《CAD技术》课程实践教学探讨

摘要：本文从《cad技术》课程的教学目的出发，在分析了我院计算机科学与技术专业《CAD技术》课程的教学现状基础上，找出了弊端，并结合我院卓越工程师教育培养计划的改革提出了改进方法，对于具体的实施办法进行了探讨。

关键词：VisualLISP；教学方法；实践能力；创新型应用人才；计算机辅助设计

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）08-0070-02

一、引言

为扎实推进我院卓越工程师教育培养计划的改革实践工作，并结合我院计算机专业《CAD技术》课程的开设现状及存在的问题，本文从实践的角度上，围绕着课程理论的实验、课程设计和毕业设计三个实践环节，对如何开展创新实践，有效地提高学生的工程实践能力和创新设计能力，以培养和造就具有创新精神和创造能力的应用型高素质人才进行了探索性的研究。

二、计算机科学与技术专业CAD课程教学现状

本着从人才培养的角度和课程特点来看，开设计算机辅助设计课程可以培养学生的创新实践能力，提高学生的工作素质和应用技能。但目前在教学过程中存在以下共性问题：以讲授CAD理论体系或AutoCAD软件功能为主，缺乏针对CAD的开发应用；课程总学时在36课时，课程结束后学生应用CAD软件进行二次开发的能力较差，难以达到企业应用的水平。

三、以工程实践和创新能力培养为目标的CAD教学方法

针对目前存在的问题，从重基础宽口径、培养具有创新性的应用型人才的角度出发，CAD课程的教学目标应该为：既要把CAD的基本概念和设计理念讲清楚，又要让学生熟练掌握一种CAD软件的使用方法并具备基于CAD软件进行创新设计的能力。[1]为此有必要邀请与CAD相关行业有开发经验的工程师或者安排相关授课教师到企业进行调研或接受培训，在了解当今CAD开发应用的需求和应用情况以后，结合“卓越工程师”培养理念，针对课内时数不足以及计算机专业学生近年来就业难等具体问题，将课程学习和课内外学生创新等紧密结合起来。CAD课程的指导思想是：立足课程理论教学基本点，兼顾学生开发能力的培养，将课程实验、课程设计和毕业设计有机地结合起来，全面提高学生工程应用问题的解决能力和创新能力。[2]按照该指导思想，应适当增加课程理论的实践环节。在实验课注重学生CAD开发能力的初步培养，以课本中的例子为基础，在实验课上提出适当的要求，如基于Visual LISP二次开发进行实验项目，以初步培养学生的独立研发能力。在课程的设计环节，主要在短时间内培养学生的工程意识为主，兼顾团队内部的协作能力及初步的创新能力，可以将教师课件或课本中的例子整合起来，结合实际应用要求学生每3～5人为一个研发小组，小组的形成可以采用学生自愿组合或教师指派的方式，并推选出一位学生作为课题组长，以分工合作完成的方式开发一个小型规模的应用软件系统。在毕业设计环节，学生通过社会实习和教师要求，基于课程设计的项目和社会应用需求，由学生个人或2～3人为开发项目小组，再开发相当规模的应用系统。[3]

四、具体实施方法[4]

合理安排学时，采用多种教学手段。根据教科书中的内容及特点合理安排教学方式，如基本概念、基本原理等叙述性内容采用多媒体授课，速度可适当快些；对于算法需要推导的内容应尽量采用板书，速度可适当慢些，使学生从中了解算法的来龙去脉；对于非常简单和基本的知识，尽可能让学生自学和老师辅导相结合；对于相关的知识，可以引导学生自己查找相关资料了解。因此，要求教师需要精心备课、重点讲解、增进教学互动和提炼课堂讲授内容，结合教学案例，教师安排实验内容，提出实验要求，使学生快速融入实验环境，加快培养学生的二次开发能力，提高学生的解决实际问题能力和教学效果。课程教材选用。教材建设是课程体系改革的重要组成部分。在实际教学中，采用的教材应符合课程体系和教学内容的要求，能将CAD的设计理念和开发软件有机融入到书中的各章节中，使学生尽早地融入CAD的实际开发氛围内。能反映学科的发展趋势和最新成果，既要反映通用性的要求，又要体现学科专业的应用和相关发展特色，还要有利于培养学生自学、独立思考、分析解决问题的能力。据此，我们挑选了由李学志主编的、清华大学出版社出版的《Visual LISP程序设计》。该书的习题注意难易适中、循序渐进，还有专门的一章讲解编程案例，便于教师基于此进行实验的编排或课程设计内容的设立。改革教学方法，兼顾理论教学的同时，增强实践性教学环节，课堂上主要讲授CAD的基本概念和设计理念和方法，合理地引导学生自学。由于CAD专业知识与工程设计紧密相关，实践性要求较强，在整个授课过程中，要加强用程序绘图的实践练习，并要求学生通过实验及课程设计等环节的实践使学生熟悉CAD绘图系统的二次开发的方法，通过实践解决自己遇到的课程问题，从而在技能、动手能力方面得到提高。基于该理念，我们在实际教学过程中，以Visual LISP为开发软件，AutoCAD功能由学生课外自学为主，结合案例在课堂上主要讲解如何利用Visual LISP进行系统二次开发的思想和方法。在具体实践上，按设计的思路由教师给出一定的功能要求，由学生独立构形，并做出模型或计算机建模，在实验课内由学生通过Visual LISP等进行二次开发完成。改革课程考核方式，课程考核方式的改革应从考查知识的记忆转向以考查应用能力为主，考查学生解决CAD应用问题的能力。形式可以采用开卷形式，按课程内容分阶段进行测试，以读图、程序画图及其应用和简单形体、构件的设计等形式进行，这样，既能客观反映学生解决问题的能力，也同时引导学生掌握重点，激发和促进学生学习的主动性。因此，我们在课程的实际考核上，将该课程的结业成绩采用理论考核与实践考核相结合的办法，并适当提高实践考核的比例，由此提高学生对该课程实践的重视程度。

本文就计算机科学与技术专业CAD课程教学现状和课程的教学改革的必要性进行了探讨，并在学时安排、教材选用、教学方法以及考核方式方面给出具体的实施办法。其目的就是开拓学生的思路，提升学生自主解决应用系统的二次开发能力和研发创新能力。Visual LISP的开发应用，经过教学实践，已经在授课学生中起到了积极的反应，在提高学生的综合素质方面也得到了较好的效果。[5]

参考文献：

[1]蔡眀俨.CAD课程教学方法初探[J].中国城市经济，2011，（2）.

[2]辛岚.职业教育中CAD教学改革研究[J].职业教育研究，2006，（7）.

[3]邱辽原.基于参数化CAD模型的船型阻力/耐波性一体化设计[J].中国舰船研究，2011，（1）.

[4]刘德良，等.CAD/CAM实验教学体系建设[J].制造业自动化，2011，（6）.

[5]王逢印.CAD应用中形状比较技术的研究[J].模具工业，2011，（3）.

作者简介：庄建东（1963-），男，集美大学计算机工程学院副教授，主要从事计算机图形学、CAD、Java程序设计授课；曾勇进（1971-），男，集美大学计算机工程学院讲师，主要从事数据挖掘、计算机图像处理、CAD授课。