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cad教学论文精选(九篇)

cad教学论文

第1篇:cad教学论文范文

随着经济发展和科技进步,现如今不断涌现更多种类的CAD软件,在原有基础上不断更新换代,电脑科技的发展提高了CAD的性能,降低了产品价格。CAD软件采用现代信息技术、网络技术和多媒体技术等最先进教育技术手段,将最实用的设计和节能传送给学生,极大地缩短学生在企业实习过程中为企业设计产品的时间。其中欧特克公司的AutoCAD和创成式工程图设计的三维CAD最着名,这两种在我国机械制造专业CAD教学中有着广泛应用。

二、提高高职院校机械制造专业CAD教学效率的改革措施

1.平面CAD为辅,三维CAD为主

学生使用和学习AutoCAD软件时,大部分学生仅局限于软件的基本操作,但是真正的机械绘图能力却十分欠缺,教学中应引入Catia软件进行辅指导,因为Catia软件相对比较基础,以平面绘图为主,主要由草图设计、零件设计、装配设计、工程制图等四部分组成。学习过程中,学生在Catia平面设计软件辅助下,逐渐深入学习AutoCAD,对提高空间想象力有着很好的辅助作用。即使是十分复杂的零件,在产品设计过程中,学生可以拆成各种小零件,先采用Catia进行最基本模型建立,从平面二维图逐渐向三维零件进发,再通过三维零件转到平面工程图,在平面和立体不断转换中,学生能不断提高空间想象能力。

2.将Moodle教学平台应用于CAD教学过程中

教育部在高职院校改革中明确指出要“加大课程建设与改革力度,增强学生职业能力”、“把现代信息技术作为提高教学质量的重要手段”,目前Moodle教学平台在很多学校有着十分广泛的应用,将Moodle引入CAD教学过程中,能更有效地促进学生学习。Moodle教学平台有着多种教学模式,教学过程中教师可以灵活变换使用。如斯金纳的“程序设计”教学方法十分适合高职学生使用,主要有以下五个基本原则:小步子原则、积极反应原则、即时强化原则、自定步调原则和低错误率原则。由此可见,Moo-dle教学平台能进一步分解CAD操作步骤,利用计算机技术引导学生主动学习,即时让学生确认反应正确与否,通过个体化教学方式更好地因材施教,在Moodle平台的使用中很好地降低学生的错误率,保持学生学习CAD软件的活力和兴趣。

第2篇:cad教学论文范文

关键词:CAD/CAM课程 教育模式 改革

0 前言

当今世界,随着科学技术的突飞猛进,CAD/CAM技术的应用领域越来越广泛,尤其在机械、电子、建筑等领域,这就要求各个学校培养出能在生产一线上从事设计、制造、检测、技术开发、指导和经营管理等方面的工程应用型人才,重点培养学生应用新技术、新工艺解决实际工程问题的动手能力。而较多的学校在具体教学时理论教学内容过于陈旧、理论与实践教学环节严重脱节、没有把CAD/CAM技术结合到相应的工程项目中等现象,因此,要对CAD/CAM课程理念、课程目标定位、课程内容、课程结构模式、教学方法等多方面进行改革,从学生、知识、社会需求三方面入手,根据企业需求制定合理的CAD/CAM课程人才培养目标,突出课程特色,培养受企业欢迎的、实践能力强的高职人才。

1 课程理念与目标定位

CAD/CAM软件是数控技术的重要组成部分,也是现代制造的主要应用工具。作为制造加工的应用工具,就应当突出它在生产中的应用性和实用性,CAD/CAM 课程的教学目标是为企业解决实际的产品设计和制造问题。企业要求学生能熟练应用软件完成产品的造型设计、工艺设计、仿真加工、实际加工等一系列的问题。这些环节都是企业在实际生产环节需要面临的问题。

高职的数控、模具等专业要加强CAD/CAM的教学,要根据CAD/CAM(软件)技术的发展更新教学内容,适当增加课时。不仅要单独开设CAD/CAM课,还应根据专业需要在相关课程和教学内容中提出CAD/CAM的要求,如在课程设计中应要求学生使用计算机进行设计和绘图,使学生在其他课程的学习过程中不断应用CAD/CAM技术,真正达到“能用”、“会用”的目的。毕业设计与毕业论文应力争结合生产实际选题,采用CAD等先进手段进行开发性设计,这样既能培养学生的实际工作能力,提高学生掌握现代设计方法与现代设计手段的技能,又能充分发掘学生的创新潜能。

对于数控专业的学生,必须熟练掌握产品的三维设计、CAD/CAM与数控自动编程等方面的知识;对于模具专业的学生,必须熟练掌握造型及应用CAD/CAM软件进行注塑冲压模具的设计与制造。

2 教学内容的改革

CAD/CAM涉及计算机图形学、数控加工技术、计算机仿真、最优化设计、计算机信息集成技术等多门课程,是理论性和实践性都很强的综合性课程,具体教学时内容应体现知识的系统性、完整性、先进性和实用性,要兼顾理论和实践教学环节,并适当加强实践性环节。

2.1课程内容更新

CAD/CAM技术是数控专业的一门主要的课程,可以分为三部分,即AutoCAD、机械CAD、机械CAM。AutoCAD是计算机辅助设计基础,在这个过程中学生主要掌握对零件图的读图、二维工程图的绘制;机械CAD是计算机辅助设计的应用,能够运用大型集成软件对产品进行三维设计并进行装配的过程,并对产品进行结构的优化;机械CAM是计算机辅助制造的综合应用,利用CAD/CAM软件对设计出来产品的各个零件产生加工轨迹,模拟加工全过程,实现后置处理,并输出数控加工代码到数控机床完成零件的加工。在教学中,以工程应用为主线,以UG软件应用为教学平台,对CAD/CAM内容进行整体优化,加以创新处理,突出理论与实践的结合,处理好传统与先进、理论与实际应用之间的关系,挖掘学生的潜能,突出学生工程实践能力和创新设计能力的培养。以数控专业为例,图1为CAD/CAM课程实践部分的教学内容。

2.2加强实践教学

CAD/CAM课程是理论和实践都很强的综合性课程,教学内容需涵盖对学生知识、能力、素质等多方面的培养。在讲授理论知识时,就应该结合CAD/CAM软件的一些操作来进行讲解,边讲边练,讲授、示范、练习相结合。实践教学内容应适应不同专业培养目标的要求,因材施教。但是,对于任何专业首先是对CAD/CAM软件三维造型的操作练习。对于数控专业,要培养学生的数控编程及数控机床操作的能力;而对于模具专业,主要培养学生的模具设计的能力,并能够根据零件精度的要求进行制造。以数控专业为例,图2为CAD/CAM实践教学环节的教学内容。

3 教学方法的改革

3.1 采用项目教学法进行课程教学

传统的教学方法主要是讲解CAD/CAM应用软件的一些命令,或者命令的操作步骤,例如讲授实体建模时,只是给学生讲解长方体、球、圆台、键槽、拉伸、旋转等建模的方法,虽然给学生一些实践让他们去练习,但是学生并没有领会应该在什么时候采用拉伸的建模方法,什么时候采用其它的建模方法。在教学中采用项目教学法进行课程教学,对于这些建模的方法,我们只需要花少量的时间向学生介绍就可以了,而多采用工程中设计的零件或者加工的零件为实例,让学生进行建模并加工出来,让学生自己去思考去总结软件命令的应用,有利于培养学生发现问题、解决问题的能力。这样,到具体工作岗位后才能适应所使用的CAD/CAM软件与学校学的不一样或版本不同等情况,能够更快解决实际的工程问题。

