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試論研究生能力培養(yǎng)-《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)》多媒體教學(xué)的啟示
【論文關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 多媒體教學(xué) 研究生 能力培養(yǎng)
[論文摘要]研究生能力培養(yǎng)是當(dāng)前高校教學(xué)體制改革的重要內(nèi)容，也是眾多高校從教學(xué)型向研究型轉(zhuǎn)變的重要任務(wù)。通過(guò)結(jié)合《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)》課程的特點(diǎn)，闡述了多媒體教學(xué)在《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)》課程中的應(yīng)用。進(jìn)而通過(guò)本課程的課堂教學(xué)方法論述了多媒體教學(xué)與研究生能力培養(yǎng)之間的關(guān)系。課堂教學(xué)實(shí)踐表明，采用多媒體教學(xué)方法可以調(diào)動(dòng)研究生學(xué)習(xí)積極性、提高研究生的創(chuàng)新與自學(xué)能力，達(dá)到良好的教學(xué)效果。
0引言
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)是機(jī)械類專業(yè)的專業(yè)選修課，以應(yīng)用性為主的理論方法和實(shí)踐并重的課程。主要講解CAD技術(shù)的基本知識(shí)和相應(yīng)的工程應(yīng)用理念，在此基礎(chǔ)之上向?qū)W生介紹CAD軟件的應(yīng)用。使學(xué)生掌握CAD的基本概念、GAD軟件使用技能和開(kāi)發(fā)中的基礎(chǔ)知識(shí)，提高學(xué)生對(duì)CAD基本概念的理解和CAD軟件的實(shí)踐能力。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和日益普及，多媒體早已進(jìn)人教育領(lǐng)域，多媒體在教學(xué)上的應(yīng)用，使得教學(xué)手段、教學(xué)方法、教材觀念與形式、課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)以及教學(xué)理論都發(fā)生了變革。
本文將圍繞如何借助多媒體的強(qiáng)大功能提高CAD課程的教學(xué)效果展開(kāi)討論，繼而結(jié)合研究生能力培養(yǎng)來(lái)闡述多媒體教學(xué)的重要性。
1多媒體教學(xué)在CAD課程中的應(yīng)用
多媒體教學(xué)是指在教學(xué)過(guò)程中，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)對(duì)象的特點(diǎn)，通過(guò)教學(xué)設(shè)計(jì)，合理選擇和運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)媒體，并與傳統(tǒng)教學(xué)手段有機(jī)組合，共同參與教學(xué)全過(guò)程，以多種媒體信息作用于學(xué)生，形成合理的教學(xué)過(guò)程結(jié)構(gòu)，達(dá)到最優(yōu)化的教學(xué)效果。
《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)》不同于其他課程，它是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，需要學(xué)生在學(xué)好理論知識(shí)的同時(shí)又要熟練掌握和靈活運(yùn)用相關(guān)軟件操作功能。因此這門課程的教學(xué)主要需要把握以下幾個(gè)方面:
(1)CAD基本理論的闡述;
(2)結(jié)合授課對(duì)象的具體專業(yè)方向闡述CAD的內(nèi)涵與外延;
(3)具體CAD軟件的應(yīng)用教學(xué)。
在以上三個(gè)方面的教學(xué)中結(jié)合多媒體手段將能收到更好的授課效果。
1)對(duì)于CAD的基本理論主要可以結(jié)合多媒體技術(shù)具體闡述CAD的含義及特點(diǎn)、CAD的組成、CAD新技術(shù)等等。該部分內(nèi)容中表示CAD特點(diǎn)與要素關(guān)系的圖表較多，可以結(jié)合幻燈課件采用重點(diǎn)色突出與層次遞進(jìn)顯示的方法進(jìn)行重點(diǎn)闡述。在介紹CAD新技術(shù)章節(jié)時(shí)，可以結(jié)合幻燈課件具體展示各種新技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)品模型及分類等等。如有條件還可結(jié)合3DS MAX等動(dòng)態(tài)顯示軟件展示CAD產(chǎn)品的工作過(guò)程等等。
2)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是一門通用性很強(qiáng)的專業(yè)課程，在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)針對(duì)授課對(duì)象的具體專業(yè)方向有針對(duì)性的闡述CAD的內(nèi)涵與外延。CAD的概念有狹義與廣義之分，本課程所闡述的內(nèi)容特指廣義的CAD，即CAD設(shè)計(jì)工作不僅僅圍繞著幾何造型展開(kāi)，而且更廣泛的涉及到有限元分析、動(dòng)力學(xué)分析與仿真、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與仿真等考察產(chǎn)品綜合特性的領(lǐng)域。結(jié)合具體授課對(duì)象為車輛工程專業(yè)學(xué)生，在多媒體中引人范例教學(xué)法。具體采用章節(jié)方式介紹三部分內(nèi)容:汽車零部件的三維建模及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析、汽車整車建模及動(dòng)態(tài)仿真、汽車子系統(tǒng)分析與優(yōu)化。這三部分范例用到了UG,ANSYS,ADAMS,MATLAB多個(gè)軟件，根據(jù)各范例形象生動(dòng)地闡述CAD的分析流程及工程實(shí)際價(jià)值。
