淺析“通用技術”教學巾計算機輔助設計的應用

關鍵詞：通用技術;計算機;輔助設計

中圖法分類號：TP399 文獻標識碼：A

“通用技術”因時代的發展成為一門必修課程，教育領域對其也越來越重視。作為一門新興學科，“通用技術”包含的內容較為寬泛，所以把“通用技術”和信息技術結合起來有助于培養人才，能夠更好地提高學生的基本技能和基本素養。而將計算機輔助教學運用到“通用技術”的教學中，能夠使抽象的知識變得更加形象、具體，學生理解起來也比較容易，使學生對“通用技術”的學習更加感興趣。

1計算機輔助教學具有的優勢

1.1降低技術設計的難度和復雜程度

學生對“通用技術”的學習，主要是學習相關設計技術，其重點是培養學生學會進行技術方面的探究和實驗。在這一過程中，學生通過自己動手操作、努力思考，對設計方法能夠有更深的理解與體會。而為了使學生對設計過程更加明晰，可以讓學生進行簡單的產品設計。

想要設計一款產品，學生首先要在頭腦中形成一個簡單的方案，然后再進行具體細節上的設計。談到設計，用圖畫表示是最能厘清設計思路的一種方法。但事實上，并不是所有的學生都能夠將自己的設計思路用圖畫的方式表現出來，因為有的學生可能根本不會畫畫，而即使是會畫畫的學生可能也無法將具體設計方式展現出來。如果這時能為他們提供計算機輔助技術進行制圖，那學生便能夠將設計細節更加詳細地描繪出來———即使設計難度再大、細節再復雜，也不用擔憂。計算機輔助技術在這類活動中能夠推動其順利進行、解決棘手的難題，同時也能使學生對設計更感興趣。

1.2創設有意義的學習情境，激發學生的學習興趣

在各類學科的教學活動中，很多老師都會利用計算機和多媒體技術創設與學習內容有關的情境。有了情境輔助教學，學生就可以積極參與其中。在情境中探索知識的奧秘，可以使學生在學習的過程中充分發揮主觀能動性，使學生和學習內容之間的聯系更加緊密。同時，情境創設也是使學生進行自主學習的有效方式之一，比如，教師在講授“我國經典建筑結構”時，可以先利用多媒體播放有關世博會設計師的采訪視頻，引出本節課的課題，并據此向學生提問———中國館的建筑是如何設計的？該建筑是通過哪些元素來表現我國的文化特征的？學生圍繞這兩個問題展開激烈討論。在討論的過程中，學生可以對我國建筑歷史進行探索。

1.3加深對相關知識的理解

與技術設計相關的思想和方法包含豐富的內容，這也是技術設計的關鍵所在。技術設計不僅需要具備實用性，還要有足夠的創造性。在對技術設計進行深加工的過程中，一些比較抽象的想法和思維會給學生的操作帶來困難。如果學生的學習只停留在書本上，對相關技術理論進行機械記憶，而不去進行應用和探索，那么他們將無法獲得更深層次的認識，更無法實現創新設計。反之，如果用計算機和多媒體對技術理念進行實現、動態展示，將抽象的知識變得具體化、直觀化，那么學生便能更好地對知識進行理解，進而能夠靈活應用所學知識，以獲得的知識為基礎，實現技術創新。

2使用計算機輔助技術存在的問題

2.1對教師的要求較高

想要利用計算機輔助技術進行課堂教學，需要教師具備較強的計算機應用能力，且教師對計算機足夠熟悉。而現狀況是：很少有教師能夠對計算機進行熟練操作。此外，一些教師在運用計算機輔助技術制作新課件時，還會遇到各種各樣的問題，而對于他們來說這些問題又很難解決。這使得教師過于關注使用多媒體組織教學，忽略了對“通用技術”的學習，這是目前計算機輔助技術在實際運用中存在的最大問題。

2.2以“眼睛看”代替“動手做”

“通用技術”作為一門新興課程，在各類資源方面較為缺乏。而想要開展技術探究活動或是開展實驗設計，必須考慮資源是否足夠的問題，因為在大多數情況下，資源配置不能滿足設計的要求，所以就出現了用“眼睛看”代替“動手做”的問題。

在資源不足的情況下，教師只能啟用多媒體動畫演示設計方案，而無法使學生真正動手操作，失去實際觀察的機會。這就使學生在學習這些內容時，對技術的理解僅僅拘泥于表面，而不能理解和學習知識的本質。從根本上來說，這不利于學生對“通用技術”和計算機輔助技術的學習，嚴重影響教師的教學質量和學生的學習效果。

3計算機輔助設計應用的具體措施

3.1能夠使知識變得更加生動形象

“通用技術”是一門新興課程，大多數學生都會對其產生學習的欲望與求知欲。但是，如果教授“通用技術”課程的教師不能夠做到突顯“通用技術”的優勢，在講授這門課程時照本宣科，學生就會對其逐漸失去興趣。因此，教師應該為學生學習“通用技術”樹立目標，有組織地培養其學習興趣，增加學生對這門課程的學習熱情。

例如，在“通用技術”的相關教材中，有一節課是關于“三視圖”的內容。對于三視圖中的三投影面以及三視圖的形成過程等內容并不好理解，甚至比較抽象。那么，很多學生在學習這些內容時都會感覺很吃力———三維空間轉變成二維的三視圖和中間的空間投影如何進行轉換等內容都比較晦澀。此時，教師可以借助繪圖軟件幫助學生進行理解記憶。例如，立體圖通過軟件對位置進行調整可以顯示出投影面的變化，讓學生可以直觀地看到最終的投影面。

