ＣＡＤ技術在現代教學中的應用與實踐

摘要:AutoCAD 是美國Autodesk 公司推出的一種功能強大的CAD軟件， 它使用面向對象的軟件體系和Windows用戶界面，操作簡便快捷， 只要熟悉Windows的人就能很快入門，同時還可以最新的Visual Basic 語言來進行編程，達到自動制圖的目的。用現代教育技術教學靈活多樣，有利于實現因材施教，培養學生的思維能力；用現代教育技術教學適應教育新趨勢，有利于發揮教師的主導作用，提高教師的綜合素質；用現代教育技術教學加大課堂知識量，有利于提高教學質量，實現素質教育。

關鍵詞：CAD;高職;教學技術

一、現代化教學已充分認識到多媒體教學的優勢，并使之廣泛應用，而CAD技術對教學也有很大的幫助

在教學中，很多課程需要實物模型幫助學生理解教學內容，而傳統的教學方式是利用實物或者教師自制簡單模型。其存在的問題是實物攜帶困難，根據教學需要更改模型的可操作性也不大；自制模型簡單，缺少變化，并且要花費教師的很多時間，沒有經驗的年輕教師完成這項工作也有困難。如果沒有模型，僅僅依靠講解，要想把一個立體結構講清楚又是很困難的事情。缺少對實物感官認識的學生，理解沒有模型的講解不是一個簡單的事情，這個過程很容易出現偏差。

教學中存在的另一個問題是傳統的教學模型更新換代的速度慢，而幾十年不變的教學模型已不能滿足教學和科技時代不斷進步的需要。傳統教學模型基本上不能夠修改，更換時新模型或實物成本高，舊模型基本沒有再利用的價值。

CAD技術在教學中的應用，完全可以避免傳統教具的缺點。它在具有實物教具直觀，容易理解的優點的同時，克服了傳統教具的不足，避免了攜帶困難。模型修改方便，添加新模型的成本低（計算機建模），學生根據自己的理解也可自己建立新模型，達到降低教學成本，提高教學質量的目的。另一方面，學生在學習階段就能不斷了解新技術，也為將來走向社會打下良好的基礎。

二、CAD設計的技術基礎

1. 設計手段的計算機化

現代設計技術已離不開計算機的參與和支持，計算機已成為現代設計技術的必備工具，這一點已經被現代企業、學校所證實。CAD技術正是充分發揮計算機優勢的有力工具。

2. 設計范疇的擴大化。

現代產品設計概念已不僅是產品本身結構、性能、工藝等的設計，還應包括與之相關的一切過程。而CAD技術是現代設計的基礎，能夠為后續的CAE（計算機輔助分析系統）、CAM（計算機輔助制造系統）、NCP（數控編程系統）、PDM（產品數據管理系統）等提供完整統一的產品數據信息，大大地簡化后續工作，優化整個設計過程。

3. 設計過程的并行化和智能化

局域網和INTERNET的普及，已使絕大多數人認識到，網絡將是21世紀發展的首選工具。一個大中型產品的設計不是一個人或少數幾個人就能夠完成的，而網絡將這種設計任務的并行性的可能性大大提高。CAD技術使得設計人員之間的交流更容易，減少了交流過程中的不必要錯誤，網絡交流更直觀。

三、CAD在教學應用的技術準備

在教學中引入CAD的應用是否能取得良好的效果，有賴于是否對CAD有充分的技術準備。我們現在往往見到，在課程設計時教師鼓勵學生進行三維造型，似乎這是一種錦上添花，學生則匆匆突擊軟件，臨陣磨刀，為造型而造型，忘了自己課程設計到底是要做什么，結果最后出的圖表面一看視覺效果不錯，但仔細看看設計上的錯誤比比皆是。這種所謂的CAD不如不搞，這種“計算機+軟件=設計”的做法是非常錯誤的。真正的CAD應該幫助學生建立正確的設計思想、設計概念，提升設計的內在質量，這就需要做好充分的技術準備。這包括：（1）對自己要做的設計有深刻的理解，（2）在建模之前有足夠充分的設計數據，（3）有良好的專業設計知識和經驗，（4）已熟練掌握所使用軟件的功能。為此應強調兩個問題：其一，教學中不能削弱傳統設計方法的作用，要一如既往加強機械設計的“三基”教育，要讓學生理解CAD的結果不是憑空產生的，是源于傳統設計而高于傳統設計，仍然是以傳統設計技術為基礎的，仍然需要使用者在設計能力上具有足夠的水平，只有具備專業的設計理論知識和積累一定的實踐經驗才能深刻理解和做好CAD；其二，要加強教師在軟件應用上的指導作用，這就首先要對機械設計有關教師進行CAD軟件技術的培訓。

學生學習軟件能力雖然較強，但我們發現，當CAD高于計算機輔助繪圖層次后，一般學生自學軟件是存在較大困難的，靠學生自己摸索不僅效率低而且效果差。所以必須以教師為先導將學生引入門。要有一定的課時保證學生學習軟件，但絕不能是孤立地學軟件，而是要緊密結合機械設計課程的內容和進度來學，有合適的輔導教材，課時書納入機械設計課程教學計劃。只有當教師和學生對軟件功能有了較全面的了解，操作達到了一定的熟練程度，才能在設計中將精力集中在設計的正確性、創新性、完善性上，軟件技術才起到了真正的輔助設計的作用。

將教學與CAD應用緊密結合需要學校軟硬件設備的支撐，也需要教師改變自己的知識結構，投入大量的時間和精力，而且還需要學時數的保證，這都是困難的一面。面對各行業CAD技術的廣泛應用，我們只有克服困難，努力進行教學改革，才能縮短與社會需求之間的距離，更好地使這門主干課程為培養符合時代需要的、新穎合格的機械專業人才添磚加瓦。

(黑龍江工商職業技術學院)