中存在的主要問題做出了分析研究，提出了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)教學(xué)方法的有效創(chuàng)新改革措施。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī);輔助設(shè)計(jì);教學(xué)方法;實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）34-0290-03

在如今的時(shí)代背景下，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用得到了日益普及，在各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域尤其是理工科類的專業(yè)方向?qū)τ谟?jì)算機(jī)的軟件輔助設(shè)計(jì)得到了最大化的應(yīng)用，比如利用三維模型可以在仿真分析軟件中實(shí)現(xiàn)對(duì)力學(xué)、熱學(xué)和結(jié)構(gòu)學(xué)等方面的性能分析，成了企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品、高校研究新技術(shù)的主要手段。無形中計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)教學(xué)方式也得到了廣泛的應(yīng)用和驗(yàn)證，因此計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)作為一門課程也被廣泛地納入到了課程教學(xué)體系當(dāng)中，針對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)教學(xué)工作來說，需要實(shí)現(xiàn)其教學(xué)方法的創(chuàng)新與改革。

1 計(jì)算機(jī)輔助課程設(shè)計(jì)

對(duì)于高校的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程來說，包含了多個(gè)方面的課程設(shè)計(jì)和訓(xùn)練項(xiàng)目，比如各零件模型的設(shè)計(jì)、建模與驗(yàn)證，工程圖設(shè)計(jì)與裝配設(shè)計(jì)等，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)三維模型的繪制、仿真驗(yàn)證，工程圖以及裝配圖的設(shè)計(jì)，對(duì)于學(xué)生的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)能力可以得到最大限度地提升。與此同時(shí)需要對(duì)學(xué)生訓(xùn)練所需知識(shí)的全面性進(jìn)行提升，以此作為其項(xiàng)目訓(xùn)練補(bǔ)充點(diǎn)。

2 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)教學(xué)中存在的問題

首先，在教學(xué)的方式方面比較單一，對(duì)實(shí)踐教學(xué)缺乏重視程度。現(xiàn)階段的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐當(dāng)中，教師采用的方式都比較統(tǒng)一，因受班級(jí)授課制教學(xué)模式的制約，造成了部分學(xué)生整體的學(xué)習(xí)興趣不高的現(xiàn)象[1]。借助于班級(jí)授課制的教學(xué)模式造成了其學(xué)生整體的學(xué)習(xí)興趣不高的現(xiàn)象，教學(xué)方法方面其應(yīng)用也相對(duì)單一，因此造成了其整體的教學(xué)實(shí)踐水平不高的狀態(tài)。在實(shí)際狀態(tài)當(dāng)中，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)主要是針對(duì)計(jì)算機(jī)、藝術(shù)設(shè)計(jì)和機(jī)械制造等方面的技術(shù)人才進(jìn)行培養(yǎng)，因此在實(shí)踐教學(xué)的過程當(dāng)中缺乏其有效的教學(xué)方式，喪失了課程教學(xué)的意義。高校內(nèi)部進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程，可以對(duì)相關(guān)專業(yè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)和機(jī)械制造能力進(jìn)行提升的同時(shí)，對(duì)畢業(yè)生的崗位競爭力和技術(shù)的應(yīng)用能力也會(huì)有所提升。

其次，對(duì)學(xué)生的主體地位有所忽視，因此造成了教學(xué)方法難以適應(yīng)不同類型的學(xué)生學(xué)習(xí)。在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程的教學(xué)實(shí)踐當(dāng)中學(xué)生常處于被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài)，需要根據(jù)教師的教學(xué)方式和內(nèi)容來進(jìn)行相關(guān)的學(xué)習(xí)，在實(shí)際的課程教學(xué)過程當(dāng)中，此種方式不利于學(xué)生的靈活思維模式的養(yǎng)成，容易形成定勢思維，缺乏自主探究學(xué)習(xí)的意愿，因此造成了學(xué)習(xí)過程的制度化、僵硬化等現(xiàn)象;對(duì)于計(jì)算機(jī)、藝術(shù)設(shè)計(jì)和機(jī)械制造等專業(yè)技術(shù)教學(xué)過程當(dāng)中，教師一味地進(jìn)行知識(shí)灌輸，學(xué)生的接受知識(shí)能力有限，也會(huì)在一定程度上造成相關(guān)專業(yè)知識(shí)轉(zhuǎn)化能力有所欠缺。

