計算機輔助設計教學方法及實踐分析

和士琦，蔣治方

摘要：當前，計算機和互聯網得到了快速的發展，因此計算機技術已經屬于當下大時代背景下人才必備的重要技能。在其設計專業現階段當中，需要強化其計算機輔助設計的技術應用，提升其計算機在機械設計教學當中的應用水準，對于計算機輔助設計的教學發展具有相當重要的意義。我國現階段的素質教育得到不斷的提升，在實踐當中傳統的人才教育培養模式已經得到了不斷的創新和突破，但是在課程的實踐教學方面還存在一定的缺失，因此該文主要對計算機輔助設計教學中存在的主要問題做出了分析研究，提出了計算機輔助設計教學方法的有效創新改革措施。

關鍵詞：計算機;輔助設計;教學方法;實踐

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）34-0290-03

在如今的時代背景下，計算機的應用得到了日益普及，在各個專業領域尤其是理工科類的專業方向對于計算機的軟件輔助設計得到了最大化的應用，比如利用三維模型可以在仿真分析軟件中實現對力學、熱學和結構學等方面的性能分析，成了企業開發新產品、高校研究新技術的主要手段。無形中計算機輔助設計教學方式也得到了廣泛的應用和驗證，因此計算機的輔助設計作為一門課程也被廣泛地納入到了課程教學體系當中，針對計算機輔助設計教學工作來說，需要實現其教學方法的創新與改革。

1 計算機輔助課程設計

對于高校的計算機輔助設計課程來說，包含了多個方面的課程設計和訓練項目，比如各零件模型的設計、建模與驗證，工程圖設計與裝配設計等，可以實現對三維模型的繪制、仿真驗證，工程圖以及裝配圖的設計，對于學生的計算機輔助設計能力可以得到最大限度地提升。與此同時需要對學生訓練所需知識的全面性進行提升，以此作為其項目訓練補充點。

2 計算機輔助設計教學中存在的問題

首先，在教學的方式方面比較單一，對實踐教學缺乏重視程度。現階段的計算機輔助設計教學實踐當中，教師采用的方式都比較統一，因受班級授課制教學模式的制約，造成了部分學生整體的學習興趣不高的現象[1]。借助于班級授課制的教學模式造成了其學生整體的學習興趣不高的現象，教學方法方面其應用也相對單一，因此造成了其整體的教學實踐水平不高的狀態。在實際狀態當中，計算機輔助設計主要是針對計算機、藝術設計和機械制造等方面的技術人才進行培養，因此在實踐教學的過程當中缺乏其有效的教學方式，喪失了課程教學的意義。高校內部進行計算機輔助設計課程，可以對相關專業學生的計算機和機械制造能力進行提升的同時，對畢業生的崗位競爭力和技術的應用能力也會有所提升。

其次，對學生的主體地位有所忽視，因此造成了教學方法難以適應不同類型的學生學習。在計算機輔助設計課程的教學實踐當中學生常處于被動學習的狀態，需要根據教師的教學方式和內容來進行相關的學習，在實際的課程教學過程當中，此種方式不利于學生的靈活思維模式的養成，容易形成定勢思維，缺乏自主探究學習的意愿，因此造成了學習過程的制度化、僵硬化等現象;對于計算機、藝術設計和機械制造等專業技術教學過程當中，教師一味地進行知識灌輸，學生的接受知識能力有限，也會在一定程度上造成相關專業知識轉化能力有所欠缺。

另外，教學的信息化程度比較低下，對于輔助教學設計的質量來說其提升的速度較緩慢。在計算機的輔助設計當中，具有實踐性相對較強的特點，計算機輔助設計主要是借助于信息化設備和技術來實現獨立有效的設計，以此來滿足兼顧美學與性能的設計需求，實現設計符合大眾市場需求的狀態。但是對于教學信息化的過程當中，部分教師自身缺乏較高的信息化教學能力，欠缺對先進課程教學技術的創新設計應用，難以實現使學生的實踐學習可以真正地身臨其境，缺乏真實的計算機和機械制造環境下應用計算機輔助設計專業知識和技巧能力。

