莊建東　曾勇進

摘要：本文從《CAD技術(shù)》課程的教學(xué)目的出發(fā)，在分析了我院計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)《CAD技術(shù)》課程的教學(xué)現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，找出了弊端，并結(jié)合我院卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的改革提出了改進方法，對于具體的實施辦法進行了探討。

關(guān)鍵詞：VisualLISP；教學(xué)方法；實踐能力；創(chuàng)新型應(yīng)用人才；計算機輔助設(shè)計

中圖分類號：G642.4 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）08-0070-02

一、引言

為扎實推進我院卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的改革實踐工作，并結(jié)合我院計算機專業(yè)《CAD技術(shù)》課程的開設(shè)現(xiàn)狀及存在的問題，本文從實踐的角度上，圍繞著課程理論的實驗、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計三個實踐環(huán)節(jié)，對如何開展創(chuàng)新實踐，有效地提高學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新設(shè)計能力，以培養(yǎng)和造就具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力的應(yīng)用型高素質(zhì)人才進行了探索性的研究。

二、計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)CAD課程教學(xué)現(xiàn)狀

本著從人才培養(yǎng)的角度和課程特點來看，開設(shè)計算機輔助設(shè)計課程可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力，提高學(xué)生的工作素質(zhì)和應(yīng)用技能。但目前在教學(xué)過程中存在以下共性問題：以講授CAD理論體系或AutoCAD軟件功能為主，缺乏針對CAD的開發(fā)應(yīng)用；課程總學(xué)時在36課時，課程結(jié)束后學(xué)生應(yīng)用CAD軟件進行二次開發(fā)的能力較差，難以達到企業(yè)應(yīng)用的水平。

三、以工程實踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)的CAD教學(xué)方法

針對目前存在的問題，從重基礎(chǔ)寬口徑、培養(yǎng)具有創(chuàng)新性的應(yīng)用型人才的角度出發(fā)，CAD課程的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該為：既要把CAD的基本概念和設(shè)計理念講清楚，又要讓學(xué)生熟練掌握一種CAD軟件的使用方法并具備基于CAD軟件進行創(chuàng)新設(shè)計的能力。[1]為此有必要邀請與CAD相關(guān)行業(yè)有開發(fā)經(jīng)驗的工程師或者安排相關(guān)授課教師到企業(yè)進行調(diào)研或接受培訓(xùn)，在了解當(dāng)今CAD開發(fā)應(yīng)用的需求和應(yīng)用情況以后，結(jié)合“卓越工程師”培養(yǎng)理念，針對課內(nèi)時數(shù)不足以及計算機專業(yè)學(xué)生近年來就業(yè)難等具體問題，將課程學(xué)習(xí)和課內(nèi)外學(xué)生創(chuàng)新等緊密結(jié)合起來。CAD課程的指導(dǎo)思想是：立足課程理論教學(xué)基本點，兼顧學(xué)生開發(fā)能力的培養(yǎng)，將課程實驗、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計有機地結(jié)合起來，全面提高學(xué)生工程應(yīng)用問題的解決能力和創(chuàng)新能力。[2]按照該指導(dǎo)思想，應(yīng)適當(dāng)增加課程理論的實踐環(huán)節(jié)。在實驗課注重學(xué)生CAD開發(fā)能力的初步培養(yǎng)，以課本中的例子為基礎(chǔ)，在實驗課上提出適當(dāng)?shù)囊螅缁赩isual LISP二次開發(fā)進行實驗項目，以初步培養(yǎng)學(xué)生的獨立研發(fā)能力。在課程的設(shè)計環(huán)節(jié)，主要在短時間內(nèi)培養(yǎng)學(xué)生的工程意識為主，兼顧團隊內(nèi)部的協(xié)作能力及初步的創(chuàng)新能力，可以將教師課件或課本中的例子整合起來，結(jié)合實際應(yīng)用要求學(xué)生每3～5人為一個研發(fā)小組，小組的形成可以采用學(xué)生自愿組合或教師指派的方式，并推選出一位學(xué)生作為課題組長，以分工合作完成的方式開發(fā)一個小型規(guī)模的應(yīng)用軟件系統(tǒng)。在畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)，學(xué)生通過社會實習(xí)和教師要求，基于課程設(shè)計的項目和社會應(yīng)用需求，由學(xué)生個人或2～3人為開發(fā)項目小組，再開發(fā)相當(dāng)規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。[3]

四、具體實施方法[4]

