時間：2022-08-19 09:52:57
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具體操作順序是根據(jù)已設(shè)定的款式圖完成手工結(jié)構(gòu)設(shè)計，然后由服裝cad修改或重新生成手工樣板、工業(yè)紙樣，最終在服裝生產(chǎn)工藝課結(jié)束時獲得最終成衣。也就是說，這個“大任務(wù)”是由不同課程下的一個個“小任務(wù)”組成的。整個教學模式下的各個課程，在時間上既是相互獨立的，在內(nèi)容上又是緊密相連、環(huán)環(huán)相扣、互相印證的。表面上看課程是分散了，實際上具有很大的綜合性。同時課程相互關(guān)聯(lián)、承接、遞進，從而實現(xiàn)了知識的共同增長。在這種模式下，除原來課程的考核方式外，學生自行組織的靜、動態(tài)展演也可作為一項考核方式來體現(xiàn)學生學習的效果，這樣會激發(fā)學生的求知欲，在實物的展示中產(chǎn)生成就感，為后續(xù)的學習打下堅實的基礎(chǔ)。在這種模式的實現(xiàn)下，每個同學在學習的過程中都可體會到做設(shè)計師的角色，更深一步領(lǐng)會企業(yè)生產(chǎn)過程，因此，服裝CAD是融合設(shè)計師思想，使服裝設(shè)計更加科學化、高速化的技術(shù)。更能夠充分認識到學習服裝CAD技術(shù)的重要性和實用性，以及在以后的工作中使用的價值，讓學生感覺到能夠?qū)W以致用，極大激發(fā)了學生的學，也激勵了教師的教，是教與學的雙贏的促進方式。
（二）改變傳統(tǒng)授課方式原有教學模式下的教與學已不能真正帶動學生學習的積極性，教師應(yīng)針對服裝CAD應(yīng)用型特點做出調(diào)整。把原有的灌輸型教學方法改為學生主動學習的方法，只需在課程開始時首先布置以上所述的“小任務(wù)”，各個“小任務(wù)”由于“大任務(wù)”的不同而有所區(qū)別，由學生分組共同完成；教師授課時可直接講授工具的用法，然后由學生在完成“任務(wù)”的過程中學習和加深對具體工具的用法，期間對遇到難以解決的問題可互相討論或直接由教師指導完成。由于是帶有問題性的、任務(wù)性的學習，這種方法直接激發(fā)學生主動學習的興趣，學生對于知識點的領(lǐng)悟，要比教師直接灌輸講授這種方法更有效。
（三）選擇多軟件學習，提高硬件配套設(shè)施利用率國內(nèi)外服裝CAD軟件種類繁多，教學授課所使用的軟件選擇余地較大，在教學中不可能把所有的軟件都放到課堂上進行學習，這是教學設(shè)備和教學計劃所不允許的。應(yīng)選擇具有代表性的、在多數(shù)服裝企業(yè)中應(yīng)用廣泛的軟件，而且其功能、操作習慣符合我國服裝行業(yè)習慣這樣要求的2～3個軟件，以一個為主，在正常教學中引入，另外兩個為輔，以案例方式在軟件新的功能上以及不同軟件的區(qū)別上向?qū)W生介紹，可以通過課后作業(yè)的形式使學生深入學習，這樣學生對市場上主流軟件并不陌生，即使在就業(yè)后遇到?jīng)]接觸過的軟件入手也不會感到困難。因為服裝CAD軟件在功能模塊上的劃分基本是一致的，不同的是各軟件工具的使用方法及特點，深入了解和學習2～3個軟件后，其它則正如我們所說的會觸類旁通，并不困難。另外，在服裝CAD的選擇上要綜合考慮服裝行業(yè)以及服裝CAD的未來發(fā)展趨勢，所選擇的服裝CAD要代表實際生產(chǎn)中的新應(yīng)用、新技術(shù)和新工藝，軟件在教學的同時要與開發(fā)商保持同步升級和更新。軟件的學習與應(yīng)用離不開配套的硬件設(shè)施，正如前面的內(nèi)容所提到的，學生帶有任務(wù)性質(zhì)的學習最終目的是通過服裝CAD技術(shù)獲得成衣，這一目標的實現(xiàn)離不開數(shù)字化儀、打印機、繪圖儀等專業(yè)設(shè)備，可建設(shè)專業(yè)電腦機房，軟硬件設(shè)施不分離，這樣授課的同時可讓學生直接輸入或輸出1:1紙樣，進行修改，從理論轉(zhuǎn)化為實踐認識，是對學習過程和生產(chǎn)實踐過程的更深層次的掌握。
（1）實例教學法
在CDIO教學理念的啟發(fā)下，為加強學生對土木工程CAD基礎(chǔ)知識的學習，采用實例教學法。打破傳統(tǒng)照本宣科的教學模式，結(jié)合土木工程CAD課程的基礎(chǔ)知識和相關(guān)命令，精選針對性和啟發(fā)性較強的繪圖實例，將實例中所包含的知識點歸納出來，重新組織安排教學內(nèi)容，由淺入深、循序漸進地逐步講解，然后在實例演示中針對具體的操作再進行重點講解，最后學生結(jié)合實例進行相關(guān)命令的練習。通過實例教學，能夠使學生意識到課程學習的重要意義，激發(fā)學生的學習積極性，提高學生識圖、制圖的能力，滿足了學生學以致用的需求，教學效果得到明顯提高。
（2）項目設(shè)計法
