基于AutoCAD的普通高中通用技术教学案例设计

韩雪松 姚晓峰 高志军

基于AutoCAD的普通高中通用技术教学案例设计

韩雪松 姚晓峰 高志军

教育部2003年颁布了《普通高中通用技术课程标准（实验）》,新一轮普通高中通用技术课程改革正式拉开帷幕。这次改革树立了全新的技术教育观念,强调普通高中技术课程是一门立足实践的课程；是一门高度综合的课程；是一门注重创造的课程；是一门科学与人文融合的课程。然而由于当前教育评价的影响,技术课程开展所需设备和专业教师的限制,迫于学生家长和升学的压力,很多学校往往是没有开或者象征性的开设一些通用技术的课程。结果不仅歪曲了新课程的通用技术教育的理念,也挫伤了教师和学生的积极性,没有取得预期的技术教育的效果。本文在考察分析了普通高中学校基础条件后,得知很多学校都具有多媒体教室或者投影仪等设备,结合当前工业信息化的进程,设计了基于AutoCAD的高中通用技术教学案例。（Autodesk公司提供免费的应用于学校教育的AutoCAD软件）依据本案例,通用技术教师能够很快很方便地在其学校开展基于AutoCAD的通用技术课程教学。

一、现代社会的技术化与信息化

1.现代社会的技术化

技术已经成为现代社会的基础和标志。自第一次科技革命以来,科学与技术就以超乎寻常的速度在改变着人们的生活,改变着社会,甚至改变着人类赖以生存的环境。技术是人类文明的有机组成部分,也是经济发展和社会进步的重要推动力量。科学发展最终以技术的形式得以实现并改变着世界。随着时代的发展,新能源技术、新材料技术、信息技术、现代生物技术等新技术,正迅猛而又深刻地影响着人类的生产和生活方式,影响着人们的社会关系和人们对世界的认识。

教育要面向现代化,培养能够适应社会并对社会有贡献的人,就必须对学生进行必要的技术教育。国外从杜威的做中学开始,到现在很多国家将基本的机械、电工、木工、家政和信息技术知识列入高中课程。这些课程通常由专业科目教师来担任教学。但同时,各个国家都普遍强调不同学科之间、技术和社会之间的整合。

2.现代社会的信息化

我们已经进入了信息化社会,并且仍在不断发展着社会的信息化。以计算机和网络为基础的信息技术已经成为现代社会的支撑技术。世界发展以物质、能量和信息三大要素的不断交换变化为基础。信息化使人类以更快更便捷的方式获得并传递人类创造的一切文明成果,它将提供给人类非常有效的交往手段,促进全球各国人们之间的密切交往和对话,增进相互理解,有利于人类的共同繁荣。信息化是人类社会从工业化阶段发展到一个以信息为标志的新阶段,信息化与工业化不同。信息化不是关于物质和能量的转换过程,而是关于时间和空间的转换过程。在信息化这个新阶段里,人类生存的一切领域,在经济、军事、商业,甚至个人生活中,都是以信息的获取、加工、传递和分配为基础。

3.现代社会技术化与信息化的结合

有人将管理、技术与信息列为现代工商业发展的三大要素。传统的工业发展到今天,为了适应激烈的市场竞争,实现快速反应,提高工业的信息化水平已经是各个企业争先恐后必争的制高点。技术与信息已经无法分割,技术化与信息化相结合是现代工商业的特征。在日新月异的技术化与信息化时代中,遵循旧有的模式已被时代所遗弃,因为整个人类文明的历史,即是一个不断创新的历史。尤其是在迈入高速发展的知识经济时代的21世纪,以劳动力为主导的传统发展模式正被以科技创新为导向的发展模式所取代。为了提高学生适应社会的能力,教育就需要至少跟上社会的发展,甚至要有超前的策略,才能使培养出来的学生有足够的信心面对复杂变化的现代社会。在当今的工程技术领域,几乎没有人再用绘图木板来绘制工程图了,取而代之的是AutoCAD、Pro-E、UG等方便交流和修改的信息化软件。

二、AutoCAD软件介绍

AutoCAD（Auto Computer Aided Design）是美国Autodesk公司首次于1982年生产的自动计算机辅助设计软件,用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计。现已经成为国际上广为流行的绘图工具。*.dwg文件格式成为二维绘图事实上的标准格式。

AutoCAD具有良好的用户界面,通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种操作。它的多文档设计环境,让非计算机专业人员也能很快地学会使用。在不断实践的过程中更好地掌握它的各种应用和开发技巧,从而不断提高工作效率。高版本的AutoCAD软件（2006年后推出）更加强化了网络协同设计和三维设计。AutoCAD具有广泛的适应性,它可以在各种操作系统支持的微型计算机和工作站上运行,并支持分辨率由320×200到2048×1024的各种图形显示设备40多种,以及数字仪和鼠标器30多种,绘图仪和打印机数十种,这就为AutoCAD的普及创造了条件。现在最新的版本为：AutoCAD 2011,如图1所示。如今,AutoCAD软件已经广泛应用于机械、建筑、电子、纺织、园林、装饰与设计等各个领域,如图2所示。

图1 AutoCAD2010英文版界面

图2 AutoCAD应用于机械制图

三、基于AutoCAD的通用技术教学案例设计

1.教学案例的来源及意义

在高中开展通用技术的教育,不仅包含技术素养及技术在社会中应用情况的认知,也需要对学生进行技术技能本身的训练。但是现在的通用技术教材实用性较差,重点论述了技术与社会的关系,以及很多理论性很强的内容,几乎脱离技术课实践教学的需要。不少通用技术教师也缺乏专业素养,很多是从物理学科等转过来的非专业教师,对于技术的把握比较困难。也有的教师把握了技术方面,但是对于当前技术信息化的水平不够了解。该教学案例将工程技术与信息技术相结合,向同学们展示当前企业真正应用的技术和信息交流情况。真正实现通用技术课的实践性,达到提高学生适应技术社会能力的目标。该案例具有普适性,只要具有多媒体教学条件,即可进行教学。