3.2实行一体化教学

改变过去传统的理论教学与实践教学分开的教学方式,将教学课堂移至CAD/CAM实训实验室进行讲解,实行“教、学、练”的结合,在教学中以理论为基础,以某一高端软件为教学实验平台,在软件教学讲解时溶入具体的理论知识,从而生动形象地让学生树立信息集成等先进制造技术理念。例如,当讲授到图形变换时,可以采用CAD/CAM软件中对图形的平移、旋转、比例等变换进行讲解,容易让学生理解图形的变换过程,把枯燥的矩阵融入到操作之中;当讲授到实体建模的几种不同的建模方法时,仅依靠理论的文字学生很难理解,也可以采用CAD/CAM软件进行演示讲解,达到比较好的效果;在讲解参数化特征建模时,从介绍它的特点和意义入手,结合几何学和机构学等知识讲解参数化特征建模的理论方法,并以UG软件为平台,用参数化特征建模的方法建立一个统一数字化产品模型,在建立的过程中定义特征元素的参数和元素间的约束,保存建立的图素,并且成为以后修改模型参数的基础。让学生直观了解参数化造型技术可以“量身定做”需要的产品模型。

另外,在教学过程中,可以演示机械产品中的主轴、齿轮、变速箱等常用零部件的设计和加工实例。通过这些典型零件为主线开展教学,使学生熟悉产品建模、工艺设计、自动编程、仿真加工、机床设置等现代先进制造的全过程。利用学校现代工程训练中心,实行开放式管理,学生自选作品进行设计加工,培养学生独立分析、解决工程问题的实践能力和创新能力。

3.3分层次教学

对于不同的学生,CAD成绩必定出现“好、中、弱”的阶梯式现象。如果我们采用传统教学的“一锅煮”,势必会造成学习出现如下的不良现象:好层的学生“吃不饱”,中层的学生“吃不消”,弱层的学生“吃不下”。长期如此,则会造成教学质量下降。因此把握好学生的真实状况,合理划分层次,采取相应的方式方法进行组织教学,才能保证教学质量的稳步提高。分层次包括教学目标的分层设置、练习题的分层完成以及考核方法的分层评价等几个方面。

3.4 结合其它课程设计和毕业设计提高CAD/CAM的使用

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随着CAD/CAM技术的普及,CAD/CAM软件的使用已成为工科学生学习机械类专业必须掌握的一种学习工具。进行CAD/CAM软件实验课程教学模式和实践研究,以培养学生创新能力、工程实践应用为重点,提高学生的工程实践能力。

另一方面也可以在其它的课程中,尤其是一些课程设计的课程中,如《机械设计基础课程设计》、《机制工艺与夹具课程设计》、《数控加工工艺与编程课程设计》等课程的设计都可以利用CAD/CAM软件来完成,提高CAD/CAM软件的使用,提高机房的利用率。通过大量实际训练,使学生掌握CAD/CAM在本专业各项设计与建造中的应用。在接触各种实际的和模拟的设计与建造课题的过程中,提高分析、解决问题的能力。

4 改变学习评价体系

成绩的评定不能只以平时成绩加上期末考试来总评,而是对其实际能力进行全面的评价,坚持知识、能力、技能考核并重,以能力和技能为主的原则。学生成绩可由多个部分按照不同权值组成,包括平时成绩、完成各个项目各个模块的质量、期末考试。在平时各个项目的练习中,要养成独立操作、独立思考的能力。考核方式既侧重学生对理论知识的掌握程度,又突出对解决实际工程问题能力的培养。

5 结束语

CAD/CAM技术的迅速发展,为了培养培养受企业欢迎的、实践能力强的高职人才,本文对CAD/CAM课程的教学进行了改革的探讨,对教学内容、教学方法以及评价模式进行了改革,强化技能训练,改进教学方法,激发学生热情,培养学生独立思考、分析问题、解决问题的能力。

参考文献:

[1]邝卫华,夏军英.CAD/CAM/CAE课程教学改革探讨[J].成都教育学院学报,2006,20(8):76-78.

[2]张宪立.高职“CAD/CAM”教学改革的探讨[J].辽宁高职学报,2001,3(6):20-21.

[3]高伟强,阎秋生,秦哲.“CAD/CAM/CAE课程综合训练”教学的实践与探讨[J].广东工业大学学报(社会科学版),2005,(4):182~184.

[4]余蔚荔.CAD/CAM 教学方向的准确定位[J].机械职业教育,2006,(2):24-25.

[5]郑春禄,耿玉香.高职制造类专业CAD/CAM教学定位与软件选择[J].职业教育研究,2005(11):162-163.

第3篇:cad教学论文范文

关键词:模具专业;实训;教学方法

【中图分类号】 G633.67 【文献标识码】 B 【文章编号】 1671-1297(2012)07-0192-02

随着计算机技术的进步,机械行业的设计与加工技术得到了飞速的发展,以新兴的CAD/CAM软件技术为核心的现代集成制造系统(CIMS)开始成为新产业时代的标志和核心,其中模具无疑是CAD/CAM技术应用最为广泛和典型的一个领域。它以计算机软件的形式,为用户提供一种有效的辅助工具,使工程技术人员能借助于计算机对产品、模具结构、成形工艺、数控加工及成本等进行设计和优化,为企业的产品设计、制造和生产水平带来了质的飞跃。模具CAD/CAM制造技术水平正在日益成为衡量一个国家或地区制造业水平的重要指标之一. 因此,如何实施好实训环节,提高实训教学的质量,是每一位中等职业教育工作者应该关心并认真研究的一个课题。

模具专业的实训种类较多,各个实训都有自己的培养目标和实践内容,虽然它们各有特点,但实训教学的管理方法却有许多共性,因此可以相互借鉴。本文以模具专业实训中的CAD/CAM实训教学为例,就如何提高实训教学质量作一些探讨。

一 模具CAD/CAM软件的发展

随着国内外CAD/CAM技术的飞速发展,CAD/CAM技术广泛地应用于模具行业,模具CAD/CAM软件是中职生必须掌握的一种基本工具。随着我国科技的飞速发展,模具CAD/CAM软件已经逐渐成为中等职业学校工科类专业新的教学内容。模具CAD/CAM实训是我校为适应科学技术的发展和企业的需要,针对模具专业实训教学而新开设的实训,该实训的教学安排只有两周时间,在进行此实训之前学生并没有系统学习过模具设计与制造的理论知识,因此如何在两周时间内使学生初步掌握模具CAD/CAM软件,并能利用模具CAD/CAM软件进行简单的模具设计与制造,是摆在每一位指导教师面前的一个课题。今天的模具CAD/CAM软件非常多,例如:国外的MDT、Unigraphics、SolidEdge、SolidWorks、Cimatron、Pro /Engineer、I-DEAS和国内的高华CAD、CAXA电子图板和CAXA-ME制造工程师、GS-CAD98、金银花系统、开目CAD等,选择哪一种软件要根据行业的需求情况而定。