3 課程教學改革與策略

第一，對于教師方面，需要利用企業的方式來進行教學內容的革新，教學內容的改革屬于其基礎的部分，教學內容方面需要保證其符合行業發展和區域發展，以此來保證長線動態化的更新狀態，培養適用性人才，針對地方行業發展的過程當中需要教師深入企業來進行實踐。與此同時，還要對教學方法的應用進行不斷的創新，以此來對實踐教學進行有效的強化[2]。計算機輔助設計課程教學的過程當中，教師需要借助于課程的特點來實現教學的針對性和獨特性，掌握計算機和機械制造對輔助設計課程的需求要求，以此來發揮其課程的教學特色。對于實踐教學在計算機輔助設計的地位需要明確，根據其實際情況來做出計算機和機械制造和設計的技術發展需求，以此來實現實踐教學的設計和優化，對于具體的實踐教學需要做好教學設計和優化工作，在具體的實踐教學當中不斷地強化教學理念和教學方法的應用。在這個過程當中需要將學生的興趣作為主導，保持其引導和啟發地位。

與此同時，還要對計算機教學的實踐性進行創新應用，借助于不同的課程教學方法的應用來促使學生整體對計算機的學習能力進行提升。比如可以在開展計算機輔助設計課程實踐教學的過程當中，讓學生進行計算機輔助設計課程知識的技能學習，對于機械設計的具體要求進行相融合，應用合作分工的方式來組成學習小組，利用學習小組的方式來具體研究出一個具體的機械模型設計，借助于小組成員之間的相互協作，以此來不斷地實現作品的優化設計，最終得出其設計成果。在此種方式下教學的過程當中需要保證其課程設計完善的前提基礎上來執行不同的教學色設計任務，對于具體的課程學習小組學習的過程當中需要為學習小組提供指導，借助于學生的自主探究學習能力來實現計算機輔助設計技術在機械設計當中的具體應用分析，如圖1所示，對于技術的使用價值可以得到有效的體現，此外對于其團隊協作能力和學生的動手實踐能力也可以得到有效的提升和培養，最終獲得自身整體素質的提升。

第二，對于其教學方式的促進改革方面可以利用真實項目來實現對課程的改革和引進，教學方式屬于關鍵性的部分，在很多的企業內部對于新生代的人才儲備都比較重視，因此高校部分可以增強和企業的聯動互動，將企業的真實項目課程來引入到日常的高校教學過程當中，以此來拉進教學的市場和行業的距離，有效地激發學生自身的學習興趣。利用此種方式，可以形成一種校企合作的模式，為企業提前培養適合的人才，實現學校、企業、學生三方共贏的目標。

針對教學結構的改革方面，需要制定出各課程相輔相成的人才培養方案，在實際的教學過程當中，其課程之間的信息屬于相互連通的狀態，其課程群的建設方面意識相對淡薄且多流于表面形式，因此造成了各課程之間松散的關系。對于高校的學生來說如果本身的知識遷移能力較弱，因此在獨立融通課程、形成良好的立體式認知結構方面就有所欠缺，如圖2所示。在此種程度上需要對課程進行統一的整理，逐漸打通課程的壁壘，實現各自為政的課程之間可以搭建起一定的橋梁，借助于科學化的教學引導模式來實現對學生專業思維體系建設的促進和幫助。

在教學的手段方面可以利用線上課程來進行教學手段的革新，利用線上課程的方式和線下課堂結合，對于學生內在的驅動力進行充分的激發，使其變被動學習為主動學習，對于學生來說對課堂信息進行預習，提前發現自身存在的問題，帶著問題來走進課堂，在此種方式下，其學習目標會變得更加明確，對應的學習效率也會得到提升。比如在對計算機輔助設計部分課程當中，已經建設起了國家級的教學資源庫，定期對數據庫進行上新[3]。在教師教學的過程當中，在“計算機二維設計進階”課程中可以對真實的項目資料以及前期的分解任務進行上傳，明確其最終的考核目標，學生在學習的過程當中可以做線上和線下的相關調研，收集資料，從而利用線上課程的輔助教學來為實訓項目提供具體的幫助和指導，屬于線下課堂教學的有效補充。

第三，還要對信息化的教學方式進行有效的強化，創建營造出仿真機械制造的情景，現階段的教育信息化屬于一種必然的發展趨勢，對于信息化教育的過程當中需要教師對于信息化的理念進行逐步地加強，借助于相關信息化的教學方式和技術手段來進行教學。根據家算計輔助設計的課程，實現信息化得天獨厚的教學。對于課程本身來說，其教學的過程當中包含了多種信息化的元素，為信息化的教學提供了一種基礎的教學條件[4]。因此在對于輔助教學信息化的過程當中，教師需要利用先進的設備來進行教學，比如可以利用“CAD 新工具與應用”來進行畫圖設計，也可以對“大數據時代可視分析的機遇與挑戰”來作為教學課題進行信息化技術的教學實踐應用，借助于計算機和機械制造和其相關的課程來進行研究的開展，以此來最大限度地促進整體化的計算機輔助設計的實踐教學效益，最終實現信息化的教學。

