浅析“通用技术”教学巾计算机辅助设计的应用

关键词：通用技术;计算机;辅助设计

中图法分类号：TP399 文献标识码：A

“通用技术”因时代的发展成为一门必修课程，教育领域对其也越来越重视。作为一门新兴学科，“通用技术”包含的内容较为宽泛，所以把“通用技术”和信息技术结合起来有助于培养人才，能够更好地提高学生的基本技能和基本素养。而将计算机辅助教学运用到“通用技术”的教学中，能够使抽象的知识变得更加形象、具体，学生理解起来也比较容易，使学生对“通用技术”的学习更加感兴趣。

1计算机辅助教学具有的优势

1.1降低技术设计的难度和复杂程度

学生对“通用技术”的学习，主要是学习相关设计技术，其重点是培养学生学会进行技术方面的探究和实验。在这一过程中，学生通过自己动手操作、努力思考，对设计方法能够有更深的理解与体会。而为了使学生对设计过程更加明晰，可以让学生进行简单的产品设计。

想要设计一款产品，学生首先要在头脑中形成一个简单的方案，然后再进行具体细节上的设计。谈到设计，用图画表示是最能厘清设计思路的一种方法。但事实上，并不是所有的学生都能够将自己的设计思路用图画的方式表现出来，因为有的学生可能根本不会画画，而即使是会画画的学生可能也无法将具体设计方式展现出来。如果这时能为他们提供计算机辅助技术进行制图，那学生便能够将设计细节更加详细地描绘出来———即使设计难度再大、细节再复杂，也不用担忧。计算机辅助技术在这类活动中能够推动其顺利进行、解决棘手的难题，同时也能使学生对设计更感兴趣。

1.2创设有意义的学习情境，激发学生的学习兴趣

在各类学科的教学活动中，很多老师都会利用计算机和多媒体技术创设与学习内容有关的情境。有了情境辅助教学，学生就可以积极参与其中。在情境中探索知识的奥秘，可以使学生在学习的过程中充分发挥主观能动性，使学生和学习内容之间的联系更加紧密。同时，情境创设也是使学生进行自主学习的有效方式之一，比如，教师在讲授“我国经典建筑结构”时，可以先利用多媒体播放有关世博会设计师的采访视频，引出本节课的课题，并据此向学生提问———中国馆的建筑是如何设计的？该建筑是通过哪些元素来表现我国的文化特征的？学生围绕这两个问题展开激烈讨论。在讨论的过程中，学生可以对我国建筑历史进行探索。

1.3加深对相关知识的理解

与技术设计相关的思想和方法包含丰富的内容，这也是技术设计的关键所在。技术设计不仅需要具备实用性，还要有足够的创造性。在对技术设计进行深加工的过程中，一些比较抽象的想法和思维会给学生的操作带来困难。如果学生的学习只停留在书本上，对相关技术理论进行机械记忆，而不去进行应用和探索，那么他们将无法获得更深层次的认识，更无法实现创新设计。反之，如果用计算机和多媒体对技术理念进行实现、动态展示，将抽象的知识变得具体化、直观化，那么学生便能更好地对知识进行理解，进而能够灵活应用所学知识，以获得的知识为基础，实现技术创新。

2使用计算机辅助技术存在的问题

2.1对教师的要求较高

想要利用计算机辅助技术进行课堂教学，需要教师具备较强的计算机应用能力，且教师对计算机足够熟悉。而现状况是：很少有教师能够对计算机进行熟练操作。此外，一些教师在运用计算机辅助技术制作新课件时，还会遇到各种各样的问题，而对于他们来说这些问题又很难解决。这使得教师过于关注使用多媒体组织教学，忽略了对“通用技术”的学习，这是目前计算机辅助技术在实际运用中存在的最大问题。

2.2以“眼睛看”代替“动手做”

“通用技术”作为一门新兴课程，在各类资源方面较为缺乏。而想要开展技术探究活动或是开展实验设计，必须考虑资源是否足够的问题，因为在大多数情况下，资源配置不能满足设计的要求，所以就出现了用“眼睛看”代替“动手做”的问题。

在资源不足的情况下，教师只能启用多媒体动画演示设计方案，而无法使学生真正动手操作，失去实际观察的机会。这就使学生在学习这些内容时，对技术的理解仅仅拘泥于表面，而不能理解和学习知识的本质。从根本上来说，这不利于学生对“通用技术”和计算机辅助技术的学习，严重影响教师的教学质量和学生的学习效果。

3计算机辅助设计应用的具体措施

3.1能够使知识变得更加生动形象

“通用技术”是一門新兴课程，大多数学生都会对其产生学习的欲望与求知欲。但是，如果教授“通用技术”课程的教师不能够做到突显“通用技术”的优势，在讲授这门课程时照本宣科，学生就会对其逐渐失去兴趣。因此，教师应该为学生学习“通用技术”树立目标，有组织地培养其学习兴趣，增加学生对这门课程的学习热情。

例如，在“通用技术”的相关教材中，有一节课是关于“三视图”的内容。对于三视图中的三投影面以及三视图的形成过程等内容并不好理解，甚至比较抽象。那么，很多学生在学习这些内容时都会感觉很吃力———三维空间转变成二维的三视图和中间的空间投影如何进行转换等内容都比较晦涩。此时，教师可以借助绘图软件帮助学生进行理解记忆。例如，立体图通过软件对位置进行调整可以显示出投影面的变化，让学生可以直观地看到最终的投影面。