隨著授課內(nèi)容的不斷深入，學生的繪圖能力不斷得到提高。這時，在教學過程中引入項目設(shè)計法，將CDIO提出的構(gòu)思、設(shè)計、實施、運行過程應(yīng)用于具體的項目設(shè)計中，可以在提高學生計算機繪圖能力的同時，培養(yǎng)學生的個人能力和團隊合作能力。教師可將每個班級的學生進行分組（每3～4人為一組），每組布置不同的設(shè)計項目（如根據(jù)任務(wù)書要求，繪制一教學樓的底層平面圖等），要求學生在規(guī)定的時間段內(nèi)完成相應(yīng)的項目，其具體實施過程如圖1所示。學生接到項目任務(wù)書后，通過查詢搜集資料進行構(gòu)思、小組討論、方案設(shè)計、繪制圖形等有計劃、有步驟的訓練，能夠切身體驗到CAD軟件在實際工程設(shè)計中的應(yīng)用，不僅調(diào)動了學生主觀能動性，還培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力、分析解決工程實際問題的能力和溝通協(xié)作的能力，真正實現(xiàn)了“做中學”、“學中用”。
豐富教學內(nèi)容
（1）與土木工程制圖課程的融合
在重新修訂教學計劃時，可以考慮將土木工程制圖和土木工程CAD這兩門課程內(nèi)容融合在一起，有利于解決傳統(tǒng)土木工程制圖與現(xiàn)代CAD技術(shù)脫節(jié)的問題。學生在掌握制圖規(guī)范的基礎(chǔ)上，分別用手工和計算機來完成制圖大作業(yè)，不僅可以提高學生的學習興趣，還能將理論與實踐、傳統(tǒng)與現(xiàn)代有機地結(jié)合起來，對兩門課程的知識的融會貫通有很大幫助。
（2）相關(guān)專業(yè)設(shè)計軟件的介紹
CDIO理念強調(diào)產(chǎn)業(yè)的需求及個人職業(yè)技能的培養(yǎng)，為適應(yīng)建筑行業(yè)對人才的需求，提高畢業(yè)生的實際工作能力，筆者建議在CAD的教學基礎(chǔ)上，增加對目前建筑設(shè)計單位比較普及的結(jié)構(gòu)計算軟件——PKPM系列軟件的介紹，使學生能夠初步了解應(yīng)用PKPM軟件進行結(jié)構(gòu)計算和繪制施工圖的整個過程，激發(fā)學生學習該軟件的積極性和主動性，以拓展學生的知識面。
改善教學環(huán)境
1 引言
《汽車設(shè)計》是車輛(汽車)工程專業(yè)或方向的一門專業(yè)核心課程，也是一門實踐性非常強的課程。該課程任務(wù)是使學生學會分析和評價汽車及其各總成的結(jié)構(gòu)和性能，合理選擇結(jié)構(gòu)方案及有關(guān)參數(shù)，并學到一些汽車主要零部件的設(shè)計和計算方法和總體設(shè)計的一般方法，為從事汽車技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)。然而《汽車設(shè)計》課程因為涉及內(nèi)容廣泛、概念眾多、公式量大，因此采用傳統(tǒng)的教學模式已經(jīng)不能適應(yīng)社會需求的發(fā)展[1]。目前我校汽車設(shè)計課程在教學中存在教學過于理論化，學生對于其理論知識的學習深度不夠，知識難以接受理解。實踐教學相對理論教學滯后，因此有必要對課程教學方法進行改革。
2教學方法改革
2.1多媒體演示教學
將多媒體教學課件引入到汽車設(shè)計理論教學中，具有以下幾個優(yōu)點：①圖文并茂；它既能通過圖形的講解去理解結(jié)構(gòu)的設(shè)計原理，又能通過文字對內(nèi)容的歸納進行理論教學[2]。②信息量大、滿足教學要求；枯燥的理論教學激發(fā)不了學生對課程內(nèi)容的興趣，通過課件可以引入很多實際設(shè)計中的知識從而增強學生的學習激情。③三維動畫能清楚反映總成部件的相互運動情況，從而更好地加深學生對知識的理解。如手動變速器的設(shè)計教育論文，由于涉及眾多齒輪的設(shè)計公式，教師很難講授清楚，學生理解起來也很吃力。通過計算機課件，把變速器的設(shè)計過程通過動畫直觀展示，使學生形成清晰的感官認識，對正確理解和掌握知識點發(fā)揮了很大的作用，不僅順利完成了難點教學，也使學生體驗到科學的奧妙和技術(shù)的強大動力。④通過課件的聲、圖、文字、動畫有機的融合，能激發(fā)學生的興趣，使學生能夠集中注意力進行聽課，從而提高課堂教學質(zhì)量的效果。
2.2 CAD/ CAE/ VPT等先進設(shè)計方法引入汽車設(shè)計教學中
隨著計算機相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,幾何模型的設(shè)計從二維轉(zhuǎn)向三維。在實現(xiàn)CAD/ CAE/ CAM 一體化的過程中,產(chǎn)品的設(shè)計、制造、檢測全部實現(xiàn)無紙化,因此在汽車設(shè)計的教學中要與時俱進，將現(xiàn)代的設(shè)計手段、設(shè)計方法引入到汽車設(shè)計教學中[3-4]。
在汽車設(shè)計的教學中，對于傳統(tǒng)部件的設(shè)計，可以采用CAD的設(shè)計方法進行教學,教學的重點可以通過使用三維設(shè)計軟件進行汽車總成部件的設(shè)計。如圖1所示，左圖為變速器設(shè)計中所用設(shè)計公式的計算小軟件，通過課程教學中的演示學生可以清楚地看出設(shè)計的步驟，根據(jù)計算后的結(jié)果引入CAD設(shè)計軟件，最終形成右圖所示的三維總成件，整個變速器的設(shè)計清楚可見，同時又通過先進的設(shè)計方法使學生掌握了現(xiàn)代汽車設(shè)計的相關(guān)方法論文格式范文。目前,機械CAD軟件可以實現(xiàn)從概念設(shè)計、三維零部件建模到裝配分析等各功能的設(shè)計。