合理安排學(xué)時，采用多種教學(xué)手段。根據(jù)教科書中的內(nèi)容及特點合理安排教學(xué)方式，如基本概念、基本原理等敘述性內(nèi)容采用多媒體授課，速度可適當(dāng)快些；對于算法需要推導(dǎo)的內(nèi)容應(yīng)盡量采用板書，速度可適當(dāng)慢些，使學(xué)生從中了解算法的來龍去脈；對于非常簡單和基本的知識，盡可能讓學(xué)生自學(xué)和老師輔導(dǎo)相結(jié)合；對于相關(guān)的知識，可以引導(dǎo)學(xué)生自己查找相關(guān)資料了解。因此，要求教師需要精心備課、重點講解、增進教學(xué)互動和提煉課堂講授內(nèi)容，結(jié)合教學(xué)案例，教師安排實驗內(nèi)容，提出實驗要求，使學(xué)生快速融入實驗環(huán)境，加快培養(yǎng)學(xué)生的二次開發(fā)能力，提高學(xué)生的解決實際問題能力和教學(xué)效果。課程教材選用。教材建設(shè)是課程體系改革的重要組成部分。在實際教學(xué)中，采用的教材應(yīng)符合課程體系和教學(xué)內(nèi)容的要求，能將CAD的設(shè)計理念和開發(fā)軟件有機融入到書中的各章節(jié)中，使學(xué)生盡早地融入CAD的實際開發(fā)氛圍內(nèi)。能反映學(xué)科的發(fā)展趨勢和最新成果，既要反映通用性的要求，又要體現(xiàn)學(xué)科專業(yè)的應(yīng)用和相關(guān)發(fā)展特色，還要有利于培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)、獨立思考、分析解決問題的能力。據(jù)此，我們挑選了由李學(xué)志主編的、清華大學(xué)出版社出版的《Visual LISP程序設(shè)計》。該書的習(xí)題注意難易適中、循序漸進，還有專門的一章講解編程案例，便于教師基于此進行實驗的編排或課程設(shè)計內(nèi)容的設(shè)立。改革教學(xué)方法，兼顧理論教學(xué)的同時，增強實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，課堂上主要講授CAD的基本概念和設(shè)計理念和方法，合理地引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)。由于CAD專業(yè)知識與工程設(shè)計緊密相關(guān)，實踐性要求較強，在整個授課過程中，要加強用程序繪圖的實踐練習(xí)，并要求學(xué)生通過實驗及課程設(shè)計等環(huán)節(jié)的實踐使學(xué)生熟悉CAD繪圖系統(tǒng)的二次開發(fā)的方法，通過實踐解決自己遇到的課程問題，從而在技能、動手能力方面得到提高。基于該理念，我們在實際教學(xué)過程中，以Visual LISP為開發(fā)軟件，AutoCAD功能由學(xué)生課外自學(xué)為主，結(jié)合案例在課堂上主要講解如何利用Visual LISP進行系統(tǒng)二次開發(fā)的思想和方法。在具體實踐上，按設(shè)計的思路由教師給出一定的功能要求，由學(xué)生獨立構(gòu)形，并做出模型或計算機建模，在實驗課內(nèi)由學(xué)生通過Visual LISP等進行二次開發(fā)完成。改革課程考核方式，課程考核方式的改革應(yīng)從考查知識的記憶轉(zhuǎn)向以考查應(yīng)用能力為主，考查學(xué)生解決CAD應(yīng)用問題的能力。形式可以采用開卷形式，按課程內(nèi)容分階段進行測試，以讀圖、程序畫圖及其應(yīng)用和簡單形體、構(gòu)件的設(shè)計等形式進行，這樣，既能客觀反映學(xué)生解決問題的能力，也同時引導(dǎo)學(xué)生掌握重點，激發(fā)和促進學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。因此，我們在課程的實際考核上，將該課程的結(jié)業(yè)成績采用理論考核與實踐考核相結(jié)合的辦法，并適當(dāng)提高實踐考核的比例，由此提高學(xué)生對該課程實踐的重視程度。

本文就計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)CAD課程教學(xué)現(xiàn)狀和課程的教學(xué)改革的必要性進行了探討，并在學(xué)時安排、教材選用、教學(xué)方法以及考核方式方面給出具體的實施辦法。其目的就是開拓學(xué)生的思路，提升學(xué)生自主解決應(yīng)用系統(tǒng)的二次開發(fā)能力和研發(fā)創(chuàng)新能力。Visual LISP的開發(fā)應(yīng)用，經(jīng)過教學(xué)實踐，已經(jīng)在授課學(xué)生中起到了積極的反應(yīng)，在提高學(xué)生的綜合素質(zhì)方面也得到了較好的效果。[5]

參考文獻：

[1]蔡眀儼.CAD課程教學(xué)方法初探[J].中國城市經(jīng)濟，2011，（2）.

[2]辛嵐.職業(yè)教育中CAD教學(xué)改革研究[J].職業(yè)教育研究，2006，（7）.

[3]邱遼原.基于參數(shù)化CAD模型的船型阻力/耐波性一體化設(shè)計[J].中國艦船研究，2011，（1）.

[4]劉德良，等.CAD/CAM實驗教學(xué)體系建設(shè)[J].制造業(yè)自動化，2011，（6）.

[5]王逢印.CAD應(yīng)用中形狀比較技術(shù)的研究[J].模具工業(yè)，2011，（3）.

作者簡介：莊建東（1963-），男，集美大學(xué)計算機工程學(xué)院副教授，主要從事計算機圖形學(xué)、CAD、Java程序設(shè)計授課；曾勇進（1971-），男，集美大學(xué)計算機工程學(xué)院講師，主要從事數(shù)據(jù)挖掘、計算機圖像處理、CAD授課。