如图1所示，这是一个经过多次切割的图形，在缺少立体图的情况下，学生要完成补线是非常困难的。因此，利用计算机建模，通过动态的视觉转换和精确的平面图绘制相似形进行视图的“三三对应”，可以让学生对各投影图形进行定形，再精确定位，以提高三视图补线的正确率。通过这样的演示，抽象的知识变得直观易懂，教师和学生都能够在教学过程中获得事半功倍的效果。

另外，通过计算机作图，还可以精确得到各斜面及其正投影图形。如图2所示，图形形状及区域完全符合主视图、左视图和俯视图的“三三对应”关系。在计算机中用不同斜度和间距的阴影线条标出“三三对应”关系，如斜面1通过计算机绘制出立体图和平面图，可以将立体问题转换为平面问题。采用精确的作图和多视角的计算机图形对相关知识进行呈现，能够让学生快速理解立体与平面间的对应关系，利于解决三视图补线难等问题。

3.2帮助人们明确设计思路和方案

“通用技术”旨在培养学生的技术素养———培养学生的创新思维、创新能力和动手能力。同时，“通用技术”也注重培养学生的整体能力。在“通用技术”课程中，动手能力固然重要，但要以思考和设计作为前提，然后再动手解决问题。比如，“通用技术”教材包含四大内容———结构、过程、系统和控制。学生在每学完一部分内容时，教材中都会布置一个与这一部分内容相关的设计作业。教材之所以进行如此编排，目的是使学生在学完这些内容后能够对所学的知识进行运用，并进行具体的产品设计，这既能够帮助学生掌握所学知识，也能够提升学生对知识的应用能力。

在进行产品设计的过程中，设计方案的整体构思和具体的效果是重要内容之一。学生在进行初步设计时，一般会用到画草图的方式，但是草图存在一定弊端———无法更好地展现出设计效果。所以，学生可以借助计算机软件绘制设计方案图，以此设计出更好的方案。

3.3使“通用技术”课程更有意义

学生在“通用技术”课程中，可以自行进行活动设计，这需要教师在上的课过程中，多为学生提供优秀的案例，并为学生事先准备一些需要用到的材料。活动设计有时会受到地点、工具和材料等方面的限制，这严重影响了活动设计的进行，在这样的情况下，我们可以利用计算机辅助设计的相关软件解决这些难题。例如，在“手电筒供电设计”和“室内电器系统设计”这两个设计活动中，前者所需材料、物品都比較常见，易于寻找，且该活动设计也不会受其他条件的影响。但是，后者涉及家庭环境和家用电器等，需要用到的材料不仅很难寻找，而且对于家庭电器的电路结构等，大多数学生并未对其进行深入了解，所以具体操作起来还会遇到很多困难。

如何解决这类问题？我们可以利用计算机辅助软件提供的模拟材料进行活动设计。比如，在“管道定量放水实验”中，先要安装设备，然后要明白如何控制防水装置（这就是学生所学的控制器和执行器的问题），最后进行定量放水实验。在实验的过程中，学生能够将控制器和执行器这两个知识点进行深刻理解，同时也增加了课堂的趣味性。

3.4培养学生具备较高的技术素养

“通用技术”重视对学生技术方面的培养，但这不是其唯一目的。不可否认，学生在技术素养方面的培养和学习非常重要，其中包括理解、使用、管理和参与技术的各项能力。而计算机辅助设计正是有益于学生技术素养培养的重要手段。

在培养学生技术素养的过程中，首先，要使学生真正理解技术的含义———明白自己学习技术的意义所在。如学习AUTOCAD能够帮助自己绘制三维图形;其次，学生要做到更深层次地理解技术设计———能够明白一些简单的设计以及问题产生的原因。如绘制三维图形是为做模型做准备;再次，学生一定要掌握技术素养的关键点。如要会使用AUTOCAD等软件，只有掌握了最重要的部分，才能够对其进行正确运用。所以，运用技术是一种综合能力，不仅需要理解，更要去掌握。

可以说，运用技术素养也是学生学习“通用技术”课程的最终目的。此外，在对学生进行技术素养培养时，教师需要对学生悉心教导、耐心讲解，一步一步地对学生进行知识渗透。总之，利用信息技术作为培养学生的教学手段对学生的学习具有很大影响。同时，计算机辅助设计也是一种教学媒介，能够帮助学生对知识进行深入理解，并熟练掌握。

4总结

从计算机辅助设计方面看“通用技术”学科的整体运用，在今后的教学过程中，学科教育更应该与信息技术紧密结合，使学生学好“通用技术”这门课程的同时，也能够更好地应用计算机辅助设计。此外，在对计算机辅助教学进行运用时，一定要了解学生的特点，据此制定符合实际的教学方法，激发学生学习计算机的热情。

计算机辅助教学是一种有效的教学手段，教师要对它进行合理运用，使其在提高学生对“通用技术”的掌握方面发挥重要作用。

作者简介：

赵伟英（1981—），本科，中学一级，研究方向：通用技术和物理教学。