圖1 變速器設(shè)計實例
CAE設(shè)計方法的引入是汽車設(shè)計教學中又一個形象的方法。目前汽車制造企業(yè)在樣機的制作、實驗和性能評價過程中會充分利用計算機技術(shù)進行分析和仿真,這樣無疑可以減少樣機或試制品的制作次數(shù)。在三維模型組裝完畢后,可將模型轉(zhuǎn)化到仿真軟件上進行動態(tài)仿真,模擬真實環(huán)境進行三維動態(tài)和碰撞等的分析,可以發(fā)現(xiàn)部件運動以后的問題,還可將關(guān)鍵部件或部位放在有限元分析軟件中,對其在各種工況下的受力和變形進行分析,及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計的薄弱環(huán)節(jié),避免設(shè)計缺陷。CAE設(shè)計方法引入汽車設(shè)計課程教學中,不僅可以提高學生對課本理論知識的理解，更可以使企業(yè)實際需求與學生學習相結(jié)合，從而引導學生進行更加有針對性的學生。如圖2所示，為轉(zhuǎn)向節(jié)設(shè)計的CAE受力分析結(jié)果圖，通過改組圖片對比學生可以容易明白轉(zhuǎn)向節(jié)在設(shè)計時應(yīng)該考慮到三種特殊工況情況下的受力分析。
（a）車輪越過不平路面工況(b)緊急制動工況(c)側(cè)滑工況
圖2轉(zhuǎn)向節(jié)設(shè)計實例
虛擬樣機技術(shù)(VPT)就是在建筑第一臺物理樣機之前，設(shè)計師利用計算機技術(shù)建立機械系統(tǒng)的數(shù)字化模型，進行仿真分析并以圖形方式顯示該系統(tǒng)在真實工程條件下的各種特性，從而修改并得到最優(yōu)化設(shè)計方案的技術(shù)。虛擬樣機技術(shù)利用虛擬環(huán)境在可視化方面的優(yōu)勢以及可交互式探索虛擬物體的功能教育論文，對產(chǎn)品進行幾何、功能、制造等許多方面交互的建模與分析。它在CAD模型的基礎(chǔ)上，把虛擬技術(shù)與仿真方法相結(jié)合，為產(chǎn)品的研發(fā)提供了一個全新的設(shè)計方法。圖3為引入VPT技術(shù)形成的車橋差速器仿真模型，通過該模型的運動仿真可以清楚地分析出部件在運動過程中的受力變化情況。
圖3VPT設(shè)計實例
只有這樣才能夠提高學生的動手能力，增加學生對汽車設(shè)計理論的直接了解，有利于老師和學生之間的互動水平。
2.3 項目教學法引入到汽車設(shè)計教學工作中
項目教學法是一種以項目為導向，將理論與實際相結(jié)合的先進教學方法[5]。汽車設(shè)計課程因為所涉及實際性較強，教師在教學中可以設(shè)立相關(guān)小的項目。項目教學法便于用在汽車某個總成或部件的設(shè)計項目上,如轉(zhuǎn)向器的設(shè)計、麥弗遜式獨立懸架的性能計算、離合器膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計等。通過項目教學進一步鞏固學過的知識，強調(diào)學生的動手能力。
3．結(jié)束語
綜上所述，通過對汽車設(shè)計課程教學方法的改進，按照新的教學改革思路，經(jīng)過這幾年的摸索，不斷總結(jié)經(jīng)驗，初步取得了較好的成績，學生對于汽車設(shè)計課程的教學測評已經(jīng)連續(xù)2年獲得優(yōu)秀等級，達到了課程的培養(yǎng)目標。
參考文獻：
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Research on practice teaching mode of computer aided design of IC layout course
Shi Min， Zhang Zhenjuan， Huang Jing， Zhu Youhua， Zhang Wei
Nantong University， Nantong， 226019， China
Abstract： In this paper， the practice teaching mode of Computer Aided Design of IC layout course is discussed. According to one trunk line and two related course experiments mode， the experiment contents and methods were designed and implemented. Meanwhile， other efforts including emphasis of extracurricular scientific competition and reform of course practicum， were adopted to pay attention to the cultivation of comprehensive ability for students. The practice teaching mode proved that better teaching effect have been obtained.