二 教学内容改革是重点

中等职业学校模具专业的培养目标是面向生产第一线输送模具设计和制造、模具维修、冲压加工及数控加工工作的技术应用型中等专门人才和技术操作者。本专业的知识结构由基础理论知识、专业基础知识和专业知识三大模块构成。基础理论知识包括语文、数学、物理、英语、计算机应用基础等。基础理论知识既是本专业学生整个知识结构的基础,又是学习专业基础知识和专业知识以及将来接受继续教育的平台,也是培养学生文化素养的教学模块。专业基础知识和专业知识可统称为专门知识,如机械制图、汽车机械基础、模具制造技术、冷冲压工艺与冲模设计、塑料成形工艺与塑料模设计、模具CAD/CAM、数控加工与编程等。它涉及模具从设计、制造、安装、调试、维护到操作整个工艺流程的各个环节,是从事模具行业工作所必备的知识。在构建模具专业教学计划框架时,应紧紧围绕培养模具专业应用性人才这一目标,注重学生模具设计能力和解决现场实际问题能力的培养。基础理论以必需、够用为度,专业基础理论知识应广而简,专业知识要专而精,针对性强。不追求基础理论知识的完整性,而是根据职业岗位工作的需要去精选适合的理论知识。职业岗位需要什么,就讲什么;需要多少,就讲多少,“精”以实用为度,突出实践性。同时应淘汰原有教材中落后、陈旧的知识,补充新内容,扩宽学生的知识面,树立他们的瞻前意识,以保证学生就业后具备可持续发展的后劲。现代企业需要的是集设计、加工、调试、安装、维修等技能于一体的模具人才,因而在专业教学中,必须将设计、制造、使用等理论知识和生产实践技能培训结合在一起,并将这些知识系统归类为专业入门。专业强化训练和专业综合应用三大模块,以提高学生的专业综合素质和能力。此外,随着模具制造技术往宜人化、集成化和智能化方向的快速发展,本专业学生还应加强计算机操作、CAD/CAM、数控编程与操作等方面知识的学习。

三 教学方法改革是关键

(1)以模具实际应用为主线,对课程内容进行优化,加以创新处理,突出理实一体化的教学理念,重新分配理论与实操之间的课时比例,突出职校学生工程实践能力和创新设计能力培养的特色。

(2)建立一套与理论教学体系密切配合、相辅相成的实践教学体系,选择一批实际生产中的工程样例,以培养学生的工程应用能力和工程素质。

(3)改革课堂教学方法,采用“讲—练—操—讲”的四环式教学,即努力实现教学、练习、操作、总结四个环节的无缝结合。以学生为主体,教师为主导,使学生的学习更为积极、主动。为保证四环式教学方法真正能落实,可根据本地区模具发展的实际情况建立相对应的CAD/CAM实习基地。将一些与实践环节联系紧密的课程放在CAD/CAM实习基地进行教学,随堂讲解,随堂练习,随堂操作。

(4)改革教学手段,采用现代教育教学手段,利用投影、多媒体教学系统、计算机网络等条件构造先进的CAD/CAM教学环境。

(5)改革考核方法,使考核形式灵活多样。考核成绩突出软件操作和实际加工所占的比例,引导学生注重理论与实践的结合,充分挖掘其学习的潜能。

四 考核机制是保障

指导实训需要一定的管理措施,其中最重要的是健全考核机制。如果实训没有严格的要求和健全的考核手段,有些学生就很难全身心地进行实训。在模具CAD/CAM实训教学中,个别学生常常会利用计算机进行实训之外的操作,强制的管理手段使指导教师感到疲倦,同时个别学生的不务正业也将影响整个实训的教学环境。因此,需要改进管理措施,健全考核机制,将平时表现和最终考核结合起来。实训的考核标准应该以实训内容和实现目标来确定。例如:模具CAD部分实训的考核是在学生经过8天上机训练之后,以考卷出题的形式让学生在计算机上操作。模具CAM部分实训利用2天时间对自己在上机训练时生成的程序进行仿真,加工出零件,从而体现个人掌握模具CAD/CAM软件的具体情况。这些考核手段的实施,有效地改变了过去学生在实训过程中的松懈表现,也减少了学生在实训时间上网、玩游戏等现象。实训的考核方式要按实训的基本要求与目标来确定,好的考核机制是一种有效的管理手段。实践证明:没有良好的考核方式,就达不到实训目的,只有健全考核机制,才能保证高质量的实训。

参考文献

[1] 史翠兰:在CAD/CAM实训中应用项目教学法,《职业技术教育》,2010年第5期

第4篇:cad教学论文范文

关键词 教学改革;塑料成型工艺与模具设计课程;CAD技术

中图分类号:G642.0 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2014)08-0092-02

1 塑料成型工艺与模具设计课程教学现状

塑料成型工艺与模具设计课程主要侧重塑料模具设计的基本原理与方法,理论性太强,学生学习兴趣不高。塑料模具设计要求学生具有很强的综合运用能力,学生在理论学习中能听懂,但在塑料模具设计过程中往往无从下手。而在模具设计CAD课程的教学过程中,教师侧重于软件应用功能的讲解,和塑料模具设计联系不密切。事实上塑料成型工艺与模具设计课程与模具设计CAD课程是相互关联的;前者是塑料模具设计的理论依据,主要介绍塑料模具设计的基本方法与理论基础;后者以CAD软件应用为主,模具CAD软件是模具设计的工具。如果将这两部分教学内容分开在不同的课程讲解,学生很难结合模具设计的知识,应用模具CAD软件来完成模具的设计,从而产生理论与实践相脱节的现象,增加了学习的难度。

2 模具CAD 技术

随着模具制造业向信息化、数字化、精细化的方向快速发展,产品更新换代的速度越来越快,应用CAD/CAM技术可以提高产品质量、缩短设计周期。模具CAD/CAM已经成为现代模具企业进行模具设计的主要手段和工具,利用先进的模具CAD/CAE技术进行模具设计更加省时、省力,而且可以减少试模的次数,提高产品质量,缩短模具设计制造的周期。当今模具企业常用的模具设计软件有Pro/E、UG、SolidWorks、AutoCAD等。同时,模具企业的塑料模具设计岗位要求学生能够熟练运用CAD绘图软件进行塑料模具设计。

3 塑料成型工艺与模具设计课程与CAD相结合

将塑料成型工艺与模具设计课程和模具设计CAD课程整合为注塑模具设计及CAD课程,根据注塑模具的设计过程来重构课程的教学内容,结合企业的典型案例重点介绍塑料模具中应用最广泛的注塑模具。将塑料成型工艺与模具设计课程的知识目标、能力目标与模具CAD的应用技能相结合,采用“教、学、做”合一的教学模式,突出注塑模具设计基本技能的培养。将模具CAD应用技能与注塑模具设计基本知识融合到各个教学模块当中,如表1所示。

UG软件在模具企业中的应用非常广泛,UG软件中的注塑模设计向导模块,是注塑模设计的专用软件,运用UG注塑模设计向导设计注塑模具,可以简化设计的过程。这样将课程的教学内容根据注射模具的设计过程分为塑件建模、设计分型面、设计工作零件等模块。每个模块增加了实训教学部分,采取理论教学和实训教学交替进行的教学方式,学生完成每个模块的理论学习之后,到模具设计实训室运用CAD软件将相应的部分设计出来。理论教学以“学”为主,模具设计实训以“做”为主,这样学生在“做”的过程中巩固了所学的内容。

如在塑件建模模块,在理论教学中讲解塑料制品结构工艺,讲解CAD建模的基本操作,在实训教学中让学生应用CAD软件对塑料制品进行建模,最后对塑料制品3D模型进行结构工艺分析。在完成各个模块的学习之后,针对典型的塑料模具进行综合实训,进一步强化所学内容。

