基于计算机辅助设计与制造课程中探讨课程改革

时间:2019-09-27

　　摘要：基于计算机辅助设计与制造课程改革, 通过整合课程架构使之系统化, 融入理论与实践、创新与参赛、项目与创业相结合思想;实现教学效果改善, 以提高学习主动性、增强学生参与度的教学目的, 从而促进应用型本科院校培养学生创新协作能力、为地方企业输送高质量应用型技术人才。

　　关键词：创新能力; 协作能力; 教学实践;

　　A Teaching Reform on the Course of Computer-aided Design and Manufacture

　　SONG Min WANG Hong-zhi

　　School of Auto Engineering at Jilin Engineering Normal University

　　Abstract：

　　A reform was launched on the course of computer-aided design and manufacture in which the ideas of integrating theories and practice, innovation and academic contests, projects and entrepreneurship were introduced into the systematization of the framework of the course to improve students ' learning motivation and participation in teaching activities, stimulate application-oriented universities to enhance their students' capabilities of innovation and cooperation and offer high quality application-oriented talents to local companies.

　　Keyword：

　　Innovative Capability; Cooperative Capability; Teaching Practice;

　　计算机辅助设计与制造课程主要讲授机械、汽车、建筑、景观设计等领域使用的设计和开发软件技术。在地方普通本科高校向应用型转变的过程中计算机辅助设计与制造课程作为相关专业学生的必修课, 具有基础性强即基本绘图能力、实践性强即软件操作能力、创新性强即产品设计能力、综合性强即结合知识能力、实用性强即运用参赛能力的显著特点, 通过该课程的学习对学生应用型综合素质的提升效果显著。传统教学方法上, 计算机辅助设计与制造课程采用教师主要依托于教材的知识架构体系以讲授为主的方法, 完成主要知识内容的学习, 教师一个一个命令和操作的讲解, 同时学生在一个一个知识点的学习和演练。课程教材的内容划分以功能类别为主, 学生在学习的过程中并不知道相关内容在应用中实用情况和使用频度。由于造成课程的讲授和知识的运用之间的脱节, 所以很难达到理想的教学效果, 无法体现课程的特点。

　　一、传统教学模式分析

　　计算机辅助设计与制造传统教学模式的弊端, 引发了进行教学改革的思考。在前期调研中发现, 现有机械类各专业的教学知识体系中, 知识构架过于体系化, 学生对专业知识的应用性、实用性、创新性意识薄弱, 灌输式学习模式在无法激发学生的学习热情的同时也没有提高知识的学习效率和相互贯通, 这是普遍存在的问题。无论是对专业培养体系的调整还是对专业课程体系的调整, 我们最终的目的都是扎实知识的内容、提高授课的效果、明确课程的应用、树立体系的概念、激发学生的热情、培养创新的意识、输送专业素养高具有综合能力的应用型人才。所以计算机辅助设计与制造课程改革在机械类整体改革中具有代表性, 该课程的传统体系构成包含理论教学、实验教学、课程设计三个环节, 虽然架构比较完整, 但是通过课程学习后学生的学习主动意识、自主创新能力、协同合作能力的培养和提高还不明显。

　　二、课程改革思路与模式

　　通过分析, 明确了课程改革中遵循的基本思路为:以课程基本教学的模块化知识体系为基础;向掌握基础知识、理解知识体系、熟悉知识应用的教学基本目的方向;用教学改革使理论、实践、项目、比赛一体化的方法;实现教学效果改善, 以提高学习主动性、增强学生参与度的目的。最终通过计算机辅助设计与制造课程改革实现课程内容和应用间的关联、开发学生创新能力、培养学生协同能力的素质培养目标。在课程改革过程中真正推进理论与实践、创新与参赛、项目与创业相结合的教学理念, 从而实现应用型本科院校培养学生创新协作能力、为地方企业输送高质量应用型技术人才的特色教育。计算机辅助设计与制造课程改革研究是在整合课程架构的系统化, 从而实现学生综合能力培养的目的。传统的教学模式和改革后课程体系主要体现在以下几个方面的革新:打破原有的课程知识体系, 通过模块化知识体系完成课程的讲授;打破原有的课程架构体系, 通过理实项赛一体化完成课程的学习;打破原有的课程思维体系, 通过对于知识的学习完成能力的培养;打破原有的课程考核体系, 通过以团队为单位来完成成绩的评定;打破原有的课程讲授体系, 通过课程改革使学生拥有参与的意识;打破原有的课程目标体系, 通过以创新为出发来完成素质的提升。在计算机辅助设计与制造课程教学改革的过程中, 新旧教学模式的传承和变革是共同实现的, 我们从几个不同方面来体会教学改革的主要方针是如何融入到课程中, 从而实现我们的教学改革的目标。