Key words： Computer Aided Design of IC layout； practice teaching mode； course experiments； practicum
目前，高速發(fā)展的集成電路產(chǎn)業(yè)使IC設(shè)計人才炙手可熱，而集成電路版圖CAD技術(shù)是IC設(shè)計人才必須具備的重要技能之一。集成電路版圖CAD課程是我校電子科學與技術(shù)專業(yè)和集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)重要的專業(yè)主干課，開設(shè)在大三第二學期，并列入我校第一批重點課程建設(shè)項目。本課程的實踐教學是教學活動的重要組成部分，它是對理論教學的驗證、補充和拓展，具有較強的直觀性和操作性，旨在培養(yǎng)學生的實踐動手能力、組織管理能力、創(chuàng)新能力和服務(wù)社會能力。結(jié)合幾年來的教學實踐，筆者從本課程實驗、課程設(shè)計、課外科技競賽等實踐環(huán)節(jié)的設(shè)計工具、教學內(nèi)容設(shè)計、教學方法和教學手段、師資隊伍建設(shè)以及考核管理等方面進行總結(jié)。探討本課程實踐教學模式可加強學生應(yīng)用理論知識解決實際問題的能力，提升就業(yè)競爭力，對他們成為IC設(shè)計人才具有十分重要的意義。
1 版圖設(shè)計工具
集成電路CAD技術(shù)貫穿于集成電路整個產(chǎn)業(yè)鏈（設(shè)計、制造、封裝和測試），集成電路版圖設(shè)計環(huán)節(jié)同樣離不開CAD工具支持。目前業(yè)內(nèi)主流版圖設(shè)計工具有Cadence公司的Virtuoso，Mentor Graphics公司的IC Flow，Springsoft公司的Laker_L3，Tanner Research公司的L_Edit和北京華大九天公司的Aether等。這些版圖設(shè)計工具的使用流程大同小異，但在自動化程度、驗證規(guī)模、驗證速度等方面有所差異，在售價方面，國外版圖設(shè)計工具貴得驚人，不過近年來這些公司相繼推出大學銷售計劃，降低了版圖設(shè)計工具的價格。高校選擇哪種版圖設(shè)計工具進行教學，則視條件而定。我校電子信息學院有2個省級實驗教學示范中心和1個省部共建實驗室，利用這些經(jīng)費，我們購買了部分業(yè)內(nèi)一流的EDA工具進行教學和科研。目前，我校版圖設(shè)計工具有北京華大九天公司的Aether和Springsoft公司的Laker_L3。
2 兩種相輔相成的實驗教學模式
我校集成電路版圖CAD課程共48學時（理論講授24學時、實驗24學時），實驗環(huán)節(jié)是本課程教學的重要部分，在有限的實驗教學時間內(nèi)既要完成教學內(nèi)容，又要培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力，需要對實驗教學模式進行改革和創(chuàng)新。本課程實驗教學的目的與要求：與理論教學相銜接，熟練使用版圖設(shè)計工具，學會基本元器件、基本數(shù)字門電路、基本模擬單元的版圖設(shè)計，為本課程后續(xù)的課程設(shè)計環(huán)節(jié)做準備。緊緊圍繞“一個規(guī)則（版圖幾何設(shè)計規(guī)則）、兩個流程（版圖編輯流程和驗證流程）、四個問題”這條主線設(shè)計實驗內(nèi)容[1，2]。要解決的4個問題分別是：（1）版圖設(shè)計前需要做哪些準備工作？（2）如何理解一個元器件（晶體管、電阻、電容、電感）的版圖含義[3，4]？（3）如何修改版圖中的幾何設(shè)計規(guī)則檢查錯誤？（4）如何修改版圖和電路圖一致性錯誤？表1為本課程實驗內(nèi)容、對應(yīng)學時及對應(yīng)知識點。筆者設(shè)計了兩種相輔相成的實驗教學模式：系統(tǒng)化實驗教學模式和實例化實驗教學模式。系統(tǒng)化實驗教學從有系統(tǒng)的、完整的角度出發(fā)設(shè)計了實驗教學內(nèi)容，如設(shè)計實驗3（數(shù)字基本門電路版圖閱讀）時，安排了5學時，采用3種版圖閱讀方式：讀現(xiàn)有版圖庫中的單元電路版圖、顯微鏡下讀版圖和讀已解剖的芯片版圖照片。針對同一內(nèi)容，采用不同形式，彼此類比，加深印象，既有實物，又有動手操作，增強了直觀性和感性認識。