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試論研究生能力培養-《計算機輔助設計》多媒體教學的啟示
【論文關鍵詞】計算機輔助設計 多媒體教學 研究生 能力培養
[論文摘要]研究生能力培養是當前高校教學體制改革的重要內容，也是眾多高校從教學型向研究型轉變的重要任務。通過結合《計算機輔助設計》課程的特點，闡述了多媒體教學在《計算機輔助設計》課程中的應用。進而通過本課程的課堂教學方法論述了多媒體教學與研究生能力培養之間的關系。課堂教學實踐表明，采用多媒體教學方法可以調動研究生學習積極性、提高研究生的創新與自學能力，達到良好的教學效果。
0引言
計算機輔助設計(CAD)是機械類專業的專業選修課，以應用性為主的理論方法和實踐并重的課程。主要講解CAD技術的基本知識和相應的工程應用理念，在此基礎之上向學生介紹CAD軟件的應用。使學生掌握CAD的基本概念、GAD軟件使用技能和開發中的基礎知識，提高學生對CAD基本概念的理解和CAD軟件的實踐能力。
隨著計算機技術的迅猛發展和日益普及，多媒體早已進人教育領域，多媒體在教學上的應用，使得教學手段、教學方法、教材觀念與形式、課堂教學結構以及教學理論都發生了變革。
本文將圍繞如何借助多媒體的強大功能提高CAD課程的教學效果展開討論，繼而結合研究生能力培養來闡述多媒體教學的重要性。
1多媒體教學在CAD課程中的應用
多媒體教學是指在教學過程中，根據教學目標和教學對象的特點，通過教學設計，合理選擇和運用現代教學媒體，并與傳統教學手段有機組合，共同參與教學全過程，以多種媒體信息作用于學生，形成合理的教學過程結構，達到最優化的教學效果。
《計算機輔助設計》不同于其他課程，它是一門實踐性很強的課程，需要學生在學好理論知識的同時又要熟練掌握和靈活運用相關軟件操作功能。因此這門課程的教學主要需要把握以下幾個方面:
(1)CAD基本理論的闡述;
(2)結合授課對象的具體專業方向闡述CAD的內涵與外延;
(3)具體CAD軟件的應用教學。
在以上三個方面的教學中結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合多媒體技術具體闡述CAD的含義及特點、CAD的組成、CAD新技術等等。該部分內容中表示CAD特點與要素關系的圖表較多，可以結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新技術章節時，可以結合幻燈課件具體展示各種新技術的應用產品模型及分類等等。如有條件還可結合3DS MAX等動態顯示軟件展示CAD產品的工作過程等等。
2)計算機輔助設計是一門通用性很強的專業課程，在教學過程中應針對授課對象的具體專業方向有針對性的闡述CAD的內涵與外延。CAD的概念有狹義與廣義之分，本課程所闡述的內容特指廣義的CAD，即CAD設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、動力學分析與仿真、運動學分析與仿真等考察產品綜合特性的領域。結合具體授課對象為車輛工程專業學生，在多媒體中引人范例教學法。具體采用章節方式介紹三部分內容:汽車零部件的三維建模及結構強度分析、汽車整車建模及動態仿真、汽車子系統分析與優化。這三部分范例用到了UG,ANSYS,ADAMS,MATLAB多個軟件，根據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計課程總要落實到一個具體的CAD軟件的應用。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。借助多媒體教學的手段現場通過電腦演示，根據遞進關系，先后介紹UG建模基本環境、參數設定方法、常用工具、草圖繪制、實體造型功能等。在利用多媒體現場演示的過程中采用多種方法激發學生的學習興趣:
(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雜的總體裝配圖，借以闡明UG的強大功能，激發學生的學習熱情。
(2)基本環境及常用工具的教學可以結合實例進行闡述，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。可在課堂上現場演示從簡單到復雜的草圖繪制流程。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，應該是復雜模型的簡單基本元素，課后可以布置復雜模型的上機作業，在上機時段進行有針對性的輔導。
2多媒體教學與研究生能力培養
一方面，研究生的創新能力和工程實踐能力與其本身的專業知識體系是否完備有很大關系;另一方面，研究生學習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。
結合CAD課程教學總結出多媒體與研究生能力培養的關系:
2.1多媒體教學可以提高研究生學以致用的能力
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習，這樣可以達到事半功倍的效果，另一方面也極大的調動了研究生的學習熱情。課后布置較為復雜的零件三維造型作業，研究生可以迅速的根據上課所學知識完成作業，發現問題并解決問題。這無疑大大提高了研究生學以致用的能力。
2.2多媒體教學可以提高研究生創新實踐能力
如前所述，CAD多媒體教學中引入范例教學法闡明課程的廣義應用價值。此方面通過圖文并茂、動畫演示來激發研究生的學習熱情。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，根據范例舉一反三。課后可布置相關大作業，令研究生根據各自的研究方向進行基于CAD相關軟件的課程設計，為研究生今后開展科研創新工作打下堅實的基礎。
2.3多媒體教學可以提高研究生自學能力
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式教學，促使研究生通過為了完成某些造型自發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別。這樣可以大大提高研究生的通過自學發現問題解決問題的能力。
3小結
多媒體技術無可比擬的優勢使得其在現代教學活動中起著越來越重要的作用。要想取得理想的教學成果，除了注重教學方法外，更重要是根據研究生自身特點和專業研究方向因材施教，把培養研究生能力與多媒體教學有機的結合起來，只有這樣才能為研究生后續從事科學研究打下堅實的基礎。
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