另外，教學(xué)的信息化程度比較低下，對(duì)于輔助教學(xué)設(shè)計(jì)的質(zhì)量來說其提升的速度較緩慢。在計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)當(dāng)中，具有實(shí)踐性相對(duì)較強(qiáng)的特點(diǎn)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)主要是借助于信息化設(shè)備和技術(shù)來實(shí)現(xiàn)獨(dú)立有效的設(shè)計(jì)，以此來滿足兼顧美學(xué)與性能的設(shè)計(jì)需求，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)符合大眾市場需求的狀態(tài)。但是對(duì)于教學(xué)信息化的過程當(dāng)中，部分教師自身缺乏較高的信息化教學(xué)能力，欠缺對(duì)先進(jìn)課程教學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)應(yīng)用，難以實(shí)現(xiàn)使學(xué)生的實(shí)踐學(xué)習(xí)可以真正地身臨其境，缺乏真實(shí)的計(jì)算機(jī)和機(jī)械制造環(huán)境下應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)和技巧能力。

3 課程教學(xué)改革與策略

第一，對(duì)于教師方面，需要利用企業(yè)的方式來進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的革新，教學(xué)內(nèi)容的改革屬于其基礎(chǔ)的部分，教學(xué)內(nèi)容方面需要保證其符合行業(yè)發(fā)展和區(qū)域發(fā)展，以此來保證長線動(dòng)態(tài)化的更新狀態(tài)，培養(yǎng)適用性人才，針對(duì)地方行業(yè)發(fā)展的過程當(dāng)中需要教師深入企業(yè)來進(jìn)行實(shí)踐。與此同時(shí)，還要對(duì)教學(xué)方法的應(yīng)用進(jìn)行不斷的創(chuàng)新，以此來對(duì)實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行有效的強(qiáng)化[2]。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程教學(xué)的過程當(dāng)中，教師需要借助于課程的特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)教學(xué)的針對(duì)性和獨(dú)特性，掌握計(jì)算機(jī)和機(jī)械制造對(duì)輔助設(shè)計(jì)課程的需求要求，以此來發(fā)揮其課程的教學(xué)特色。對(duì)于實(shí)踐教學(xué)在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的地位需要明確，根據(jù)其實(shí)際情況來做出計(jì)算機(jī)和機(jī)械制造和設(shè)計(jì)的技術(shù)發(fā)展需求，以此來實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，對(duì)于具體的實(shí)踐教學(xué)需要做好教學(xué)設(shè)計(jì)和優(yōu)化工作，在具體的實(shí)踐教學(xué)當(dāng)中不斷地強(qiáng)化教學(xué)理念和教學(xué)方法的應(yīng)用。在這個(gè)過程當(dāng)中需要將學(xué)生的興趣作為主導(dǎo)，保持其引導(dǎo)和啟發(fā)地位。