又如設(shè)計實驗5（模擬單元MOS差分對管版圖設(shè)計）時，安排了5學時，從器件匹配的重要性入手，給出MOS差分對管的電路圖，講解具體器件的形狀、方向、連接對匹配的影響，特別是工藝過程引入器件的失配和誤差，對MOS差分對管的3種版圖分布形式（管子方向不對稱形式、垂直對稱水平柵極形式、垂直對稱垂直柵極形式）進行逐一分析，指出支路電流大小對金屬線的寬度要求，對較大尺寸的對管，采用“同心布局”結(jié)構(gòu)。實例化實驗教學先提出目標實例，圍繞該實例，設(shè)計具體步驟，教師先示范，學生再模仿，如設(shè)計實驗7（集成無源器件版圖設(shè)計）時，由于集成電阻、電容和電感種類很多，不能面面俱到，要求只對多晶硅電阻、平板多晶硅電容和金屬多匝螺旋形電感等常用元件進行版圖分析和設(shè)計。課堂實驗的內(nèi)容和課時是有限的，為此我們設(shè)置了課外實驗項目，感興趣的學生選取一些實驗項目自己完成，指導教師定期檢查。學院開放了EDA實驗中心（2007年該中心被遴選為省級實驗教學示范中心建設(shè)點，2009年12月通過省級驗收），學生對本課程很感興趣，課外使用EDA實驗室進行自主實驗相當踴躍。通過上述的實驗教學方法，特別是課外實驗項目的訓練，學生分析問題、解決問題的能力和科研素養(yǎng)得到了提高。
表1 課程實驗內(nèi)容、對應(yīng)學時及對應(yīng)知識點
表1（續(xù)）
4 基于0.6μmCMOS工藝的數(shù)字門電路版圖設(shè)計 5 理解上華華潤0.6 μm硅柵CMOS幾何設(shè)計規(guī)則；學會CMOS反相器、傳輸門、與非、或非等基本門電路版圖設(shè)計；DRC檢查。
5 基于0.6 μmCMOS工藝的MOS差分對管版圖設(shè)計 4 MOS差分對管版圖設(shè)計，包括匹配原則、同心布局等，DRC檢查。
6 版圖電路圖一致性檢查 3 掌握LVS流程、LVS錯誤修改。
7 集成無源器件版圖設(shè)計 3 多晶硅電阻、平板多晶硅電容和金屬多匝螺旋形電感等常用元件版圖設(shè)計。
3 改革課程設(shè)計環(huán)節(jié)
課程設(shè)計是本課程培養(yǎng)學生工程應(yīng)用能力的綜合性實踐教學環(huán)節(jié)，時間2周，集中指導，提前1個月發(fā)給學生任務(wù)書和指導書，每個班配備2名指導教師，注重過程控制。筆者在教學內(nèi)容、考核等方面進行了改革和創(chuàng)新：在教學內(nèi)容設(shè)計上，給出了必做題和選做題，在選做題中要求每位學生完成數(shù)字電路版圖1題和模擬電路版圖1題，具體題目由抽簽決定，做到1人1題，避免學生抄襲。考核成績由課程設(shè)計成果（占50%）、小論文（占30%）、答辯（占20%）三方面綜合給出。以往的課程設(shè)計報告改為撰寫科技小論文，包括中英文題目、中英文摘要及關(guān)鍵詞、引言、電路原理與分析、版圖設(shè)計過程、分析與討論、結(jié)束語和參考文獻，讓學生學習如何撰寫科技論文。精選優(yōu)質(zhì)小論文放在本課程網(wǎng)上學習資料庫里，供學生相互傳閱和學習。課程設(shè)計答辯具體要求參照畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯要求，包括準備PPT講稿、講解5分鐘、指導教師點評等過程，每位學生至少需要10分鐘時間。學生對課程設(shè)計答辯反映相當好，鍛煉了語言組織和口頭表達能力，而且相互間可以直接交流和學習。我們還挑選課程設(shè)計成績優(yōu)秀的學生參加校內(nèi)集成電路版圖設(shè)計大賽。雖然課程設(shè)計的改革和實踐需要教師付出很多精力和時間，但我們無怨無悔，學生的認可和進步是我們最大的收獲。
4 精心指導學生參加課外科技競賽
目前我校學生參加的集成電路版圖設(shè)計競賽有校級版圖設(shè)計大賽以及行業(yè)協(xié)會和企業(yè)組織的版圖設(shè)計競賽等。由校教務(wù)處主辦，電子信息學院承辦的南通大學版圖設(shè)計大賽是校級三大電子設(shè)計競賽之一，每年8月底舉行，邀請集成電路設(shè)計公司一線設(shè)計人員和半導體協(xié)會專業(yè)人士擔任評委，增加了競賽的專業(yè)性和公正性，目前已經(jīng)舉辦了6屆，反響不錯。從校級版圖設(shè)計大賽獲獎?wù)咧刑暨x一部分學生參加行業(yè)協(xié)會和企業(yè)組織的版圖設(shè)計競賽，如蘇州半導體協(xié)會主辦的集成電路版圖設(shè)計技能競賽、北京華大九天公司主辦的“華大九天杯”集成電路設(shè)計大賽，其中“華大九天杯”集成電路設(shè)計大賽將挑選優(yōu)秀獲獎學生參加華潤上華的免費流片，學生經(jīng)歷從電路設(shè)計、版圖設(shè)計及驗證、流片到測試各個環(huán)節(jié)，提高了綜合訓練能力。
