CAD教学探讨与实践

张云秋

（延边大学工学院,吉林 延吉 133002）

CAD(Computer Aided Design)是计算机辅助设计的简称，指利用计算机软件、硬件系统辅助工程技术人员对产品或工程进行设计、分析、修改以及交互式显示输出的一种方法(或手段)，是一门多学科的综合性应用技术。如何结合专业特点更好地提高培养学生的创新能力，正是教师不断探究的课题。

1 教学内容的确定

目前CAD技术广泛应用于电子、机械、建筑等诸多领域。各专业所开展的专业CAD教学都是针对本专业的培养目标来确定教学内容，不同专业的CAD 教学侧重面也是不同的，各专业CAD课程的前期基础知识也是各不相同，在整个教学内容中体现专业制图的规范和标准又结合专业特征。也有的以专业CAD软件为操作平台进行课程的教学。

计算机应用专业开设的计算机辅助设计课程是从计算机专业人才发展需要出发，重点是辅助设计基础。我们将各专业的制图规范和标准纳入学生CAD教学中的自学内容，学生可根据自己的兴趣爱好选择一个专业或多专业的标准和规范进行学习。由于计算机应用专业的学生在程序设计上具有明显的优势，在教学内容上引入了以Visual LISP[1]程序设计基础为的AutoCAD的二次开发技术，使之能更好地应用于专业领域。

为此所确定的教学内容主要有计算机辅助设计的功能及应用、图形生成的基本原理、图形的绘制和编辑、图形标注、三维实体造型和Visual LISP程序设计基础。

2 课堂教学过程的实施

CAD课程是一门实践性、操作性和灵活性很强的课程。我们本着重基础、调动潜能、提高能力的教学思路，以实现以学生为中心，启发学生在实践中学习的CAD教学的理念，将CAD教学安排在计算机机房，便于实现实例教学、学以致用。要探究实例与所学知识及课程本身的知识点间关系，找出异同，便于学生掌握。将所有教学资料在课前通过网络提供给学生。

对计算机辅助设计的功能及应用、图形生成的基本原理这部分教学内容，对计算机专业学生来说很容易掌握，因此采用教师指导学生自学的方式进行效果会为佳。

在进行图形的绘制和编辑以及图形标注前要先进行图层、绘图环境设置方面的教学，可以使学生养成一个良好的习惯，这些内容可结合已学过的前期课程内容的教学来进行。这样即复习了前期课程知识，又能很好地完成这部分的教学。

课堂教学是实时动态调整教学内容的最佳途径，是提高教学质量的关键[2]。如点的坐标和教学，采用实例边长为60三角形的绘制作为实例，提出疑问：那么三个点的坐标如何确定呢？第一点可任意选择后查看其坐标，第二点输入“@60,0”，第三点输入“@60<120”，画出图形后标注尺寸，学生更直观地体会了点的相对直角坐标和相对的极坐标的表示方法，去掉@就是点的绝对坐标，再说明@的一般含义。这样完成了这个最常用知识点的教学，通过验证效果很好。再例如具有复制功能修改命令“复制”、“镜像”、“阵列”“偏移”的教学可放在一起通过实例比较教学，使学生更容易掌握这些知识点。

在教学中引导学生在画图前分析图形，多于PhotoShop相比较，结合CAD本身的特点教师引导学生从图形的图元构成和编辑方法逐步同步分析，共同绘制，相互比较，在绘制过程中还要多设情境，图形的绘制完后还要引导学生去总结，培养学生的绘图、读图的能力。

通过实例教学教师能抽出更多的课堂时间指导学生，由于学生学习基础参差不齐，对图形的理解及操作速度等诸多原因，教师的指导还要分类进行，好的学生要加量，即多加实例或启发他们自己找实例进行操作，稍差的学生教师既要多花一点指导时间又要多一些耐心指导他们独立完成操作，告诉他们课堂内没有完成的部分就是他们课后的作业，对个别太差的学生就要利用空闲时间个别输导，久而久之就提高他们学习的兴趣和实际动手能力。教师还要鼓励学生，互帮互助，共同学习，共同进步。

Visual LISP程序设计基础结合已学过的程序设计课程的对比进行，以案例教学为主，让学生带着问题去学，就会在较短的时间内更快、更好地掌握程序设计的思想和方法。让学生逐步领会要领，理清思路，逐步细化求精，从培养学生的计算思维能力出发培养学生的程序设计能力。

在实验课前引导学生准备实验，根据每个实验的要求，从现实出发通过教学资料、网络、现实生活等多渠道收集实例设计实验内容，针对有些学生在实验前无准备由教师协助设计实验内容。教师重视学生实验过程的指导，鼓励学生“创意”性的完成实验，并对实验过程进行总结，使操作更熟练, 知识点掌握的牢固，技巧掌握的更扎实。

复杂的实例安排在实验课或习题课上学生与老师同步进行，学生还需在期末考试前完成并提交的大作业：2D图形的绘制、3D图形的绘制及综合程序设计，这三个开放式作业不限内容，但不允许有雷同。

教学中应引导学生了解或参加CAD的认证考试，参加CAD有关的学会、参加相关竞赛，感兴趣的同学还可以选取CAD相关课题的毕业设计题目来完成等来提高CAD的设计能力，将课内教学向延伸到课外。

3 成绩的评价

成绩分两部分：平时成绩和期末成绩。平时成绩主要以课堂完成情况、作业、大作业、实验报告作为评分依据。期末考试主要考查知识的掌握程序、绘图能力和程序设计能力几个方面。通过教学实践，学生的成绩完全体现学生的学习水平。

作为老师如何更好地提高教学效果是一个不断探究的重量课题，只有在软件变化和内容变化的情况下不断提高自身的CAD素质，不断研究教学，精心设计教学，更新课程的教学思路，提升教师的教学能力，以提高学生的思维能力和创新能力为出发点多思考、多观察、多研究，才能更好地实现时代赋予教师的职责。

[1]陈伯雄，冯伟. Visual LISP 程序设计－技巧与范例践[J]. 人民邮电出版社, 2002（08）.

[2]王移芝，金一，周围. 基于“计算思维”能力培养的教学改革探索与实践[J]. 中国大学教学,2014(03):49-53.