針對機械設計和制造課程的教學情境創設來說，需要幫助計算機設計專業的學生自身的崗位實踐應用能力進行提升。教師在課程教學的過程當中可以積極地讓課堂活動起來，提升其教學策略，對于設計教學內容和過程當中需要利用生動有趣的方式來吸引學生的注意力。計算機專業的授課教師對于自身的專業知識也需要不斷的鉆研，提升對專業的認知程度，針對教學過程當中出現的困惑現象利用自身的認知和解決方式，以此來對教學應變和處理能力進行不斷的提升，最大限度地提升其計算機專業課程的教學質量。

第四，在教學的過程當中學生屬于主體地位，對于教學計算機輔助設計教學的過程當中，教師需要認識到學生的地位和重要性，在教學課堂當中體現出學生的地位，保證學生本身的主體地位，在教學當中可以對學生的自主探究學習能力進行有效地激發[5]，對于輔助設計課程教學實踐應用的過程當中，需要借助于有效科學的機械設計和項目來進行情景教學，使得學生可以圍繞在一個或者多個機械設計項目當中，對于整體的學生學習能力可以起到有效的提升和促進作用，實現計算機輔助設計專業知識應用到機械設計課程中。在教學的過程當中，對于輔助設計課堂知識需要進行全面的掌握，在實踐教學的過程當中得以不斷地強化知識和應用能力。在項目教學的過程當中，可以提供簡單的項目或者課題來培養學生的動手實踐能力，在實踐當中實現對知識的檢驗，在課堂教學當中對理論知識進行應用，對于學生的專業動手能力可以起到有效的提升作用。此種方式針對計算機輔助設計相關專業的學生來說，可以極大地促進其經驗的積累，以此來增強專業的學習興趣，有利于學生團隊的參與感提升和項目研究意識的培養。借助于計算機系課堂的紀律管理和早讀狀態，來實現對教育教學的分層設置。作為計算機的輔導員和學習導師需要根據各個班級的實際情況來結合借鑒學習做法，有效的落實學風建設工作，從而營造出更好的學習氛圍，有效地促進計算機專業以及其輔助專業的學風建設。

第五，在高校內部還可以進行評價體系的建設和完善，對評價的主體進行增加，利用定量化的指標來實現對教學課程的評價。在高校的內部課程教學的過程當中，評價體系屬于其改革的關鍵部位，在過程評價和結果評價方面都具備導向性，屬于課程的閉環部分。在一般的評價體系當中，任課教師屬于其課堂評價的唯一主體，評價體系當中所存在建設的各指數的設定和評價標準的設定都是教師來進行制定的，因此存在很大方面的主觀性，個人的經驗和教師本身的偏好對于評價體系的合理科學性都會造成一定的影響。在這個過程當中，可以增加其評價主體，以此來對評價過程和市場指標等進行完善，從多方面多角度來增強其對項目質量的客觀合理性。比如在對項目評價的過程當中，可以對過程評價和結果評價兩部分的內容進行考核，每一輪方案進行提交之后，借助于課程的任課教師和各環節對應的導師按照作品來進行評價和分數的出具，在這個過程當中，需要對各小組的時間節點和質量進行控制監督，以此來實現對項目的完整性閉環評價。

4 結束語

綜上所述，計算機輔助設計教學在實際的應用過程當中，其地位占比較重，因此對于計算機的輔助設計教學，需要利用計算機作為實際的發展基礎來實現對教學課程的實踐性教學，最終借助于不斷的教學創新實踐來對學生的整體信息化的水平和素養進行有效的提升，使其在計算機輔助設計技術水平得以提升。

參考文獻：

[1] 張希洋，梁峰，欒美娟.計算機輔助設計與制造的教學改革與實踐[J].中國新通信，2020，22（24）：110-111.

[2] 謝婉蓉，李文元，李貞，等.智能制造背景下鞋類“計算機輔助設計”課程教學改革與實踐——以“飛織”鞋開發項目實訓為例[J].中國皮革，2020，49（12）：41-45.

[3] 崔玲玲，閻陽.基于計算機輔助設計的建筑類設計課程教學改革與實踐[J].電腦知識與技術，2020，16（31）：164-165，171.

[4] 沈海娜，支阿玲.基于三維技術的服裝藝術設計專業“計算機輔助設計”課程教學改革實踐[J].美術大觀，2018（11）：130-131.

[5] 馬奎.集成電路的計算機輔助設計教學方法改革探索[J].教育教學論壇，2020（12）：125-127.

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