试论研究生能力培养——《计算机辅助设计》多媒体教学

　　【论文关键词】计算机辅助设计　多媒体教学　研究生　能力培养
    [摘要]研究生能力培养是当前高校教学体制改革的重要内容，也是众多高校从教学型向研究型转变的重要任务。通过结合《计算机辅助设计》课程的特点，阐述了多媒体教学在《计算机辅助设计》课程中的应用。进而通过本课程的课堂教学方法论述了多媒体教学与研究生能力培养之间的关系。课堂教学实践表明，采用多媒体教学方法可以调动研究生学习积极性、提高研究生的创新与自学能力，达到良好的教学效果。
　　0引言
    计算机辅助设计(CAD)是机械类专业的专业选修课，以应用性为主的理论方法和实践并重的课程。主要讲解CAD技术的基本知识和相应的工程应用理念，在此基础之上向学生介绍CAD软件的应用。使学生掌握CAD的基本概念、GAD软件使用技能和开发中的基础知识，提高学生对CAD基本概念的理解和CAD软件的实践能力。
    随着计算机技术的迅猛发展和日益普及，多媒体早已进人教育领域，多媒体在教学上的应用，使得教学手段、教学方法、教材观念与形式、课堂教学结构以及教学理论都发生了变革。
    本文将围绕如何借助多媒体的强大功能提高CAD课程的教学效果展开讨论，继而结合研究生能力培养来阐述多媒体教学的重要性。
　　1多媒体教学在CAD课程中的应用
    多媒体教学是指在教学过程中，根据教学目标和教学对象的特点，通过教学设计，合理选择和运用现代教学媒体，并与传统教学手段有机组合，共同参与教学全过程，以多种媒体信息作用于学生，形成合理的教学过程结构，达到最优化的教学效果。
    《计算机辅助设计》不同于其他课程，它是一门实践性很强的课程，需要学生在学好理论知识的同时又要熟练掌握和灵活运用相关软件操作功能。因此这门课程的教学主要需要把握以下几个方面:
    (1)CAD基本理论的阐述;
    (2)结合授课对象的具体专业方向阐述CAD的内涵与外延;
    (3)具体CAD软件的应用教学。
    在以上三个方面的教学中结合多媒体手段将能收到更好的授课效果。
    1)对于CAD的基本理论主要可以结合多媒体技术具体阐述CAD的含义及特点、CAD的组成、CAD新技术等等。该部分内容中表示CAD特点与要素关系的图表较多，可以结合幻灯课件采用重点色突出与层次递进显示的方法进行重点阐述。在介绍CAD新技术章节时，可以结合幻灯课件具体展示各种新技术的应用产品模型及分类等等。如有条件还可结合3DS MAX等动态显示软件展示CAD产品的工作过程等等。
    2)计算机辅助设计是一门通用性很强的专业课程，在教学过程中应针对授课对象的具体专业方向有针对性的阐述CAD的内涵与外延。CAD的概念有狭义与广义之分，本课程所阐述的内容特指广义的CAD，即CAD设计工作不仅仅围绕着几何造型展开，而且更广泛的涉及到有限元分析、动力学分析与仿真、运动学分析与仿真等考察产品综合特性的领域。结合具体授课对象为车辆工程专业学生，在多媒体中引人范例教学法。具体采用章节方式介绍三部分内容:汽车零部件的三维建模及结构强度分析、汽车整车建模及动态仿真、汽车子系统分析与优化。这三部分范例用到了UG,ANSYS,ADAMS,MATLAB多个软件，根据各范例形象生动地阐述CAD的分析流程及工程实际价值。
    3)一般说来计算机辅助设计课程总要落实到一个具体的CAD软件的应用。本课程所讲授的can软件是UG。由于UG软件的功能强大，功能模块众多，因此选择常用且基本的模块进行介绍。借助多媒体教学的手段现场通过电脑演示，根据递进关系，先后介绍UG建模基本环境、参数设定方法、常用工具、草图绘制、实体造型功能等。在利用多媒体现场演示的过程中采用多种方法激发学生的学习兴趣:
　　[8]电大学习网.免费论文网[EB/OL]. /d/file/p/2024/0424/fontbr />   (1)介绍软件之前可以先展示利用UG绘制的各种三维造型及复杂的总体装配图，借以阐明UG的强大功能，激发学生的学习热情。
    (2)基本环境及常用工具的教学可以结合实例进行阐述，这样可以更加直观和形象的反映各工具条的基本性能和适用范围。
    (3)草图绘制中关于几何约束和尺寸约束的功能需要详细介绍，这是实体建模的基础。可在课堂上现场演示从简单到复杂的草图绘制流程。为了更好的利用课堂有限时间也可以采用录制动画进行放映和讲解同步的手段。
    (4)三维实体建模在课堂上的演示以简单模型为主，但该类模型需要具有典型性和代表性，应该是复杂模型的简单基本元素，课后可以布置复杂模型的上机作业，在上机时段进行有针对性的辅导。
　　2多媒体教学与研究生能力培养
    一方面，研究生的创新能力和工程实践能力与其本身的专业知识体系是否完备有很大关系;另一方面，研究生学习的最终目的并不仅仅是掌握知识，更重要的是掌握获得知识的方法，以便认识新事物、研究新情况、解决新问题，这才是知识的价值所在。
    结合CAD课程教学总结出多媒体与研究生能力培养的关系:
　　2.1多媒体教学可以提高研究生学以致用的能力
    通过课堂上进行CAD范例讲解并与研究生进行互动，使研究生从视、听、说多方面接触UG软件。如果条件允许，可以让研究生携带笔记本电脑到课堂，跟随老师的演示进行实时学习，这样可以达到事半功倍的效果，另一方面也极大的调动了研究生的学习热情。课后布置较为复杂的零件三维造型作业，研究生可以迅速的根据上课所学知识完成作业，发现问题并解决问题。这无疑大大提高了研究生学以致用的能力。
　　2.2多媒体教学可以提高研究生创新实践能力
    如前所述，CAD多媒体教学中引入范例教学法阐明课程的广义应用价值。此方面通过图文并茂、动画演示来激发研究生的学习热情。另外，其重要的作用还在于可以使研究生更多的主动积极思考，根据范例举一反三。课后可布置相关大作业，令研究生根据各自的研究方向进行基于CAD相关软件的课程设计，为研究生今后开展科研创新工作打下坚实的基础。
　　2.3多媒体教学可以提高研究生自学能力
    由于UG功能非常强大，课堂上只能围绕某些模块的一部分典型操作命令进行多媒体演示，但由于研究生可以携带笔记本电脑进人课堂，因此在课堂上采用启发式教学，促使研究生通过为了完成某些造型自发去熟悉更多的操作命令，同时比较多个相类似的操作命令的功能区别。这样可以大大提高研究生的通过自学发现问题解决问题的能力。
　　3小结
    多媒体技术无可比拟的优势使得其在现代教学活动中起着越来越重要的作用。要想取得理想的教学成果，除了注重教学方法外，更重要是根据研究生自身特点和专业研究方向因材施教，把培养研究生能力与多媒体教学有机的结合起来，只有这样才能为研究生后续从事科学研究打下坚实的基础。
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