　　第一, 传统的教学模式是由点到线到面的学习理念, 按照相应课本的知识体系构建授课的内容安排, 学生在基础知识的学习过程中, 碎片化十分严重, 学到的知识点很全、内容很详尽, 但不知道在实际设计环节的具体应用情况, 再加上没有反复的演练, 很快就遗忘了, 学习的实用效果很差。在经过了课程改革后以模块化的知识体系教学, 整个的学习过程思路清晰、功能明确、作用突出。首先, 学生接触到的是具体项目。在这里学生明确了所有的知识学习的目的是为了完成这个项目的内容和实现项目的要求, 实现学习的目的引领, 增强主动学习意识。其次, 学生明确设计思路。在这个环节学生要主动分析并与教师一起研讨, 明确要完成项目设计需要通过哪些设计方法和阶段, 虽然总体的设计思想会限定在一定的范围内, 但是先通过学生主动提出, 再和教师讨论确定, 角色的转变是这个环节的重点。不要认为学生没有专业的知识支撑就不会有好的设计思路, 开放的方式即可激发学生的学习热情也可以使老师的教学不再模式化, 传统教学只讲知识, 不讲应用, 学生一头雾水, 提不起学习兴趣。在课改之后, 教学内容是通过项目任务、设计分析而得出来的, 针对性的知识点学习减少了一次性的学习强度, 强化了对知识点的应用认知, 提高了学习的实效性。在同学们思考研究的过程中, 用专业的知识提供引导性的意见, 同时也开发了教师的思维。教师不再是枯燥的讲, 学生不再是一味的听, 教学双方在此过程中都能感受到新鲜感而激发出来的兴趣。在进行多个项目的分析和学习中, 同学们会发现哪些知识点是频繁出现的, 即明确了重要知识点的同时也通过演练而达到熟练掌握的目的。经过这个环节, 培养学生的整体思维方式、对知识的兴趣和对事物的好奇心。最终实现知识学习的同时, 增强学生综合能力的培养。

　　第二, 传统课程体系各环节间相互孤立, 学生不容易融会贯通, 教改后模糊了个环节间的界限, 学生以课内小项目课外大比赛为框架学习相关理论知识, 实现提高知识实际应用。在课程改革过程中, 项目的选取是根据由简到繁、由浅到深、由易到难、由小到大的层次选取的。在教学过程中, 这些项目是同时展现给学生的。课程教材的选定和作用也发生了很大的变化, 项目教学可以不依托教材的框架, 而是着重知识点的讲解, 当学生发现在项目进行过程中有新的知识点要学习时, 能通过教材学会知识点, 完成了教材的使命。学生分组后各组学习的进度和学习能力的差别会逐渐显现出来, 教师可以根据学生的具体情况安排项目布置, 各组之间的差异可以很大, 能力强的学生可以学的更多更透, 能力弱的学生可以根据自己的情况完成课程任务。在课程教学过程中, 首先通过项目教学将常用的知识点筛选出来即高频度知识点, 其次通过分组教学将校内外参赛的组队或人员筛选出来即进度突出的组和各组突出的同学。经过这个环节, 讲授知识的同时培养学生的团结协作能力, 实现从课堂到竞赛的过渡。最终实现课程教学的同时, 实现知识和学生的双重优选。

　　第三, 传统课程教学思维以考试成绩、出勤情况等硬指标为评定准则, 教改后以项目分析研究报告, 设计创新, 完成情况, 项目答辩等环节来以团队为单位评定成绩, 实现增强学生的学习热情、协作能力和创新意识。学生和教师的接触在传统教学中是很少的, 老师在讲台上一味的灌输知识, 学生在座位上被动的接收信息, 老师对学生的了解仅仅在提问和作业上。在课程教学改革之后, 学生们分组学习, 老师的讲课时间大大削减, 同学提问和研讨时间大幅提高, 老师可以多角度全面的了解学生的学习情况, 掌握学生在组内的分工, 明确各组的核心成员, 而且可以依据考核内容, 最终实现公正成绩的评定, 增进教师和学生相互的了解。

　　第四, 传统课程教学考试作为学习的终点, 学生可能在大学期间不再接触和应用相应的课程知识。在课程改革中, 根据课程的特点引入了班级分组循环赛、年级混合淘汰赛、校级优胜出战赛、省赛和国赛相结合的形式, 让每个同学都为了能取得好的成绩而努力学习。在班级的分组循环赛, 每组都要有几轮比赛, 需要指定不同的同学来担任主讲, 因为主讲的学生只要代表小组参赛就要有团队的责任感, 同学们会相互鼓励、共同学习、互补所长。最终实现以赛促学的同时, 增进教师和学生相互的了解, 让学生学习到的知识通过比赛锻炼加以强化, 实现提高学生的参与意识和团队精神。

　　计算机辅助设计与制造课程改革只是推动了专业课程改革的冰山一角, 怎样将专业课程的学习与学生素养的提升融为一体, 将是一个繁重的艰难历程。创新协作能力的培养与专业课程融合的过程并不容易。课程内容的构建要站在一定的高度上来完成, 对于能够激发学生好奇心、竞争意识、集体荣誉感、团结合作等主观能动性的方式和方法要根据课程特点引入到课程教授的具体环节中, 从构思到搭建再到实施加上课程体系和内容的调整工作量很大, 但一旦构建起来, 将大大改变教育的实效性, 同时也完成了教师和学生的角色变更。教师从主动教授的角色变成引导为主、细节讲解的教导, 学生从被动收受的角色变成着眼体系, 有大局观, 自学为主, 创新协作的高素质人才。教育改革的推动和落实者是教师, 怎样做到实处、如何解决难处、发挥全部长处方针的贯彻将成为高等教育改革的有力推手。

　　参考文献
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