與此同時(shí)，還要對(duì)計(jì)算機(jī)教學(xué)的實(shí)踐性進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用，借助于不同的課程教學(xué)方法的應(yīng)用來促使學(xué)生整體對(duì)計(jì)算機(jī)的學(xué)習(xí)能力進(jìn)行提升。比如可以在開展計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程實(shí)踐教學(xué)的過程當(dāng)中，讓學(xué)生進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程知識(shí)的技能學(xué)習(xí)，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)的具體要求進(jìn)行相融合，應(yīng)用合作分工的方式來組成學(xué)習(xí)小組，利用學(xué)習(xí)小組的方式來具體研究出一個(gè)具體的機(jī)械模型設(shè)計(jì)，借助于小組成員之間的相互協(xié)作，以此來不斷地實(shí)現(xiàn)作品的優(yōu)化設(shè)計(jì)，最終得出其設(shè)計(jì)成果。在此種方式下教學(xué)的過程當(dāng)中需要保證其課程設(shè)計(jì)完善的前提基礎(chǔ)上來執(zhí)行不同的教學(xué)色設(shè)計(jì)任務(wù)，對(duì)于具體的課程學(xué)習(xí)小組學(xué)習(xí)的過程當(dāng)中需要為學(xué)習(xí)小組提供指導(dǎo)，借助于學(xué)生的自主探究學(xué)習(xí)能力來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中的具體應(yīng)用分析，如圖1所示，對(duì)于技術(shù)的使用價(jià)值可以得到有效的體現(xiàn)，此外對(duì)于其團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力也可以得到有效的提升和培養(yǎng)，最終獲得自身整體素質(zhì)的提升。

第二，對(duì)于其教學(xué)方式的促進(jìn)改革方面可以利用真實(shí)項(xiàng)目來實(shí)現(xiàn)對(duì)課程的改革和引進(jìn)，教學(xué)方式屬于關(guān)鍵性的部分，在很多的企業(yè)內(nèi)部對(duì)于新生代的人才儲(chǔ)備都比較重視，因此高校部分可以增強(qiáng)和企業(yè)的聯(lián)動(dòng)互動(dòng)，將企業(yè)的真實(shí)項(xiàng)目課程來引入到日常的高校教學(xué)過程當(dāng)中，以此來拉進(jìn)教學(xué)的市場和行業(yè)的距離，有效地激發(fā)學(xué)生自身的學(xué)習(xí)興趣。利用此種方式，可以形成一種校企合作的模式，為企業(yè)提前培養(yǎng)適合的人才，實(shí)現(xiàn)學(xué)校、企業(yè)、學(xué)生三方共贏的目標(biāo)。

針對(duì)教學(xué)結(jié)構(gòu)的改革方面，需要制定出各課程相輔相成的人才培養(yǎng)方案，在實(shí)際的教學(xué)過程當(dāng)中，其課程之間的信息屬于相互連通的狀態(tài)，其課程群的建設(shè)方面意識(shí)相對(duì)淡薄且多流于表面形式，因此造成了各課程之間松散的關(guān)系。對(duì)于高校的學(xué)生來說如果本身的知識(shí)遷移能力較弱，因此在獨(dú)立融通課程、形成良好的立體式認(rèn)知結(jié)構(gòu)方面就有所欠缺，如圖2所示。在此種程度上需要對(duì)課程進(jìn)行統(tǒng)一的整理，逐漸打通課程的壁壘，實(shí)現(xiàn)各自為政的課程之間可以搭建起一定的橋梁，借助于科學(xué)化的教學(xué)引導(dǎo)模式來實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生專業(yè)思維體系建設(shè)的促進(jìn)和幫助。

在教學(xué)的手段方面可以利用線上課程來進(jìn)行教學(xué)手段的革新，利用線上課程的方式和線下課堂結(jié)合，對(duì)于學(xué)生內(nèi)在的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行充分的激發(fā)，使其變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，對(duì)于學(xué)生來說對(duì)課堂信息進(jìn)行預(yù)習(xí)，提前發(fā)現(xiàn)自身存在的問題，帶著問題來走進(jìn)課堂，在此種方式下，其學(xué)習(xí)目標(biāo)會(huì)變得更加明確，對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)效率也會(huì)得到提升。比如在對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)部分課程當(dāng)中，已經(jīng)建設(shè)起了國家級(jí)的教學(xué)資源庫，定期對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行上新[3]。在教師教學(xué)的過程當(dāng)中，在“計(jì)算機(jī)二維設(shè)計(jì)進(jìn)階”課程中可以對(duì)真實(shí)的項(xiàng)目資料以及前期的分解任務(wù)進(jìn)行上傳，明確其最終的考核目標(biāo)，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程當(dāng)中可以做線上和線下的相關(guān)調(diào)研，收集資料，從而利用線上課程的輔助教學(xué)來為實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目提供具體的幫助和指導(dǎo)，屬于線下課堂教學(xué)的有效補(bǔ)充。

