分層教學下CAD案例庫的研究與實踐

計算機及數控技術近十幾年來已在各個行業和部門普及，用人單位對相關的操作人員需求也越來越大，這主要是因為我國數字化工業正在廣泛應用，中職學校為適應企業“甩掉圖板，用計算機繪圖”的需求而普及計算機繪圖的教學。二維平面繪圖一般采用AutoCAD（以下簡稱CAD）軟件教學，要求學生熟練掌握復雜零件圖和簡單裝配圖繪制，在未來的工作中能夠通過進一步學習，較快地進入工作角色，同時CAD 課程也是一門后續專業課的前導課，是一門重要的專業基礎課。

一、問題的提出——為何在CAD教學中運用分層案例教學法

在職校現狀中，CAD教學存在的一些主要問題：一是教材問題。目前，中職學校使用的CAD教材五花八門，如《AutoCAD入門與提高》、中等職業學校電子信息類教材《AutoCAD中文版應用基礎》、《機械制圖與CAD》等等。這些書有的以介紹命令為主，理論很多，實例很少，不適合于上機作指導用書，學生自學也有困難；也有的則將生活實例、建筑實例、機械設計全部列舉，過于重視CAD的多專業覆蓋。二是教學方法問題。近幾年，進入中職學習的學生基礎較差，學生群體知識水平、接受能力、學習興趣等存在較大的差異。在CAD教學中，教師在課前如果不從多層次考慮、設計教學過程，仍采用“一刀切”、“一鍋煮”的方法，就會使接受得快的同學無事可做、浪費時間。同時，教學中仍有不少的老師運用傳統的教學方法“灌輸式”進行授課，老師講得多，學生練得少，老師把一個命令的每一個選項都講得非常詳細、面面俱到，學生在動手操作的時候仍是一頭霧水、不知該從何處著手。

按照教育部提出的“以就業為導向，以全面素質為基礎，以能力為本位”的職教教學改革的指導思想，職業學校的專業課應做到以“能學、必需、夠用”為原則進行教學。“分層教學下CAD案例庫的研究與實踐”圍繞“案例教學”為中心，搜尋并分類圖形、設置疑問，循序前進，形成案例庫（包括一套案例圖庫和教學設計案例），學生在按照案例圖庫訓練以后，能達到教學大綱的要求。案例庫具有很強的實用性和可操作性，對從教CAD的教師有很好的啟發或參考作用，讓教師不再疲于去搜索資料，而將大部分的精力投入于如何更好地進行教學過程的設計中去，從而得到更好的教學效果，切實提高CAD的教學質量。

二、整理編寫分層案例——重新編排教材內容，整理出一套適合教學用的案例庫

案例教學法，是教師根據教學目的和教學內容的需要，運用典型案例，創設情景，讓學生進入角色，積極思考主動探索，以提高學生運用所學知識分析和解決問題能力的教學方法，非常適合于中職專業實踐操作課的教學。

分層教學是教師在教學過程中根據學生的差異，把教學內容根據難度分成若干個層面，使優、中、差各類學生都感到適宜。這就要求教師針對不同的學生，根據學習內容提出不同的學習要求，能夠讓優生吃得飽、中等生吃得好、后進生吃得了，各獲各的益處。這也就要求教師在教學過程中做到因材施教，因需施教。

1.調查研究

我和同事到一些模具廠、測繪中心、數控加工中心進行訪談，實地調查后了解到：模具行業已成本地國民經濟中的基礎工業，而AutoCAD在其中二維繪圖市場占有絕對優勢，企業對會使用AutoCAD、UG、PRO／E等繪圖軟件、有一定工作經驗的復合型人才需求最旺。這些信息顯示，畢業生要有熟練的計算機繪圖能力，能利用CAD進行模具零件的二維繪圖。同時我們對已畢業的部分學生作了“對CAD課程開設的意見建議”的調查，從中了解到在實際的二維繪圖中，很大一部分的繪制對象是塑料零件，而在我們的常規教學中，繪制的都是機械圖，并且也有相當多的學生建議學校增加裝配圖的教學內容，因為大部分的學校在制定CAD課程的教學計劃時，教學目標是學生熟練繪制較復雜的零件圖，對裝配圖幾乎不作要求。所以我們后來在制定教學計劃時增加了塑料件及裝配圖的繪制訓練，將學生最終達到的目標設定為“中級工水平”。這樣，畢業的學生二維繪圖技術基本上就能適應社會的需求。

2.搜集實例材料

隨后我們著手從多種渠道搜索大量的實例素材，然后根據教學中的實際情況，參照制定的教學計劃，初步設定各節的重點。結合工作的需要以及職校生自身的特點，對搜集來的實例素材進行篩選，精選出一些實用且符合教學的實例內容，并將其劃分為以下幾個教學模塊：坐標與直線、圓弧連接、簡單視圖、圖層、平面圖產訓、二視圖、軸圖、三視圖、文字與標注、補畫視圖、復雜零件圖、組裝或拆分、塑料件等（其中補畫視圖內容是為了復習強化學生的制圖知識而設定的，如果課時不足，這部分內容可不做），將CAD中相當重要的圖形編輯命令完全融合到這些模塊中，不再單獨舉例練習。然后將所有圖例全部在AutoCAD中繪制，為下一步建立分層案例教學作好準備。