2.教学案例设计

(1)学习者分析

通用技术课一般都在高中一年级或二年级开设,这个时期的高中学生的认知水平正处于向成年过渡的阶段,处在飞速发展的时期,他们可以接受较为专业的内容。另一方面,高中学生都把学习重点放在高考的科目上,受到时间和精力方面,以及条件的限制,不会对通用技术课程投入过多,因此也不必要求学生了解更多专业性的内容。了解AutoCAD软件的最基本的使用,了解AutoCAD软件在行业中的应用状况以及使用AutoCAD可以做哪些事情即可。

(2)课程目标设计

通过以上分析,为学生设计了如下的课程目标：

①知识与能力：理解物体投影的三视图；能读懂基本几何体和简单零件的三视图；能够对AutoCAD的工程图环境进行设置,具备利用AutoCAD软件绘制简单二维平面图的能力。

②过程与方法：通过对物体三视图到利用AutoCAD制图的学习,了解工程技术的应用,感受技术不断发展创新的过程。

③情感态度与价值观：通过对传统制图到AutoCAD软件的学习,感受技术化与信息化相结合对社会产生的巨大作用,能够正确评价技术给人们带来的影响,培养创新精神和热爱技术勇于实践的精神。

(3)教学重点

①使学生理解物体投影的三视图及其相互关系。

②让学生掌握AutoCAD软件的常用命令,能够利用该软件绘制简单二维图形。

(4)教学难点

如何使学生准确快速理解物体投影的三视图及其相互关系是教学中的难点。

(5)教学用具

多媒体电脑,投影仪,基本几何体模型,简单零件模型。如果能够在多媒体教室进行教学,学生每人一台电脑,教学效果会更好。

(6) 课时安排

2课时：讲授。

2课时：上机练习与作业设计,教师可根据情况选择是否安排。

(7)教学过程

第1课时：

①引导学生进入新课的学习,向同学们介绍当前工程领域正在进行的信息化革命。

②向学生展示典型的工程作品的照片,如上海东方明珠大厦、长江大桥、工程机械、火箭卫星等图片。引导学生考虑这些工程是怎样完成的。

③再展示AutoCAD软件绘制的典型工程图纸。介绍其应用。

④引导学生探究如何绘制工程图,根据什么原理。引出三视图的概念,明确视图之间的关系及在工程上的应用。

⑤引导学生徒手完成几个基本几何体的三视图。评价与指导学生的完成情况。

第2课时：

①展示用AutoCAD绘制的典型的机械零件图。

②向同学们讲授AutoCAD的基本命令和操作。

③向同学们演示如何利用AutoCAD软件绘制简单二维图形。

④向同学们演示绘制简单二维机械零件工程图的过程。

⑤如果有条件可以让同学们利用AutoCAD绘制简单二维图形,并进行指导。

(8)扩展练习与评价

依据学生掌握的不同情况,以及教学的实际情况,列出如下3种扩展练习供学生和教师选择。同学们完成后,可以选出优秀作品或作业向学生展示,激发学生的学习兴趣。有条件的可以组织学生到工厂进行参观考察,并提交考察报告。

①请学生写一份几百字的报告,谈谈利用AutoCAD可以做什么。

②请同学选择一件生活中常见的物品,用AutoCAD完成其三视图。（没有电脑的同学可以徒手完成三视图）

③请同学设计一件小作品,并利用AutoCAD软件绘制出机械工程图。

(9)参考资料网站

Autodesk中国主页：http://www.autodesk.com.cn

Autodesk学生设计联盟网站：http://students. autodesk.com.cn,从该网站可获得用于教育教学用的免费软件。

(10)备选2课时安排

如果课时和上机条件允许,可以安排学生2课时的上机实践,教师进行指导。

五、结束语

高中通用技术课程是一门基于技术与实践的比较灵活的课程,新课程标准里面也列举了一些选修模块,各学校可以根据自身情况选择开展特定模块。通用技术课程由于实践性、技术性比较强,也常常需要特定的工具设备和软件,所以其开展情况一直受到很大的限制。随着社会的发展,人们生活水平的提高,国家对技术教育的重视和投入,以及新课程理念的不断推广,相信在将来各种实用性的技术教育会在高中得到发展。同时,我们的学校和教师,应该从本学校的实际情况出发,开发出一些校本课程,比如剪纸艺术、木板画、模型制作等等。有条件的学校,再结合高新技术,可以开发出诸如将工业设计与3Dmax软件相结合、将视频短片制作与Premiere、Maya相结合、动画制作与Flash相结合的更加符合社会实际的课程。将极大激发学生的学习兴趣和对技术的热爱。相信在教育专家、广大教师和学生的不断努力下,高中通用技术课程将更加丰富多彩。

[1] 解月光.普通高中技术课程实施个案研究[D].东北师范大学,2007,5:43

[2] 崔燕,孙洋.信息化时代集团公司资金管理模式构建分析[J].现代商业,2009,26: 134

[3] 蔡国正,任巧华.RPTC—创造力开发的新培训法[J].发明与创新(综合版),2008,10: 21～22

稿件编号：P1012163

韩雪松,在读硕士研究生。姚晓峰,在读硕士研究生。高志军,教育学院系主任,副教授,硕士生导师。

宁夏大学。