4 教学实施

以分型面设计为例来介绍教学实施的具体过程。首先根据塑件CAD分型的教学案例进行项目导入,让学生对分型面有一个基本的认识,引导学生掌握分型面的作用与结构形式;接下来讲解分型面设计的基本原则(结合CAD分型的教学案例讲解),介绍运用CAD技术创建分型面的操作步骤与方法;然后提出设计任务,由学生运用CAD技术设计分型面;最后对学生的设计方案进行分析总结。通过具体的教学实施,学生达到以下目标:掌握分型面选取的基本原则,能够根据制品的结构特点正确选择分型面,能够运用CAD技术设计分型面。

5 结束语

通过将模具CAD技术引入到塑料成型工艺与模具设计高职课程的实践教学中,根据塑料模具的设计过程,重构课程教学内容,将塑料模具设计的知识目标、能力目标与模具CAD应用技能相结合,采用“教、学、做”合一的教学模式,突出模具设计基本技能的培养。这样有效地改变了塑料成型工艺与模具设计课程理论性太强,学生学习兴趣不高,学生模具设计实践能力差的状况。

教学实践证明,将塑料成型工艺与模具设计课程和模具设计CAD课程中有关注塑模具的内容整合为注塑模具设计及CAD课程,学生的动手能力、模具设计能力明显提高,教学目标明确,教学内容与注射模具设计岗位对接,学生的教学参与度高,学习兴趣、学习积极性大大提高。同时,教学效果的评价也更加合理,实现理论和实训结合的授课形式,改变了传统教学中枯燥的理论讲授和单一实训的做法,符合“工学结合”的专业教育要求。

参考文献

[1]屈华昌.塑料成型工艺与模具设计[M].北京:高等教育出版社,2001:102-205.

第5篇:cad教学论文范文

[论文摘要]研究生能力培养是当前高校教学体制改革的重要内容,也是众多高校从教学型向研究型转变的重要任务。通过结合《计算机辅助设计》课程的特点,阐述了多媒体教学在《计算机辅助设计》课程中的应用。进而通过本课程的课堂教学方法论述了多媒体教学与研究生能力培养之间的关系。课堂教学实践表明,采用多媒体教学方法可以调动研究生学习积极性、提高研究生的创新与自学能力,达到良好的教学效果。

0引言

计算机辅助设计(CAD)是机械类专业的专业选修课,以应用性为主的理论方法和实践并重的课程。主要讲解CAD技术的基本知识和相应的工程应用理念,在此基础之上向学生介绍CAD软件的应用。使学生掌握CAD的基本概念、GAD软件使用技能和开发中的基础知识,提高学生对CAD基本概念的理解和CAD软件的实践能力。

随着计算机技术的迅猛发展和日益普及,多媒体早已进人教育领域,多媒体在教学上的应用,使得教学手段、教学方法、教材观念与形式、课堂教学结构以及教学理论都发生了变革。

本文将围绕如何借助多媒体的强大功能提高CAD课程的教学效果展开讨论,继而结合研究生能力培养来阐述多媒体教学的重要性。

1多媒体教学在CAD课程中的应用

多媒体教学是指在教学过程中,根据教学目标和教学对象的特点,通过教学设计,合理选择和运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机组合,共同参与教学全过程,以多种媒体信息作用于学生,形成合理的教学过程结构,达到最优化的教学效果。

《计算机辅助设计》不同于其他课程,它是一门实践性很强的课程,需要学生在学好理论知识的同时又要熟练掌握和灵活运用相关软件操作功能。因此这门课程的教学主要需要把握以下几个方面:

(1)CAD基本理论的阐述;

(2)结合授课对象的具体专业方向阐述CAD的内涵与外延;

(3)具体CAD软件的应用教学。

在以上三个方面的教学中结合多媒体手段将能收到更好的授课效果。

1)对于CAD的基本理论主要可以结合多媒体技术具体阐述CAD的含义及特点、CAD的组成、CAD新技术等等。该部分内容中表示CAD特点与要素关系的图表较多,可以结合幻灯课件采用重点色突出与层次递进显示的方法进行重点阐述。在介绍CAD新技术章节时,可以结合幻灯课件具体展示各种新技术的应用产品模型及分类等等。如有条件还可结合3DS MAX等动态显示软件展示CAD产品的工作过程等等。

2)计算机辅助设计是一门通用性很强的专业课程,在教学过程中应针对授课对象的具体专业方向有针对性的阐述CAD的内涵与外延。CAD的概念有狭义与广义之分,本课程所阐述的内容特指广义的CAD,即CAD设计工作不仅仅围绕着几何造型展开,而且更广泛的涉及到有限元分析、动力学分析与仿真、运动学分析与仿真等考察产品综合特性的领域。结合具体授课对象为车辆工程专业学生,在多媒体中引人范例教学法。具体采用章节方式介绍三部分内容:汽车零部件的三维建模及结构强度分析、汽车整车建模及动态仿真、汽车子系统分析与优化。这三部分范例用到了UG,ANSYS,ADAMS,MATLAB多个软件,根据各范例形象生动地阐述CAD的分析流程及工程实际价值。

3)一般说来计算机辅助设计课程总要落实到一个具体的CAD软件的应用。本课程所讲授的can软件是UG。由于UG软件的功能强大,功能模块众多,因此选择常用且基本的模块进行介绍。借助多媒体教学的手段现场通过电脑演示,根据递进关系,先后介绍UG建模基本环境、参数设定方法、常用工具、草图绘制、实体造型功能等。在利用多媒体现场演示的过程中采用多种方法激发学生的学习兴趣: (1)介绍软件之前可以先展示利用UG绘制的各种三维造型及复杂的总体装配图,借以阐明UG的强大功能,激发学生的学习热情。

(2)基本环境及常用工具的教学可以结合实例进行阐述,这样可以更加直观和形象的反映各工具条的基本性能和适用范围。

(3)草图绘制中关于几何约束和尺寸约束的功能需要详细介绍,这是实体建模的基础。可在课堂上现场演示从简单到复杂的草图绘制流程。为了更好的利用课堂有限时间也可以采用录制动画进行放映和讲解同步的手段。

(4)三维实体建模在课堂上的演示以简单模型为主,但该类模型需要具有典型性和代表性,应该是复杂模型的简单基本元素,课后可以布置复杂模型的上机作业,在上机时段进行有针对性的辅导。

2多媒体教学与研究生能力培养

一方面,研究生的创新能力和工程实践能力与其本身的专业知识体系是否完备有很大关系;另一方面,研究生学习的最终目的并不仅仅是掌握知识,更重要的是掌握获得知识的方法,以便认识新事物、研究新情况、解决新问题,这才是知识的价值所在。

结合CAD课程教学总结出多媒体与研究生能力培养的关系:

2.1多媒体教学可以提高研究生学以致用的能力

通过课堂上进行CAD范例讲解并与研究生进行互动,使研究生从视、听、说多方面接触UG软件。如果条件允许,可以让研究生携带笔记本电脑到课堂,跟随老师的演示进行实时学习,这样可以达到事半功倍的效果,另一方面也极大的调动了研究生的学习热情。课后布置较为复杂的零件三维造型作业,研究生可以迅速的根据上课所学知识完成作业,发现问题并解决问题。这无疑大大提高了研究生学以致用的能力。

2.2多媒体教学可以提高研究生创新实践能力

如前所述,CAD多媒体教学中引入范例教学法阐明课程的广义应用价值。此方面通过图文并茂、动画演示来激发研究生的学习热情。另外,其重要的作用还在于可以使研究生更多的主动积极思考,根据范例举一反三。课后可布置相关大作业,令研究生根据各自的研究方向进行基于CAD相关软件的课程设计,为研究生今后开展科研创新工作打下坚实的基础。