3.設計出分層案例教學的教案作樣本

在設計分層教學案例樣本時，我們進行了反復商量研究。分層教學不應只是練習量的增加，還應在難度上拉開一定梯度，使一批有鉆研精神的學生覺得有挑戰性，做出來之后有成就感，還會提高這些學生輔導其它學生的興趣。同時，這節課的并行練習根據具體內容也有可能作為下節課的學習內容，使學生在學習中感覺到知識的連貫性、持繼性，不容易遺忘。

4.以樣本作參考，編寫教案并進行教學實踐

在確定好教案樣本后，我們著手編寫每個模塊的教案，并進行教學實踐。CAD在實際應用中非常復雜而且靈活，在工作中會碰到的圖形，可能是學生從來沒見過的。所以在教學實踐中，我們首先要教會學生分析圖形，拿到圖形后先不要急于畫圖，而應先將圖形逐步細化，將命令活學活用。同時，在不同的教學階段都強調繪圖的實際步驟（如建層、作中心輔助線、用偏移修剪等命令作好圖形、建文字標注等模式、標注尺寸書寫文字、加上圖框、檢查圖案等），使學生在頭腦中形成繪圖的步驟概念，不至于手忙腳亂。教學實踐的另一重點任務，就是考慮如何不斷引導學生舉一反三、活學活用，著重培養學生的思維能力，使學生學會獨立地分析問題和解決問題。

案例教學法在CAD教學中實施的理想環境是在多媒體機房，并有配套的電子教室軟件。電子教室可以方便教師實施各種教學方法，如演示、分組學習、學生演示等，電子教室的廣播教學還可以讓學生集中注意力觀察記憶教師的操作演示步驟。我們在CAD的案例教學中，采用的步驟主要有“教師舉出實例——師生共同分析——教師講解演示——學生嘗試實踐——師生點評總結”。對難度不大的練習，視具體情況可以讓學生先嘗試再進行分析。

三、分層案例教學法小結——在CAD教學中實施分層案例教學法的教學體會

1.以案例為中心，可操作性強，學生學習興趣濃厚

在CAD教學中，教師圍繞案例為中心，讓學生進行觀察從而發現問題，誘導學生解決問題的求知欲；學生帶著這一份求知欲，會仔細觀察教師的操作演示步驟、細心記錄命令中易錯的地方；在教師演示時，學生就會有躍躍欲試的表情，教師演示后留給學生充足的時間讓他們自己去探索、解決問題，在操作當中，學生又會發現新的問題，或會找到新的繪圖技巧。此時，教師耐心加以點撥指導或適當表揚肯定，學生會覺得很興奮，并且，這些同學又會好以“小老師”的心態去幫助其它同學，同學間會出現團結協作的友好氣氛；最后，師生共同對作業點評并進行命令總結，老師的點撥會讓學生有種“的確如此，原來如此”的恍然大悟的感受。在整個教學中，學生興趣深厚，氣氛活躍，教學效果良好。

2.在案例中考慮并行作業，可兼顧所有學生需要，實現分層教學

由于學生的計算機操作能力和看圖分析能力存在很大差異，在實際操作中，形成有的學生早早完成作業無事可干的現象。為了兼顧所有的學生，在案例中，安排一兩個難度稍微增加的并行作業，讓層次好一些的學生自行選擇、獨立完成。

3.案例教學法不僅鍛煉了學生的能力，也提高了教師的水平

案例教學法引導學生由簡到繁、由易到難、循序漸進地完成一系列“實例”，適用于培養學生的創新能力和獨立分析問題、解決問題的能力，問題的解決，使職校培養出具備一定自學能力、分析問題、解決問題能力的能熟練操作CAD高素質畢業生；案例教學法可以使教師更新教學觀念，學習現代教育觀念，在搜集實例、制作案例的過程中獲得研究性學習的經驗，提高教學設計方案的能力，可以更好的適應新課程標準的要求。

在研究實踐過程中，繪制圖例、分層、設計案例教學過程，工作量很大，雖然辛苦但卻對今后的教學工作打下了扎實的基礎，提高了教師的專業知識；課題的研究成果為今后從事CAD教學的老師們減少許多原本在課前花大量時間尋找圖例并繪制圖形的準備工作，使教師能更好地花時間去進行教學過程的設計，提高教學水平。

案例教學使學習過程成為一個人人參與的實踐活動，學生體驗探索的艱辛與成功的樂趣，每個學生都能自主學習，積極完成教師布置的任務，同學間交流幫助、互相協作，形成良好的學習氣氛。真實地體現整個教學過程中教師的主導作用和學生的主體作用。

4.CAD分層案例教學中存在的問題及發展思路

教師所面對的各班學生素質相差較多，在實際教學中，案例和教案還需作較大的修改調整，還需積極地投入到教學過程的設計中去，以進一步提高學生的學習興趣，同時可根據課堂的實際需要制作實用的教學課件、制作模型或教具，使課堂分析更加形象直觀。

教師大多從學校中出來，缺少企業的工作經驗，所繪制的圖例跟社會實際應用還存在一定的距離，需要教師零距離與企業接觸，以選出更適合現代社會實際的例子，更好地指導學生的職業技能。

應用分層案例教學后，學生的分析能力和動手實踐能力比以前有很大進步，CAD的教學質量有明顯提高。但離社會需求還存在一個距離層次，很多企業要求能設計、能測繪、能進行測試計算的應用型技術人才，而我們的學生往往還只能停留在抄圖的水平上。所以，這也迫切需要我們加大設備投入，使教學的環境進一步完善，同時也要拓寬渠道，將教師培養成多方面的技術能手，學校的CAD教學才能有進一步的飛躍。

（作者單位：浙江省臺州市黃巖區第一職業技術學校）