第三，還要對(duì)信息化的教學(xué)方式進(jìn)行有效的強(qiáng)化，創(chuàng)建營造出仿真機(jī)械制造的情景，現(xiàn)階段的教育信息化屬于一種必然的發(fā)展趨勢，對(duì)于信息化教育的過程當(dāng)中需要教師對(duì)于信息化的理念進(jìn)行逐步地加強(qiáng)，借助于相關(guān)信息化的教學(xué)方式和技術(shù)手段來進(jìn)行教學(xué)。根據(jù)家算計(jì)輔助設(shè)計(jì)的課程，實(shí)現(xiàn)信息化得天獨(dú)厚的教學(xué)。對(duì)于課程本身來說，其教學(xué)的過程當(dāng)中包含了多種信息化的元素，為信息化的教學(xué)提供了一種基礎(chǔ)的教學(xué)條件[4]。因此在對(duì)于輔助教學(xué)信息化的過程當(dāng)中，教師需要利用先進(jìn)的設(shè)備來進(jìn)行教學(xué)，比如可以利用“CAD 新工具與應(yīng)用”來進(jìn)行畫圖設(shè)計(jì)，也可以對(duì)“大數(shù)據(jù)時(shí)代可視分析的機(jī)遇與挑戰(zhàn)”來作為教學(xué)課題進(jìn)行信息化技術(shù)的教學(xué)實(shí)踐應(yīng)用，借助于計(jì)算機(jī)和機(jī)械制造和其相關(guān)的課程來進(jìn)行研究的開展，以此來最大限度地促進(jìn)整體化的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的實(shí)踐教學(xué)效益，最終實(shí)現(xiàn)信息化的教學(xué)。

針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造課程的教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)來說，需要幫助計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生自身的崗位實(shí)踐應(yīng)用能力進(jìn)行提升。教師在課程教學(xué)的過程當(dāng)中可以積極地讓課堂活動(dòng)起來，提升其教學(xué)策略，對(duì)于設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容和過程當(dāng)中需要利用生動(dòng)有趣的方式來吸引學(xué)生的注意力。計(jì)算機(jī)專業(yè)的授課教師對(duì)于自身的專業(yè)知識(shí)也需要不斷的鉆研，提升對(duì)專業(yè)的認(rèn)知程度，針對(duì)教學(xué)過程當(dāng)中出現(xiàn)的困惑現(xiàn)象利用自身的認(rèn)知和解決方式，以此來對(duì)教學(xué)應(yīng)變和處理能力進(jìn)行不斷的提升，最大限度地提升其計(jì)算機(jī)專業(yè)課程的教學(xué)質(zhì)量。