2.3多媒体教学可以提高研究生自学能力

由于UG功能非常强大,课堂上只能围绕某些模块的一部分典型操作命令进行多媒体演示,但由于研究生可以携带笔记本电脑进人课堂,因此在课堂上采用启发式教学,促使研究生通过为了完成某些造型自发去熟悉更多的操作命令,同时比较多个相类似的操作命令的功能区别。这样可以大大提高研究生的通过自学发现问题解决问题的能力。

第6篇:cad教学论文范文

关键词:技师学院 人才培养 机械专业 CAD教学

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)12(b)-0180-01

技师学院的CAD课程是一门应用性、技术性、操作性很强的学科,并且具有鲜明的时代特征,它实现了各种模具的三维建模、装配仿真、装配设计、模拟等多种功能的综合性应用,这对机械模具设计周期的缩短和制造准确性的提高是非常有帮助的,同时可以使学生从枯燥、复杂的设计与理论计算中解放出来,提高技能素质培养的效率和针对性。按照技师学院CAD课程教学的目标,主要是培养应用性的高级人才,因此教师在组织课堂教学时,一定要结合行业的发展需求和教学中存在的问题,采取科学的教学策略,进而实现CAD课堂教学有效性的不断提高。

1 技师学院CAD课堂教学中存在的问题

1.1 教师的综合素质相对较低

对于技师学院的CAD课程教学而言,不仅需要教师拥有丰富的理论知识,还需要教师拥有先进的设计理念和丰富的实践经验,而设计理念的落后性以及实践经验的缺乏是技师学院教师普遍存在的问题,因为大部分教师都是在大学毕业之后直接进入技师学院任教,在校期间又经常忽略知识结构的更新换代,因此设计理念相对落后,实践操作能力相对缺乏,这对课堂教学有效性的提升显然会造成很大的不利影响。

1.2 对学生解决实际问题能力的培养不够重视

从整体上看,在很多技术学院的CAD教学实践中,大多数是以学生掌握某一CAD软件的具体应用,并能够独立开展模具开发设计为目标,因此教师也将主要精力放在了理论教学上,其最终结果是学生虽然能够掌握一些软件的基本开发功能,可以进行相对简单的开发设计,但是对于CAD软件的工作原理却缺乏足够的了解,因此在遇到相对复杂的设计问题时,常常会感觉无所适从。例如,有的学生在解决实际问题时,会受到多重因素的制约,如材料因素、时间因素、设备因素、经济因素等,因此仅仅依靠自身掌握的CAD软件的基本功能是远远不够的。

1.3 课堂教学模式相对落后

在目前技师学院的CAD课程教学中,很多教师和学校由于受制于传统教学思维等因素的影响,在课堂教学中主要是采取单向、灌输式的课堂教学模式,而且过分依赖教材的教学内容,忽视了同现实生活的联系。与此同时,CAD软件是逻辑产品,基础理论知识相对抽象,相关技术的更新速度非常快,因此很多学生学习起来感觉比较枯燥,而路后落后的课堂教学模式难以有效激发学生的学习兴趣,“被动式”的教学模式在很大程度上削弱了学生学习的积极性和主动性,也在很大程度上影响了课堂教学效率的提升。

2 提高技师学院CAD课堂教学有效性的有效措施

2.1 多加强师生之间的互动,激发学生学习兴趣

为了有效集中学生的课堂注意力,提高课堂教学效率,教师应当通过有效的引导,增强师生之间的互动与交流,及时了解学生在学习中的兴趣点和困难点,然后采取有效的激励手段,激发学生的求知欲和学习兴趣,提高学生学习的积极性和主动性。例如:在CAD课堂教学之初,教师可以将往届学生设计的优秀作品给学生们一一展示,让学生自己选出最优秀的作品,然后教师引导学生需找其中的设计技巧和奥妙,调动学生自己设计和绘制优秀作品的主动性。在学生的好奇心和求知欲被激发出来后,教师可以通过表情、眼神、手势和恰当的语言对学生进行引导,与学生多加强互动,时刻保持学生在课堂上的高涨情绪和积极性,确保课堂教学目标的顺利实现。

2.2 积极转变教学理念,创新CAD课堂教学的方式与方法

针对技师学院CAD传统教学模式中的种种弊端,教师要尽快实现自身教学观念上的转变,要敢于对传统的课堂教学方式与方法进行创新,这样才能真正起到事半功倍的效果。首先,教师要实现CAD教学由讲授课向操作课的转变,让学生成为CAD课堂的主人,给学生更多的自和动手实践的机会,让学生将动手操作与动脑思考有效结合起来,这样可以有效加深学生对课堂理论知识的印象,掌握更多的程序与技巧。其次,教师要实现课堂教学内容与学生未来工作实践的有效结合,因为技师学院的CAD教学,很重要的一个教学目标就是要培养学生的操作技能和应用技能,以便更好的适应工作岗位的各种要求。此外,教师在课堂教学过程中,还应当加强小组教学、分层教学等教学方法的应用,提高课堂教学的针对性,使每个学生在课堂上都能够学有所获、学有所长。

2.3 对学生的学习成绩进行合理的评价

无论是一堂CAD课程的结束,还是学生期末学习成绩的考核,科学、合理的评价能够促进课堂教学效率的不断提升。因此,教师在对学生的作品进行评价时,一定要多发现学生作品中的闪光点,对于优秀的作品和表现好的学生要及时给予表扬和鼓励,使学生获得应有的成就感和成功体验。此外,教师在对学生进行评价时,还应当重视结果评价与过程评价、教师评价与学生互评的结合,让学生能够在教学评价活动中及时发现自身的不足,在评价与交流的过程中不断提高自身的综合素质,进而实现CAD课堂教学效率的不断提高。

3 结语

综上所述,随着我国社会经济的进步与发展,技能型人才需求的不断扩大,技师学院的CAD教学应当积极调整教学观念,坚持市场需求为导向,制定多层次、全方位的人才培养计划,采取更具针对性的课堂教学措施,逐步建立起能够适应时代需求的教学模式,实现对传统课堂教学模式的改革与创新,不断提高CAD课堂教学的有效性,为我国的现代化建设提供更多高素质的应用性人才。

参考文献

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[2] 彭文娟.“任务驱动”教学法与《Auto CAD》课程教学[J].职业,2010(15).

第7篇:cad教学论文范文

当前,技工学校将机械制图和AutoCAD这两门有联系的课程割裂开来,独立开设,分别由两个老师讲授。机械类专业在第一学年开设机械制图,第二学年开设AutoCAD。这种分段式、独立式的开课方式,增加了学时,割裂了两门课的有机联系,教学效果不佳。为了适应新时期培养高技能人才的需要,将机械制图与AutoCAD整体优化、全面整合,形成一门新的课程——机械制图CAD势在必行。

二、机械制图与AutoCAD的关系

机械制图是技校机械类专业的一门专业基础课。机械制图主要以正投影法为基础,研究三维立体与平面视图之间的投影规律,内容抽象,教学难度大。而技校机械制图教学难度较大的主要原因有二:一是学生文化理论基础较差,缺乏空间想象能力;二是机械制图课程相对抽象、偏难。

AutoCAD是美国Autodesk公司开发的一种计算机辅助设计软件。它实际上是一种新的绘图工具:显示器可以看作是图板和图纸,鼠标和键盘看作是铅笔、直尺和圆规。AutoCAD的出现,极大地提高了绘图效率。许多手工不能绘制的图形,计算机也能绘制出来,如立体图形的绘制。