5 加強師資隊伍建設(shè)
要提高課程實踐環(huán)節(jié)的教學質(zhì)量，關(guān)鍵是指導教師要思想素質(zhì)好，專業(yè)理論知識強，科研水平高，因此我們著力建立一支年齡結(jié)構(gòu)、職稱合理的實踐教學隊伍。目前很多年輕教師是從校園走向校園，畢業(yè)后直接上崗指導學習實踐，缺少工程實踐經(jīng)歷和經(jīng)驗。為了提高教師自身的業(yè)務(wù)水平，加強對年輕教師的培養(yǎng)，近十年來，我院每年暑假舉行集成電路CAD技術(shù)實踐培訓班，由經(jīng)驗豐富的教學、科研一線教師主講；不定期地邀請一流IC設(shè)計公司一線設(shè)計人員來院開設(shè)講座；同時挑選年輕骨干教師到一流IC設(shè)計公司學習和實踐，時間至少半年以上；現(xiàn)已聘請IC設(shè)計公司一線設(shè)計人員6人為兼職教師，指導課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計。集成電路CAD技術(shù)日新月異，課程實踐環(huán)節(jié)師資隊伍建設(shè)必須與時俱進。
6 結(jié)束語
我校電子科學與技術(shù)專業(yè)、集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)2012年被評為省重點建設(shè)專業(yè)，也是江蘇省首批培養(yǎng)卓越工程師的專業(yè)。集成電路版圖設(shè)計是這兩個專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)計劃的重要內(nèi)容之一，總結(jié)和探討集成電路版圖CAD課程實踐教學意義重大，今后我們要繼續(xù)推進該課程實踐環(huán)節(jié)的建設(shè)與改革，不斷探索，為我國集成電路設(shè)計人才的培養(yǎng)而努力奮斗。
參考文獻
[1] 施敏，孫玲，景為平.淺談“集成電路版圖CAD”課程建設(shè)[J].中國集成電路，2007（12）：59-62.
隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，計算機輔助繪圖已經(jīng)深入到建筑行業(yè)的各個方面，能夠使用計算機進行繪制工程圖已經(jīng)成為建筑專業(yè)學生應(yīng)當具備的一個基本技能?！督ㄖ﨏AD》是一門集知識、技能于一體的，操作性和實踐性都較強的課程，其特點是命令繁多，不容易掌握，這就迫切需要我們改變以往單一的傳統(tǒng)教法。因此，在CAD教學中，我們必須探索新的教學模式和教學方法，將不同的教學方法融入課堂教學，激發(fā)學生的興趣，提高學生的空間思維能力，從而掌握扎實的繪圖能力，并具有一定的創(chuàng)造力。為此，筆者在教學實踐中進行了一些嘗試。
一、利用項目教學法，提高課堂效率
當前我國的課程改革強調(diào)改變教育理念、轉(zhuǎn)變教學方式，改變學生單純、被動地接受教師知識傳輸?shù)膶W習方式，要構(gòu)建開放的學習環(huán)節(jié)，為學生提供獲取知識的多種渠道以及將所學知識加以綜合應(yīng)用的機會。項目教學法就是在老師的指導下，將一個相對獨立的項目交由學生自己處理。學生唱“主角”，而老師轉(zhuǎn)為“配角”，成為學生學習過程中的引導者、指導者和監(jiān)督者，學生具有較大的積極性，學習態(tài)度也由以往的被動變?yōu)橹鲃印?/p>
在講授CAD圖案填充命令時，我設(shè)計了三個任務(wù)，首先要求學生通過我事先準備好的助學視頻和學案導學自主探究，然后利用剛獲取的新知完成任務(wù)，以培養(yǎng)學生的自學能力。通過教學實踐證明，在《建筑CAD》課程中利用項目式教學法，學生的學習目的性更加明確，學習的積極性得到了很大提高，從而提高了學習效率。
二、采用層次目標教學法，激發(fā)學習興趣
層次目標教學法要根據(jù)學生實際劃分層次，提出不同程度的要求。教學的流程可分為分組、任務(wù)設(shè)計、教學實施、成果激勵等步驟。
1.分組
