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論研究生能力培養(yǎng)
【論文關(guān)鍵詞】計算機輔助設(shè)計 多媒體教學(xué) 研究生 能力培養(yǎng)
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[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)。通過結(jié)合《計算機輔助設(shè)計》課程的特點，闡述了多媒體教學(xué)在《計算機輔助設(shè)計》課程中的應(yīng)用。進而通過本課程的課堂教學(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)實踐表明，采用多媒體教學(xué)方法可以調(diào)動研究生學(xué)習(xí)積極性、提高研究生的創(chuàng)新與自學(xué)能力，達到良好的教學(xué)效果。
0引言
計算機輔助設(shè)計(CAD)是機械類專業(yè)的專業(yè)選修課，以應(yīng)用性為主的理論方法和實踐并重的課程。主要講解CAD技術(shù)的基本知識和相應(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軟件使用技能和開發(fā)中的基礎(chǔ)知識，提高學(xué)生對CAD基本概念的理解和CAD軟件的實踐能力。
隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展和日益普及，多媒體早已進人教育領(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大功能提高CAD課程的教學(xué)效果展開討論，繼而結(jié)合研究生能力培養(yǎng)來闡述多媒體教學(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)過程中，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)對象的特點，通過教學(xué)設(shè)計，合理選擇和運用現(xiàn)代教學(xué)媒體，并與傳統(tǒng)教學(xué)手段有機組合，共同參與教學(xué)全過程，以多種媒體信息作用于學(xué)生，形成合理的教學(xué)過程結(jié)構(gòu)，達到最優(yōu)化的教學(xué)效果。
《計算機輔助設(shè)計》不同于其他課程，它是一門實踐性很強的課程，需要學(xué)生在學(xué)好理論知識的同時又要熟練掌握和靈活運用相關(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方面:
(1)CAD基本理論的闡述;
(2)結(jié)合授課對象的具體專業(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、CAD的組成、CAD新技術(shù)等等。該部分內(nèi)容中表示CAD特點與要素關(guān)系的圖表較多，可以結(jié)合幻燈課件采用重點色突出與層次遞進顯示的方法進行重點闡述。在介紹CAD新技術(shù)章節(jié)時，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等動態(tài)顯示軟件展示CAD產(chǎn)品的工作過程等等。
2)計算機輔助設(shè)計是一門通用性很強的專業(yè)課程，在教學(xué)過程中應(yīng)針對授課對象的具體專業(yè)方向有針對性的闡述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)計工作不僅僅圍繞著幾何造型展開，而且更廣泛的涉及到有限元分析、動力學(xué)分析與仿真、運動學(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)強度分析、汽車整車建模及動態(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多個軟件，根據(jù)各范例形象生動地闡述CAD的分析流程及工程實際價值。
3)一般說來計算機輔助設(shè)計課程總要落實到一個具體的CAD軟件的應(yīng)用。本課程所講授的can軟件是UG。由于UG軟件的功能強大，功能模塊眾多，因此選擇常用且基本的模塊進行介紹。借助多媒體教學(xué)的手段現(xiàn)場通過電腦演示，根據(jù)遞進關(guān)系，先后介紹UG建模基本環(huán)境、參數(shù)設(shè)定方法、常用工具、草圖繪制、實體造型功能等。在利用多媒體現(xiàn)場演示的過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)合實例進行闡述，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介紹，這是實體建模的基礎(chǔ)�？稍谡n堂上現(xiàn)場演示從簡單到復(fù)雜的草圖繪制流程。為了更好的利用課堂有限時間也可以采用錄制動畫進行放映和講解同步的手段。
(4)三維實體建模在課堂上的演示以簡單模型為主，但該類模型需要具有典型性和代表性，應(yīng)該是復(fù)雜模型的簡單基本元素，課后可以布置復(fù)雜模型的上機作業(yè)，在上機時段進行有針對性的輔導(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)新能力和工程實踐能力與其本身的專業(yè)知識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，更重要的是掌握獲得知識的方法，以便認識新事物、研究新情況、解決新問題，這才是知識的價值所在。
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
通過課堂上進行CAD范例講解并與研究生進行互動，使研究生從視、聽、說多方面接觸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，跟隨老師的演示進行實時學(xué)習(xí)，這樣可以達到事半功倍的效果，另一方面也極大的調(diào)動了研究生的學(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)知識完成作業(yè)，發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。這無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)用價值。此方面通過圖文并茂、動畫演示來激發(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)各自的研究方向進行基于CAD相關(guān)軟件的課程設(shè)計，為研究生今后開展科研創(chuàng)新工作打下堅實的基礎(chǔ)。
2.3多媒體教學(xué)可以提高研究生自學(xué)能力
由于UG功能非常強大，課堂上只能圍繞某些模塊的一部分典型操作命令進行多媒體演示，但由于研究生可以攜帶筆記本電腦進人課堂，因此在課堂上采用啟發(fā)式教學(xué)，促使研究生通過為了完成某些造型自發(fā)去熟悉更多的操作命令，同時比較多個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自學(xué)發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力。
3小結(jié)
多媒體技術(shù)無可比擬的優(yōu)勢使得其在現(xiàn)代教學(xué)活動中起著越來越重要的作用。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)有機的結(jié)合起來，只有這樣才能為研究生后續(xù)從事科學(xué)研究打下堅實的基礎(chǔ)。
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