有不少人认为,开设AutoCAD课程就不用开机械制图课程了。这显然是认识上的偏差。在现代工厂,计算机绘图虽取代了手工绘图,但它并没有取代机械制图理论、标准和规范。相反,它是在机械制图理论、标准下开发出来的绘图软件,极大地丰富了机械制图理论。如果AutoCAD教学脱离机械制图知识,片面强调命令的学习方法,结果是学生对平面图形的绘制比较熟练,而机械图样则不能较好表达。总而言之,机械制图与AutoCAD之间的关系是相辅相成,缺一不可。分析和了解它们之间的关系,将使我们在整合机械制图与AutoCAD时,有的放矢。

三、课程改革思路

根据全国职教会议的精神,技工学校专业基础理论课以“适度、够用”为原则,以培养学生职业能力为出发点,突出实践。根据该指导精神,理出机械制图与AutoCAD整合的基本思路:课程需要整合,打破课程的系统性、专业性,强调实用、够用的原则,减轻学生学习负担,提高教学效益。

四、课程教学改革方案

课程的整合是以机械制图为主线,以AutoCAD作为绘制机械图样的工具,将AutoCAD的三维模型与三视图一一对照,使学生轻松掌握正投影规律和组合体的画法。改变过去分段式、独立式的开课方式,将机械制图与CAD教学穿行,由同一教师教授。

1.教学内容的安排

(1)通过调查、访谈,结合用人单位的实际需要,整合课程教学内容。把机械制图CAD课程考核与制图员职业技能鉴定结合起来,提升学生职业技能。

(2)改画法几何训练法为以三维形状训练法为主的培养方式。大量删除画法几何的内容,利用AutoCAD三维模型,加强投影规律教学。这样既减少学时,又降低难度,同时加强对学生形体分析能力和空间想象能力的培养,起到事半功倍的作用。

(3)在CAD教学中,采用机械图样进行介绍命令,并要求CAD绘制图样前采用传统的手工绘制。这样一是强调学生在绘图过程中读懂图样;二是能让学生体会计算机绘图的高效;三是能调动学生学习兴趣,发挥学生的学习能

动性。

(4)轴测图的画法重点放在AutoCAD中进行介绍。在 CAD中,画椭圆时,只要设置等轴测追踪,打开正交模式,会使用F5转换轴测图坐标等,轴测图绘制就变得很简单。

(5)组合体、零件图应为整合的重点。组合体的教学是机械制图的一个难点。在教学中,由于模型有限,学生很难理解三视图中的三等关系。如采用CAD三维模型与三视图一一对照,便可以有效地帮助学生掌握形体分析法,提高学生空间想象能力。零件图的识读则是重中之重,是我们技校学生必须掌握的。招聘单位也会着重考察零件图的识图能力。零件图识读可从四方面进行教学:一是标题栏,二是视图,三是尺寸,四是技术要求。把传统零件图制成幻灯片,结合CAD图样比照进行讲解。在CAD中,标题栏有样板文件可以调用;视图可以用CAD进行三维建模,使学生尽快掌握要加工的零件的三维造型;尺寸则结合CAD的尺寸标注样式的设置和尺寸标注命令的使用进行讲解;技术要求应结合表面粗糙度的块的属性设置和文字的输入进行讲授。将传统的零件图与CAD有机结合,增加教学的直观性和趣味性,彻底改变了传统的教学模式,变“要我学”为“我要学”,提高了教学效率。

(6)把CAD绘图既作为教学内容,又作为改革传统机械制图的手段。在教学中,应以看图、识图能力培养作为重点,把CAD作为一种工具来使用。CAD教学部分,着重于基本绘图和基本编辑、轴测图的画法和机械制图课本中常见组合体的三维造型训练。

2.改进教学方法

为使学生走上工作岗位后能绘制出符合要求的图样或能正确测绘出简单零部件图样,在教学中,除采用多媒体教学、模型教学外,还要着重强调加强机械制图与CAD课互动实践教学。

(1)在CAD教学中布置适量机械图样进行绘制,做到绘图训练不断线,从而巩固学生在机械制图理论课中所学到的知识,进一步帮助学生理解绘图原理和图形语言,提高学生识图和绘图能力。

(2)在传统制图教学中,模型、挂图总满足不了教学的需要,我们可以利用CAD创建大量的仿真图形和模型,保存在校园网上,供师生资源共享。充分使CAD技术和多媒体教学手段、CAD课件相结合,使枯燥的机械制图教学变得生动有趣,提高教学效率。

(3)根据授课内容,安排轴类、盘类、简单箱体类零件绘制。这些训练能起到总结、检查和综合运用所学知识解决实际问题的作用,提高学生表达零部件的能力,为学生专业课学习打下坚实基础。

(4)改灌输式教学为启发引导式教学。课程关键性原理和方法重点讲解,对于应用性的知识点则进行引导性讲解,启发学生自己思考解决。

五、实施新课程模式需要解决的问题

1.培养能够操作新课程模式的教师

机械制图理论扎实的老教师往往不会CAD,熟练掌握CAD绘图的年轻教师由于缺少工厂锻炼,机械制图理论普遍欠缺。既有工厂实际经验,又能熟练掌握CAD绘图的技术人员,往往又因为技工学校待遇和编制问题,很难招到。培养新老教师,便成为学校亟待解决的问题。对此,一方面,让新老教师互相学习,共同提高;另一方面,聘请工厂相关技术人员到学校授课讲学,指派有潜质、肯学的年轻教师去工厂和下到实训车间取经学习。

2.硬件设备

要想使机械制图和CAD有效整合,必须配备足够的电脑、适量的实物模型和相应的传统教学挂图。

3.教材的研发

组织教师编写适合本校机械类专业教学使用的《机械制图CAD》教材。同时创立电子课件、考试题库、模型库等,不断完善教学系统,促进提高教学质量。

六、展望前景

机械制图CAD改变了机械制图传统的教学方法,可以有效改善学生的知识结构,显著提高教学质量和教学效率。随着CAD/CAM技术的进步与推广,教学设备、教学技术的不断进步,机械制图CAD教学也将得到进一步的发展,

第8篇:cad教学论文范文

关键词:农业机械化;CAD;教学内容;教学方法

引言

自上世纪70年代CAD技术问世以来,随着计算机技术的迅猛发展,机械CAD凭着准确的数据处理能力和高超的图形处理能力,在机械设计领域得到了广泛的运用。农业机械化及其自动化专业主要培养农业机械方面的专业技术人才,具备农机机械的基本设计及制造能力,因此,在该专业中开设CAD课程非常必要,各个鉴于社会各行业对CAD技术人才的强烈需求,近年来,国内多数高等院校农业机械化及其自动化专业都相继开设了二维和三维CAD教学课程[1]。

最近几年来,由于课程改革的不断深化,CAD课程的学时受到了限制,我校农业机械化及其自动化专业的CAD课程是授课24学时,上机24学时。教师如何在有限的时间内对教学内容进行优选,并采取合适的教学方法,以达到满意的教学效果,提高学生的机械设计能力,是CAD课程的教师必须面对的问题。

本文分析了现阶段CAD课程教学内容和教学方法存在的问题,以此为基础,提出了教学内容的优选设置及教学方法,并对其教学效果进行了总结。

1.CAD教学存在的问题

1.1教学内容

由于CAD涉及计算机图形学、有限元法、计算机仿真、计算机信息集成技术等知识,涵盖了从产品设计、产品分析到产品数控加工的整个流程,在有限的教学学时内,不可能将全部内容均作详细讲解,需要对教学内容进行选择。从目前的教学状态来看,现阶段教学内容存在以下几点问题:

(1)教学目标不明确,知识总体架构搭建不够。由于CAD涉及的内容比较广,且教学学时有限,在CAD教学中过程中可能出现教学目标不明确,主讲教师可能着重讲解软件的操作和使用技巧,而缺乏对知识总体架构的搭建。这样,学生在学习过程中,缺乏独立分析、解决工程问题的实践能力和创新能力。

(2)教学内容和实际相脱节,在CAD教学中,教师往往按照教材顺序讲解,有些内容是生产中必须的,但课程中不涉及,比较普遍的问题,如三维教学中草图绘制、基准特征、建模特征和附加特征会详细讲解,而系列化零件设计、工程图转化和设计则不涉及,而工程图是目前生产中必须使用的,教学内容脱离了生产实际,以至于学生毕业后,可以很好地完成三维绘图,但不能合理转化成工程图。在装配设计中,讲解的是把已经设计好的零件进行装配,这些零件是提前按照图纸画好的,不存在干涉等问题,但实际生产中,需要从零件设计开始,如果各个零件分别设计,最后的装配就会出现问题,如何使用自上而下的设计,教学中不进行讲解。学生在学完这门课程之后还不清楚如何发挥三维软件强大的功能。因此,对于如何应用到生产实际中,还有一定距离。

1.2教学方法

(1)在教学方法上,教师常采用逐个指令讲解演示、学生按部就班练习的方式进行,这种教学方法不能有效提高学生学习的积极性、不利于培养学生的综合素质。教学方法单一,以命令为主,缺乏关联性的教学方法加上仅在机房中教学,学生的兴趣提不起来,尽管采用边讲边练的教学方式,老师讲授某个命令或者操作之后,学生现场操作,老师现场指导,但很多老师仍然沿袭理论课程的教学方式,强调知识体系的完整性、逻辑性、严密性,先讲解软件操作界面,然后按照图标顺序依次讲授基本命令,接着绘制一个简单的例子,最后进行复杂实例的建模.这样有一定的教学效果,方便学生理解,但也容易导致学生只懂得各个建模命令的堆砌,不清楚三维建模的设计思想,更无法形成自己的建模思路和风格,最终只是把三维软件当成一个简单的建模工具,而不是实现设计理念的良好的辅助手段,也容易让学生失去自主学习的兴趣[2]。

(2)在教学理念上,强调软件操作而不注重设计思想,使学生对软件的了解缺乏系统性目前,由于课时等一些条件限制,老师在课堂上只是针对软件操作加以介绍,但对于一些和软件相关的先进设计思想和方法都没有介绍或者言之较少, 例如,软件的参数化思想、Top-Down 的设计方法等等,作为CAD/CAE/CAM一体化的三维设计软件,它在分析、仿真方面的功能也非常强大,恰当的使用能够使简化设计过程,使设计结果更精确,缺少这些讲解,学生对于三维设计软件的理解会趋于片面.

2.CAD教学内容的设置及教学方法的选用

2.1 教学内容的设置

(1)明确教学目标,搭建总体知识架构。在CAD教学过程中,重点搭建农机专业的总体只是架构,关注农业机械工程应用中的基本概念和方法,使学生对现代机械设计、分析和制造形成一个完整的知识体系,并将各种知识有机地联系在一起[3]。

(2)以农业机械为对象,与各种设计相联系。针对农机设计与制造学生特点,授课内容结合案例教学,从最简单的草绘开始,以农业机械上的零件为主导,将授课内容与农业机械紧密结合,不仅使学生学到CAD的内容,同时认识农业机械。草图绘制采用拖拉机外形;拉伸-切除功能采用悬挂架;复杂曲面造型采用犁体曲面;钣金采用拖拉机护板;等等。

2.2教学方法的选用

(1)在教学方法上,以项目教学法为主,对于项目教学法中的项目设置和情景设置,拟采用嵌套模块的方式,有大模块项目和小模块项目,将其划分为:二维草绘模块、实体造型及装配模块、曲面设计和造型模块,并在相应的模块学习中选择2-3 个项目进行学习,考虑到学习的连贯性, 模块间的学习项目设置一定的相关性, 使每个模块下的小项目合在一起就是一个大的项目, 即将一个大项目分解在各个学习模块的小项目中,通过小项目的实施,达到相应的教学目的,同时调动学生学习的积极性、主动性、动手能力和创新能力,全面提高CA D/ CAM 课程的教学质量[4,5]。

(2)在教学过程中,组织学生参加各类CAD竞赛,以赛促教,提高学生的综合运用能力和实际设计能力[6]。

3.结束语

CAD作为一门实践性很强的课程,其教学方法要基于实用主义学习理论,应该区别于传统的以传授知识为主的传统教学方法。因此,本课程以调研工程实际使用模块和模块内的具体内容作为教学内容的改革。同时,在教学中,采用以项目教学法为主,引导教学法、小组协助教学法为辅的教学方法,形成“理论-实践-创作”一体化的教学模式,使课程学习和教学更有实用性,能有效提高学生的学习效果,对于培养应用型人才大有裨益。

参考文献:

[1]仲梁维,陈龙,张强.计算机辅助设计教学改革[J], 教育教学论坛, 2012(18):33-36

[2]杨瑶.高校本科AutoCAD课程教学改革初探[J].中国科教创新导刊,2011(5):12-15

[3]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(2).

[4]周虹.基于web的CAD/CAM 教学与数控加工系统的开发[J].机械制造与自动化,2012(01).

第9篇:cad教学论文范文

关键词:工程训练;CAD/CAM;教学实践;平台工程

教育改革强调要以能力培养为核心,加强实践教学,深化人才培养模式,并强调通过各种实践教学环节,培养学生的实践能力[1].工程教育改革的目的是培养学生掌握必要的工程基础知识,专业的基本理论,通过本专业实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究等工程设计方法的训练,获得具有创新意识和对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究和开发设计的初步能力[2,3].目前,井冈山大学机电工程学院正在以实施卓越工程师培养计划为契机,加快培养适应江西省“鄱阳湖生态经济区建设”和吉安市“主攻项目,决战两区”建设需要的大批应用型人才,促进学校工程教育改革和创新,形成高校、行业企业联合培养人才的新机制,努力探索并构建工程教育人才培养新模式.CAD/CAM教学实践平台作为井冈山大学机电工程学院工程训练平台的重要子平台,主要服务于机械类专业学生,并兼顾电子、医疗器械工程等专业学生,通过整合现有CAD/CAM相关课程源和设备构建而成.通过平台下相关课程培养学生的工程实践能力,让学生体验“构思-设计-实施-运作”工程教育中强调的四个环节,使学生掌握CAD/CAM的基本原理和方法,熟悉CAD/CAM系统及在工程实践中的应用,初步具备CAD/CAM开发和应用能力,培养学生多学科知识的综合应用能力、创新精神和工程素质,以满足现代生产对高等学校培养高素质创新型人才的迫切要求.

1构建CAD/CAM教学实践平台的必要性

CAD/CAM技术是计算机、机械、材料等多学科知识相互交叉、渗透和融合的产物,是先进制造技术的载体.随着现代工业生产的高速发展,该课程体系在高校人才培养中的作用和地位也变得越来越重要.