第四，在教學(xué)的過程當(dāng)中學(xué)生屬于主體地位，對(duì)于教學(xué)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)教學(xué)的過程當(dāng)中，教師需要認(rèn)識(shí)到學(xué)生的地位和重要性，在教學(xué)課堂當(dāng)中體現(xiàn)出學(xué)生的地位，保證學(xué)生本身的主體地位，在教學(xué)當(dāng)中可以對(duì)學(xué)生的自主探究學(xué)習(xí)能力進(jìn)行有效地激發(fā)[5]，對(duì)于輔助設(shè)計(jì)課程教學(xué)實(shí)踐應(yīng)用的過程當(dāng)中，需要借助于有效科學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)和項(xiàng)目來進(jìn)行情景教學(xué)，使得學(xué)生可以圍繞在一個(gè)或者多個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)項(xiàng)目當(dāng)中，對(duì)于整體的學(xué)生學(xué)習(xí)能力可以起到有效的提升和促進(jìn)作用，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)課程中。在教學(xué)的過程當(dāng)中，對(duì)于輔助設(shè)計(jì)課堂知識(shí)需要進(jìn)行全面的掌握，在實(shí)踐教學(xué)的過程當(dāng)中得以不斷地強(qiáng)化知識(shí)和應(yīng)用能力。在項(xiàng)目教學(xué)的過程當(dāng)中，可以提供簡單的項(xiàng)目或者課題來培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，在實(shí)踐當(dāng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的檢驗(yàn)，在課堂教學(xué)當(dāng)中對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行應(yīng)用，對(duì)于學(xué)生的專業(yè)動(dòng)手能力可以起到有效的提升作用。此種方式針對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生來說，可以極大地促進(jìn)其經(jīng)驗(yàn)的積累，以此來增強(qiáng)專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣，有利于學(xué)生團(tuán)隊(duì)的參與感提升和項(xiàng)目研究意識(shí)的培養(yǎng)。借助于計(jì)算機(jī)系課堂的紀(jì)律管理和早讀狀態(tài)，來實(shí)現(xiàn)對(duì)教育教學(xué)的分層設(shè)置。作為計(jì)算機(jī)的輔導(dǎo)員和學(xué)習(xí)導(dǎo)師需要根據(jù)各個(gè)班級(jí)的實(shí)際情況來結(jié)合借鑒學(xué)習(xí)做法，有效的落實(shí)學(xué)風(fēng)建設(shè)工作，從而營造出更好的學(xué)習(xí)氛圍，有效地促進(jìn)計(jì)算機(jī)專業(yè)以及其輔助專業(yè)的學(xué)風(fēng)建設(shè)。

第五，在高校內(nèi)部還可以進(jìn)行評(píng)價(jià)體系的建設(shè)和完善，對(duì)評(píng)價(jià)的主體進(jìn)行增加，利用定量化的指標(biāo)來實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)課程的評(píng)價(jià)。在高校的內(nèi)部課程教學(xué)的過程當(dāng)中，評(píng)價(jià)體系屬于其改革的關(guān)鍵部位，在過程評(píng)價(jià)和結(jié)果評(píng)價(jià)方面都具備導(dǎo)向性，屬于課程的閉環(huán)部分。在一般的評(píng)價(jià)體系當(dāng)中，任課教師屬于其課堂評(píng)價(jià)的唯一主體，評(píng)價(jià)體系當(dāng)中所存在建設(shè)的各指數(shù)的設(shè)定和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定都是教師來進(jìn)行制定的，因此存在很大方面的主觀性，個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)和教師本身的偏好對(duì)于評(píng)價(jià)體系的合理科學(xué)性都會(huì)造成一定的影響。在這個(gè)過程當(dāng)中，可以增加其評(píng)價(jià)主體，以此來對(duì)評(píng)價(jià)過程和市場指標(biāo)等進(jìn)行完善，從多方面多角度來增強(qiáng)其對(duì)項(xiàng)目質(zhì)量的客觀合理性。比如在對(duì)項(xiàng)目評(píng)價(jià)的過程當(dāng)中，可以對(duì)過程評(píng)價(jià)和結(jié)果評(píng)價(jià)兩部分的內(nèi)容進(jìn)行考核，每一輪方案進(jìn)行提交之后，借助于課程的任課教師和各環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)師按照作品來進(jìn)行評(píng)價(jià)和分?jǐn)?shù)的出具，在這個(gè)過程當(dāng)中，需要對(duì)各小組的時(shí)間節(jié)點(diǎn)和質(zhì)量進(jìn)行控制監(jiān)督，以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目的完整性閉環(huán)評(píng)價(jià)。

4 結(jié)束語

綜上所述，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)教學(xué)在實(shí)際的應(yīng)用過程當(dāng)中，其地位占比較重，因此對(duì)于計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)教學(xué)，需要利用計(jì)算機(jī)作為實(shí)際的發(fā)展基礎(chǔ)來實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)課程的實(shí)踐性教學(xué)，最終借助于不斷的教學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐來對(duì)學(xué)生的整體信息化的水平和素養(yǎng)進(jìn)行有效的提升，使其在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)水平得以提升。

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