職業(yè)學校的學生主要來源于初中畢業(yè)生，他們的知識層次參差不齊要對學生進行動態(tài)分層，對不同認知層次的學生提出不同程度的要求，設(shè)計出與其相適應(yīng)的教學目標，使認知水平較差的學生也能獲得一定的成功，從而提高學生的學習興趣，使學生的能力與水平也逐步提高。例如，上CAD課前，根據(jù)班級人數(shù)將其分為7組，每4人一組，每組成員學習水平盡可能達到均衡分配，選一名學習、組織管理能力都較強且認真負責的學生擔任小組長，以便組織組內(nèi)成員的相互學習，從而實現(xiàn)任務(wù)的順利完成。
2.任務(wù)設(shè)計
在設(shè)計任務(wù)時，教師應(yīng)根據(jù)大綱以及教學計劃，針對具體的學習目標來設(shè)計。首先應(yīng)確定每堂課的學習內(nèi)容，明確學習目標;還要注意分散重點、難點。例如，在講解直線、圓弧、多邊形、鏡像等命令時，如果單獨講解會讓學生感到乏味。在設(shè)計任務(wù)時，可以把這些命令融入到“門、窗、沙發(fā)”等的制作中。這樣貼近學生日常生活的認識，能夠提高學生的學習興趣，可以促進學生主動學習，從而樂學，使任務(wù)能夠順利地完成。
3.教學實施
“任務(wù)驅(qū)動”教學法的實質(zhì)是“以學生為主體，教師為主導”，但是教師給學生展示任務(wù)是必須的過程。學生接受任務(wù)后，首先通過教材及教師的引導啟發(fā)，對該任務(wù)進行分析，找到完成任務(wù)的突破口，思考如何去完成任務(wù)，從而明確學習目標，充分發(fā)揮自己的主動性和創(chuàng)造性。如在講解“繪制樓梯”時，教師不要直接示范，而是引導學生分析需要會什么命令才能夠繪制圖形，讓學生通過查教材尋找命令的操作方法;然后在組內(nèi)討論、分析任務(wù)，確定需要做哪些事才能完成任務(wù)。
4.成果激勵
成果激勵是有效提高學生學習積極性的重要手段，對提高學生操作技能有很大的促進作用。學生完成任務(wù)后，教師最后做綜合評價，評價應(yīng)盡量以表揚、鼓勵為主。
經(jīng)過一段時間的實踐，我把項目教學法、層次目標教學法、傳統(tǒng)教學法等不同教法相結(jié)合，根據(jù)不同的教學內(nèi)容采取不同的教法，將其引入到CAD課程教學，教學效果比以往提高了很多?？傊?，學生參與是動力，分層教學是關(guān)鍵，項目實施是過程，師生協(xié)作是保障。只有教師會導、學生會學，CAD繪圖的教學質(zhì)量才會得以切實提高。作為培養(yǎng)實用型人才的職業(yè)學校，對《建筑CAD》課程教學方法的改進對提高學生能力、節(jié)省教學時間、學生將來的就業(yè)和培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用性人才有著實際意義。
參考文獻
關(guān)鍵詞：CAD 實例 教學 效果
進入技校的學生大部分基礎(chǔ)學科的成績都不太理想，缺乏學習動力，而且學習能力較差。作為一名技工學校的教育工作者要在教學上調(diào)動學生的學習興趣，使學生扎實的掌握理論和實踐知識，在原有的基礎(chǔ)上最大限度的培養(yǎng)學生的學習能力，并將激發(fā)學生學習動機作為提高學生素質(zhì)的教學目標。
我國目前缺乏高技能的人才，同時技校作為培養(yǎng)技術(shù)型人才的基地起到十分重要的作用。計算機專業(yè)是技校的一項重要專業(yè)，計算機專業(yè)的教學不像其他學科，它的特點是更新速度快，每兩至三年由于技術(shù)和軟件版本的更新，就要對應(yīng)的更新教材，同時對于實踐的成績重視程度遠大于理論上的成績。
在技校學習期間，如何在短短的三年時間使學生能夠具有較強的實踐組織能力和技術(shù)應(yīng)用能力，一直是困擾計算機類專業(yè)教學的一大難題。究其原因，有以下幾點：
首先，學生本身基礎(chǔ)差，學生對理論知識掌握不牢固，而實踐技術(shù)如果沒有理論基礎(chǔ)的支持，很難具有厚積薄發(fā)的潛能。其次，教學形式單一，理論課內(nèi)容往往脫離實際，使學生難以理解，而實踐課內(nèi)容都是對理論的簡單驗證，缺乏實際工作中的實踐效果的印證。因此導致教學效果不理想，學生學習效率較低。第三、缺乏合理評價體系的構(gòu)建，考試手段落后、教學效果評價不夠準確、教學效率不高。
