《工程制图与CAD》交互式教学改革与实践

《工程制图与CAD》交互式教学改革与实践

贺林

江苏省盐城技师学院 江苏盐城 224002

摘要：《工程制图与CAD》是高等工科院校的重要专业基础课程，并且这些课程具有重要的位置和功能。基于笔者多年的从业经验，针对传统教学方法的不足，提出了《工程制图与CAD》交互教学方法的改革，并将其应用于教学实践中，根据教学实践结果，这种方法大大的提高了学生的学习效率，改善了学生与教师之间的相互关系，促进了《工程制图与CAD》课程教学改革。

关键词：《工程制图与CAD》；交互式教学；改革；实践

一．引言

《工程制图与CAD》课程是一门重要的技术基础课程，其中包括高等工科院校的理论和实践。对于高等工科院校的学生，本课程的主要目的是培养使用计算机绘制工程图的能力，具有阅读工程图的能力和设计几何形状的能力。同时，它培养和发展了学生的空间想象力和分析能力，为后续课程打下了良好的基础。本课程的内容包括图纸的基本知识，、正交投影的基本知识基本的几何形状装配、工程图表示、标准和通用零件、零件图和装配图。

《工程制图与CAD》比传统理论更实用的课程。对于制图技能，需要通过一定数量的练习才能掌握。投影图的基本理论和方法需要弄清空间形态的几何特征以及与视野的投影关系，同时，必须积极发展空间思维能力以及形态与视图之间的关系。也就是指形体与视图之间的一种形象思维和逻辑思维能力，它是图示能力、读图能力以及图解能力的基础。

二．教学现状

（一）CAD 教学模式缺乏创新性

目前，各种机构的CAD培训主要集中于教科书和实际工作 但是，大多数CAD教科书的编辑都是通过“命令的工作方式”完成的。为了使学生充分理解顺序，一些教师从基础上按照编写教科书的顺序进行操作，学生却被众多的操作顺序所迷惑，并很快失去耐心和兴趣，降低了课堂效率。 在采用“给定任务”教学模式时，一些教师采用“灌输式”教学，教导学生一步步画图，告诉他们采用什么样的命令，导致学生学习缺乏主动性。当面对不熟悉的绘图任务时，学生通常会觉得自己的想法用光了，无法有效地完成它们。

（二）工程制图与 CAD 教学中手绘缺失的问题

现在，在CAD教学中，学生只是在复制老师放置的图形。 学生通过重复练习提高了绘图效率，但是在此过程中，学生自己对图形失去了了解，这也降低了他们解决实际问题的能力。 这种能力使学生在图形创造力和空间思维上存在缺陷。 老师通过练习上一段中讨论的问题，发现在通过CAD教学方法向学生提供CAD软件绘图技能时，无法培养学生的绘图意识和创造性思维能力。常见的问题包括缺乏对图像的思考和缺乏追求新颖性和差异性的创新能力。

（三）传统的 CAD 教学中的不足

在传统的CAD培训中，首先在教室中解释知识点，然后通过示例进行解释和练习。这门课程会使许多学生感到无聊和冷漠，学生无法更好地链接所学知识点。一些学生学习了后面的知识，而以前的知识点完全被遗忘了创建CAD，令教师授课的效果大打折扣，这种指导的后续练习与以前的指导学习是分开的，并且没有及时与工程实例结合在一起，这使学生无法在绘制工程图纸时灵活地运用所学的指导。

三．交互式教学改革与实践

考虑到工程图纸和CAD培训的当前状态，将CAD知识纳入基本的图纸知识，并以交互方式教授CAD知识和图纸理论知识。 例如，在学习机械制图的基本规则和基本技能时，学生使用ACD根据国家标准绘制地图，而在学习标准零件和通用零件时，学生可以复制和绘制齿轮的零件，这样既可以让学生学会看图，弄懂粗糙度、极限与配合、几何公差等相关知识，又可以通过图纸的绘制使学生掌握创建属性块、多重引线、堆叠等命令的应用，达到学生与教学内容之间的交互。

（一）加强信息手段的使用

互联网上的微型课程种类繁多，质量参差不齐，但是基本上仅限于从头到尾地解释知识点，而且人与机器之间基本上没有交互作用，包括学生到微型课程的交互式环节。在微课中嵌入学生可交互的环节，如在讲解组合体的投影时，加入学生感兴趣的“连连看”游戏，只有学生通过游戏后，他们才能进入下一个学习阶段。在学生“游戏”部分的老师可以通过后台进行查看，并及时掌握学生的学习情况，达到人机交互和师生交互的目的。

（二）加强校企互动，培养学生实践能力

企业项目的引入使学习积极、成绩优异的学生能够参与企业工程师的图纸设计和处理，使学生能够巩固他们的图纸理论知识，扩展CAD软件的使用，并能够通过CAD软件查看模型。对于3D绘图，还可以直接投影3D模型图以获得2D 3D视图，并实现3D CAD软件和2D CAD软件之间的投影转换。通过让学生参加企业的实际项目，学生可以掌握国家标准，了解企业的??技术要求并实现企业角色的交换。参与完成的项目还将引入到线上作为课后拓展知识，以扩展他们的知识并鼓励其他学生参与学习。如果遇到问题，可以通过平台提出问题。老师及参与企业项目的同学都可作为问题解答者，同学与同学之间、同学与老师之间通过线上、线下可进行互相讨论，达到生生交互、师生交互、时空交互的目的，提高学生积极性。

《工程制图与CAD》是实践主题。传统的笔试不能反映学生对CAD的熟练程度。计算机考试使学生能够完成图纸的复印，并且很难评估学生的理论知识水平。且期末的一次考核容易受电脑卡机甚至死机的影响，不能完全客观地准确反映整个课程，也不能完全反映实际学生水平。因此，课程评价改革是大学教育改革的重要内容之一，对改变学习方式，培养学生的能力起着主导作用。练习后，可以使用交互式教室，并注意总体表现评估。根据现有的评估内容和方法，评估形式多样化，期末成绩分为线上和线下两部分，线上从学生课前、课后、课外三个环节进行打分，主要以学生登陆平台、课件学习量、讨论参与情况等进行考核，线下主要是课中，主要包括出勤率、回答提问情况、参与讨论情况等进行考核。

四．结论

《工程制图与CAD》课程具有跨学科、实用性和专业性，同时对学生和教师的素质提出了很高的要求。教师应针对这些特点开展研究，积极进行教学方法和教学内容的改革与实践，激发学生学习专门知识的热情，调动学生的学习积极性。同时加重教学内容中与学生未来工作相联系的职业能力培训模块，为国家培训出高素质的专业人才，以帮助学生在未来的职业中取得出色的成绩，不用的院校都可以根据自己的发展特点进行课程教育改革。

参考文献：

[1]丁乔, 仵亚红, 李茂盛. 工程制图与CAD绘图课程融合式教学的研究与实践[J]. 机械管理开发, 2011(02):185-186.

[2]钮鹏, 王晓初, 杨春峰. "工程制图与CAD"课程教学改革与实践[J]. 沈阳大学学报(社会科学版), 2014, 16(001):77-79.

[3]王棋杭. "工程制图与CAD"课程教学改革与实践[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2014, 000(022):1489-1489.

[4]曾令慧. 工程制图与CAD教学改革的探索与实践[J]. 科技创新导报, 2011(22):149-149.