如圖1所示，這是一個經過多次切割的圖形，在缺少立體圖的情況下，學生要完成補線是非常困難的。因此，利用計算機建模，通過動態的視覺轉換和精確的平面圖繪制相似形進行視圖的“三三對應”，可以讓學生對各投影圖形進行定形，再精確定位，以提高三視圖補線的正確率。通過這樣的演示，抽象的知識變得直觀易懂，教師和學生都能夠在教學過程中獲得事半功倍的效果。

另外，通過計算機作圖，還可以精確得到各斜面及其正投影圖形。如圖2所示，圖形形狀及區域完全符合主視圖、左視圖和俯視圖的“三三對應”關系。在計算機中用不同斜度和間距的陰影線條標出“三三對應”關系，如斜面1通過計算機繪制出立體圖和平面圖，可以將立體問題轉換為平面問題。采用精確的作圖和多視角的計算機圖形對相關知識進行呈現，能夠讓學生快速理解立體與平面間的對應關系，利于解決三視圖補線難等問題。

3.2幫助人們明確設計思路和方案

“通用技術”旨在培養學生的技術素養———培養學生的創新思維、創新能力和動手能力。同時，“通用技術”也注重培養學生的整體能力。在“通用技術”課程中，動手能力固然重要，但要以思考和設計作為前提，然后再動手解決問題。比如，“通用技術”教材包含四大內容———結構、過程、系統和控制。學生在每學完一部分內容時，教材中都會布置一個與這一部分內容相關的設計作業。教材之所以進行如此編排，目的是使學生在學完這些內容后能夠對所學的知識進行運用，并進行具體的產品設計，這既能夠幫助學生掌握所學知識，也能夠提升學生對知識的應用能力。

在進行產品設計的過程中，設計方案的整體構思和具體的效果是重要內容之一。學生在進行初步設計時，一般會用到畫草圖的方式，但是草圖存在一定弊端———無法更好地展現出設計效果。所以，學生可以借助計算機軟件繪制設計方案圖，以此設計出更好的方案。

3.3使“通用技術”課程更有意義

學生在“通用技術”課程中，可以自行進行活動設計，這需要教師在上的課過程中，多為學生提供優秀的案例，并為學生事先準備一些需要用到的材料。活動設計有時會受到地點、工具和材料等方面的限制，這嚴重影響了活動設計的進行，在這樣的情況下，我們可以利用計算機輔助設計的相關軟件解決這些難題。例如，在“手電筒供電設計”和“室內電器系統設計”這兩個設計活動中，前者所需材料、物品都比較常見，易于尋找，且該活動設計也不會受其他條件的影響。但是，后者涉及家庭環境和家用電器等，需要用到的材料不僅很難尋找，而且對于家庭電器的電路結構等，大多數學生并未對其進行深入了解，所以具體操作起來還會遇到很多困難。

如何解決這類問題？我們可以利用計算機輔助軟件提供的模擬材料進行活動設計。比如，在“管道定量放水實驗”中，先要安裝設備，然后要明白如何控制防水裝置（這就是學生所學的控制器和執行器的問題），最后進行定量放水實驗。在實驗的過程中，學生能夠將控制器和執行器這兩個知識點進行深刻理解，同時也增加了課堂的趣味性。

3.4培養學生具備較高的技術素養

“通用技術”重視對學生技術方面的培養，但這不是其唯一目的。不可否認，學生在技術素養方面的培養和學習非常重要，其中包括理解、使用、管理和參與技術的各項能力。而計算機輔助設計正是有益于學生技術素養培養的重要手段。

在培養學生技術素養的過程中，首先，要使學生真正理解技術的含義———明白自己學習技術的意義所在。如學習AUTOCAD能夠幫助自己繪制三維圖形;其次，學生要做到更深層次地理解技術設計———能夠明白一些簡單的設計以及問題產生的原因。如繪制三維圖形是為做模型做準備;再次，學生一定要掌握技術素養的關鍵點。如要會使用AUTOCAD等軟件，只有掌握了最重要的部分，才能夠對其進行正確運用。所以，運用技術是一種綜合能力，不僅需要理解，更要去掌握。

可以說，運用技術素養也是學生學習“通用技術”課程的最終目的。此外，在對學生進行技術素養培養時，教師需要對學生悉心教導、耐心講解，一步一步地對學生進行知識滲透。總之，利用信息技術作為培養學生的教學手段對學生的學習具有很大影響。同時，計算機輔助設計也是一種教學媒介，能夠幫助學生對知識進行深入理解，并熟練掌握。

4總結

從計算機輔助設計方面看“通用技術”學科的整體運用，在今后的教學過程中，學科教育更應該與信息技術緊密結合，使學生學好“通用技術”這門課程的同時，也能夠更好地應用計算機輔助設計。此外，在對計算機輔助教學進行運用時，一定要了解學生的特點，據此制定符合實際的教學方法，激發學生學習計算機的熱情。

計算機輔助教學是一種有效的教學手段，教師要對它進行合理運用，使其在提高學生對“通用技術”的掌握方面發揮重要作用。

作者簡介：

趙偉英（1981—），本科，中學一級，研究方向：通用技術和物理教學。