1.1形势发展的需要

我国上世纪90年代在企业和高校兴起了工程领域“甩图板”热潮,使用计算机绘图软件完成工程图纸的绘制和打印输出成为技术人员基本要求[4].随着计算机技术的发展,CAD/CAM软件越来越广泛地应用在机械行业中,在现代企业中,设计采用计算机辅助设计软件完成,复杂零件制造采用相应数控设备.尤其随着数控技术的发展,设计与制造工作之间的联系越来越紧密,因此现代制造企业希望毕业生具备良好的CAD/CAM能力.而传统的教学将CAD/CAM课程独立于工程训练平台外,并存在教学案例与实践脱节较大的问题.因此需要整合目前相关教学资源,以适应形势发展需要.

1.2促进基础课程学习

目前大多数高校在大学一年级开设机械制图课程,而计算机绘图或机械CAD课程开设的时间偏晚,并且存在课时少的现象,导致教学效果并不理想.然而学生在接下来的机械设计和机械原理等课程中都需要大量用到该项知识和技能.在日常教学中,老师会使用三维CAD软件来辅助教学以更好地培养学生的空间思维能力.但从教学效果来讲,让学生能自己动手绘制简单的三维图形,通过简单操作可以观察投影关系、相交相贯线等特征应该会更好.CAD/CAM教学实践平台的建立,能制定灵活的教学计划,为学生提供适应个人专业特点的学习计划,从而让学生实现学有所教,学有所长,学有所用,在学习基础知识同时也提升了能力.为拓宽课程知识覆盖面、适应CAD/CAM技术的发展以及机械类本科专业合并、调整的需要,近年来,在课程教学中增加了“曲线曲面造型理论”、“CAD中的数值分析方法”、“机构运动仿真”、“数控加工技术”、“CAD/CAM系统”等内容,丰富和发展了CAD/CAM教学内涵.

1.3促进专业课程学习

高年级的专业课程是学生面向毕业后工程工作的基础,CAD/CAM平台下的课程体系可以让学生体验工程实践的过程,并培养兴趣让其自主学习相关知识.以井冈山大学材料成型专业为例,在模具设计教学中关于冲压模、塑料模的设计很多图纸停留在二维阶段,不够直观,学生难理解,而采用UG、Pro/Engineer等三维软件可以进行模具型腔、分模和模架的设计,并可以实现分模动画、浇铸仿真和热流分析.同样在数控加工教学中,数控车床大多使用手动编程可以实现加工,但数控铣床在加工复杂型腔和曲面零件时难以使用手动编程实现,所以需要掌握一些CAM软件来实现.平台下的CAD/CAM综合实训能让学生体验“设计工艺制造”的全过程,实现了与企业技能基础教育的接轨,做到了毕业生与企业的“零对接”[5].

2CAD/CAM教学实践平台构建方法

以井冈山大学机电工程学院工程训练平台为例,其下设有:机械设计制造及自动化工程训练、电气工程训练、CAD/CAM教学实践三个子平台.这三个子平台均承担着基础性训练、综合性训练和相应的拓展功能.其中CAD/CAM教学实践平台框架如图1所示.CAD/CAM教学实践平台主要特色在于提供了专业的实训平台,CAD/CAM平台实训课程体系是集基础实训、CAD/CAM综合性实训、设计性实训和研究性实训为一体(如图2所示),主要服务于机械类专业学生.培养利用常见CAD/CAM软件进行机械零件设计、模具设计和自动编程的能力,也兼顾电子、医疗器械工程等开设了机械制图等课程专业学生的教学和实训.通过整合现有教学课程和资源,将传统课程与现代方法结合,使CAD/CAM课程教学实践贯穿融合到基础课程和专业课程的教学中,真正让学刘朝晖,肖寿仁:基于工程教育改革的CAD/CAM教学实践平台构建与探索生学会相应CAD/CAM工具应用在各阶段的学习中.

3CAD/CAM教学实践平台的特点

根据多年的实践探索,笔者认为,不同的高校可根据自身特点和周边环境,构建适合于自己专业的CAD/CAM教学实践平台,以收到良好的效果.井冈山大学机电工程学院根据构建CAD/CAM训练平台教学特征,综合运用基于问题的探索发现法、任务驱动教学法、示范设计教学法以及互动讨论教学法.按照“以学生为中心,以学生自主实践为主、教师指导为辅,集中教学与个别指导相结合”的指导思想,突破过去单纯的师徒式的技能传授形式,充分发挥学生的学习主体作用,鼓励学生在教师指导下独立或以团队形式自主完成训练任务,激发大胆探索的兴趣和自主创新的潜能.在教学和综合训练过程中结合真实产品进行,注重多种教学方法的灵活应用,教师根据产品实物对训练内容作示范性讲解,并提供相关资料条件,指导学生自主完成相关的产品设计和加工仿真等训练内容,充分调动其积极性.通过互动讨论式教学方法,在训练过程中让学生带着问题去训练,并针对典型问题进行讨论,组织学生一起对教学和训练中出现的问题进行分析讨论,得出最佳选择[6-8].在实践教学中,安排课内上机实验和大型综合实训环节.课内上机实验与理论教学适时交叉进行,将理论和实践有机结合,巩固和加深学生对基本理论的理解和掌握,培养学生的CAD/CAM技能.例如:在视图与投影关系教学时,用CAD软件建立机械零件的三维模型,并通过软件的视图变换,演示各视图之间的关系,并指导学生实现简单操作,让其明白了视图关系及相关机械制图标准.另外还可以探讨我国采用第一角法与欧美采用的第三角法的区别.这种教学过程能活跃实验教学气氛,培养学生兴趣,加深对抽象知识的理解,能获得更好教学效果.综合实训为结合材料成型专业特点开设的“材料成型CAD/CAM综合实训”教学环节,以加强对CAD/CAM技术在材料成形中的具体应用的认识.针对某一成形零件(锻造、冲压或塑料件),利用CAD/CAM/CAE系统进行产品实体建模、成形工艺分析、模具设计、模具工作零件的数控加工或快速原型制造,学生参加完成从产品造型、模具设计、模具数控加工(或快速原型制造)的全过程,得到成形数字化制造的系统训练,培养学生的现代成形设计能力、工程素质和创新意识.建立多元的考核方法,考核过程按照“重视过程体验、兼顾平时表现,强调实践能力、突出创新思维”的指导思想.考核方法以平时成绩与考核成绩相结合,操作考核和理论考核相结合,基本技能和综合创新评价相结合的方式进行.考核内容由当日训练综合记分、试题库测试、实习小结、实验报告、创新思维报告、小论文等组成,其中各项成绩所占比例,可根据不同专业,不同学期通过自行开发的课程成绩管理系统设定比例,最后统计成绩[8].

4结语

(1)CAD/CAM教学实践平台的构建可以作为高校工程训练的子平台.承担着培养学生空间想象力、绘图技能、先进制造技术及CAD/CAM能力.(2)CAD/CAM教学实践平台采用了研究性学习的教学方法,对学有余力的学生通过参加“大学生创新计划项目”和学院新苗培育计划,培养学生的发散思维能力和创新能力.(3)CAD/CAM教学实践平台能促进学生自我学习,促进老师教学水平的提升,促进教学质量和教学效果的提高.(4)学校可每年定期在CAD/CAM教学实践平台下指导学生参加大学生机械创新大赛、机器人设计大赛、“挑战杯”全国大学生创业计划大赛、三维CAD/CAM技能大赛,对优秀选手进行表彰,并选拔优秀选手参加省级和全国性的相关比赛.

作者:刘朝晖 肖寿仁 单位:井冈山大学

参考文献:

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[6]卿兆波.基于综合实践能力培养的CAD/CAM课程设计改革实践[J].当代教育理论与实践,2015,7(3):45-47.