3)一般說(shuō)來(lái)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程總要落實(shí)到一個(gè)具體的CAD軟件的應(yīng)用。本課程所講授的can軟件是UG。由于UG軟件的功能強(qiáng)大，功能模塊眾多，因此選擇常用且基本的模塊進(jìn)行介紹。借助多媒體教學(xué)的手段現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)電腦演示，根據(jù)遞進(jìn)關(guān)系，先后介紹UG建�；经h(huán)境、參數(shù)設(shè)定方法、常用工具、草圖繪制、實(shí)體造型功能等。在利用多媒體現(xiàn)場(chǎng)演示的過(guò)程中采用多種方法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣:
(1)介紹軟件之前可以先展示利用UG繪制的各種三維造型及復(fù)雜的總體裝配圖，借以闡明UG的強(qiáng)大功能，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
(2)基本環(huán)境及常用工具的教學(xué)可以結(jié)合實(shí)例進(jìn)行闡述，這樣可以更加直觀和形象的反映各工具條的基本性能和適用范圍。
(3)草圖繪制中關(guān)于幾何約束和尺寸約束的功能需要詳細(xì)介紹，這是實(shí)體建模的基礎(chǔ)�？稍谡n堂上現(xiàn)場(chǎng)演示從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的草圖繪制流程。為了更好的利用課堂有限時(shí)間也可以采用錄制動(dòng)畫進(jìn)行放映和講解同步的手段。
(4)三維實(shí)體建模在課堂上的演示以簡(jiǎn)單模型為主，但該類模型需要具有典型性和代表性，應(yīng)該是復(fù)雜模型的簡(jiǎn)單基本元素，課后可以布置復(fù)雜模型的上機(jī)作業(yè)，在上機(jī)時(shí)段進(jìn)行有針對(duì)性的輔導(dǎo)。
2多媒體教學(xué)與研究生能力培養(yǎng)
一方面，研究生的創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力與其本身的專業(yè)知識(shí)體系是否完備有很大關(guān)系;另一方面，研究生學(xué)習(xí)的最終目的并不僅僅是掌握知識(shí)，更重要的是掌握獲得知識(shí)的方法，以便認(rèn)識(shí)新事物、研究新情況、解決新問(wèn)題，這才是知識(shí)的價(jià)值所在。
結(jié)合CAD課程教學(xué)總結(jié)出多媒體與研究生能力培養(yǎng)的關(guān)系:
2.1多媒體教學(xué)可以提高研究生學(xué)以致用的能力
通過(guò)課堂上進(jìn)行CAD范例講解并與研究生進(jìn)行互動(dòng)，使研究生從視、聽(tīng)、說(shuō)多方面接觸UG軟件。如果條件允許，可以讓研究生攜帶筆記本電腦到課堂，跟隨老師的演示進(jìn)行實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)，這樣可以達(dá)到事半功倍的效果，另一方面也極大的調(diào)動(dòng)了研究生的學(xué)習(xí)熱情。課后布置較為復(fù)雜的零件三維造型作業(yè)，研究生可以迅速的根據(jù)上課所學(xué)知識(shí)完成作業(yè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題。這無(wú)疑大大提高了研究生學(xué)以致用的能力。
2.2多媒體教學(xué)可以提高研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力
如前所述，CAD多媒體教學(xué)中引入范例教學(xué)法闡明課程的廣義應(yīng)用價(jià)值。此方面通過(guò)圖文并茂、動(dòng)畫演示來(lái)激發(fā)研究生的學(xué)習(xí)熱情。另外，其重要的作用還在于可以使研究生更多的主動(dòng)積極思考，根據(jù)范例舉一反三。課后可布置相關(guān)大作業(yè)，令研究生根據(jù)各自的研究方向進(jìn)行基于CAD相關(guān)軟件的課程設(shè)計(jì)，為研究生今后開(kāi)展科研創(chuàng)新工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.3多媒體教學(xué)可以提高研究生自學(xué)能力
由于UG功能非常強(qiáng)大，課堂上只能圍繞某些模塊的一部分典型操作命令進(jìn)行多媒體演示，但由于研究生可以攜帶筆記本電腦進(jìn)人課堂，因此在課堂上采用啟發(fā)式教學(xué)，促使研究生通過(guò)為了完成某些造型自發(fā)去熟悉更多的操作命令，同時(shí)比較多個(gè)相類似的操作命令的功能區(qū)別。這樣可以大大提高研究生的通過(guò)自學(xué)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。
3小結(jié)
多媒體技術(shù)無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)使得其在現(xiàn)代教學(xué)活動(dòng)中起著越來(lái)越重要的作用。要想取得理想的教學(xué)成果，除了注重教學(xué)方法外，更重要是根據(jù)研究生自身特點(diǎn)和專業(yè)研究方向因材施教，把培養(yǎng)研究生能力與多媒體教學(xué)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，只有這樣才能為研究生后續(xù)從事科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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