針對上述存在的問題，提出了計算機專業(yè)教學實踐與探索的研究課題，旨在通過研究，使教學水平提高到一個新的層次，提高專業(yè)教學質(zhì)量，進而為培養(yǎng)高素質(zhì)的計算機專業(yè)人才服務(wù)。通過多年來的教學工作，是我意識到現(xiàn)代教育技術(shù)在教學過程中的應(yīng)用至關(guān)重要。在我們的平時教學中如何充分利用現(xiàn)代教育手段對課程內(nèi)容和結(jié)構(gòu)進行科學合理的優(yōu)化整合，最大限度地提高教學效果和教學效率，是時代賦予當代職業(yè)教育的一個新的課題。同時我們要意識到每一門課程都存在著差異性，必須突出本課程的特點，以現(xiàn)代教學理論為指導，并與現(xiàn)代教育技術(shù)有機結(jié)合，使課程改革具有先進性、科學性、規(guī)范性、有效性和連續(xù)性，保證課程改革的成果落到實處。
通過這幾年的《計算機輔助設(shè)計（CAD）》教學和不斷積累和探索，談一下如何通過聯(lián)系實例進行教學的方法：
一、通過日常生活中實例激發(fā)學生學習CAD的興趣
在平時的教學工作中要把素質(zhì)教育作為我們教學目標之一，并且培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，這些都是以提高他們興趣點為前提的。在學生學習CAD電腦繪圖時我是通過引用生活中常見的圖案作為教學的實例，如五角星、太極圖案、奧林匹克五環(huán)圖案等等。比如在我們制作奧運五環(huán)圖案時可以通過使用修剪命令達到環(huán)環(huán)相套的效果，同時進一步啟發(fā)同學們?yōu)槲瀛h(huán)填充顏色，讓其與奧林匹克五環(huán)顏色一致，借此方式講述圖案填充命令，使學生能觸類旁通，激發(fā)求知欲望。
同時我們在教學上還要讓學生將所學到的知識應(yīng)用到實踐中，使學生能真正感受到掌握知識的樂趣。例如，在講授鍵槽結(jié)構(gòu)圖形繪制時我們要用到“矩形”命令和“圓”命令等基本命令。
一般我們常用的方法是：先畫兩個圓，再作兩圓的切線，然后進行修剪，完成圖形的繪制。當然我們在學習完“倒角”命令后也可以使用“倒圓角”的方法，這樣做的優(yōu)點是圖形是一個整體，為今后設(shè)置線寬尺寸提供了便利。
由此可見，一個圖形有多種做法，通過這樣的講授，不僅擴寬了學生的思路又引導了學生掌握了快捷方便的操作方法，激發(fā)了學生的學習興趣。
二、通過講解繪圖工具進行針對性的教學
我們在CAD課程中需要掌握的基本繪圖命令非常多而且涉及面廣。它的特點是繪圖功能強大，并且要求繪圖者有一定的邏輯思維，能夠?qū)D紙進行“分解”。因此要使學生在較短的時間內(nèi)盡可能地理解和掌握CAD繪圖的方法和技巧，明確關(guān)鍵性繪圖命令的使用方法。
在學習CAD之前，具備一定的機械制圖的基礎(chǔ)是非常必要的，首選是要看得懂拿到手中的機械圖紙。當然由于每一個學生讀圖能力上的水平參差不齊，所以在授課時我會先加入一次到兩次讀圖課，使學生們在腦海中留下一個大概的映像，然后在用實際圖紙中的圖形舉例，并且做到有針對性的繪制一個圖形，掌握特定工具的使用方法，這樣使學生在練習的同時掌握相關(guān)的繪圖命令。這樣通過一段時間的學習，使學生們能夠掌握基本命令，并將這些命令靈活運用于實際的繪圖過程中，同時也為下一步復雜圖形的繪制打下了良好的基礎(chǔ)。
三、使學生掌握分析復雜圖形的方法
在學生掌握簡單的圖形繪制方法后，就要進入第二個階段――復雜圖形的綜合應(yīng)用。前一個階段的學習是為了讓學生掌握繪圖命令的使用方法。但學生們還沒有建立起整體的概念，往往拿到一個圖他們有無從下手的感覺。我們教學的最終目的是讓學生掌握某個圖形使用什么方法做是最快捷方便的，因此我們要教會他們分析的過程，這里先給學生們分析圖形的構(gòu)成，例如掛鉤是由多個圓弧相切連接起來的，為了能做好這道題，我首先給同學分析哪里到哪里是一段，同時告訴學生這些圓弧用工具畫的時候怎么做，如果是圓又要看哪一種作圓的方法才能做出來。分析完圖形的構(gòu)成之后和學生一起總結(jié)作圖的流程：從中心線開始，先外后內(nèi)，先易后難，使學生擁有良好的作圖流程習慣也為今后提高制圖的速度和準確性打下基礎(chǔ)。
同時我在繪圖的過程中常常利用提問的方式使學生加深對圖形制作過程的理解，尤其是做到一些關(guān)鍵的部分，我會讓大家回憶分析過程時講解的方法，然后讓學生們自己繪制。通過實際練習加深對圖紙的理解，我認為這是無論多么詳細的講解也無法代替的。
四、通過貫徹《機械制圖》國家標準，使學生能夠正確規(guī)范作圖
在《計算機輔助設(shè)計（CAD）》教學中離不開《機械制圖》的相關(guān)標準。只有正確掌握這些標準，才能使繪制的圖形正確規(guī)范。例如，在運用CAD軟件進行三視圖的繪制中，必須保證各部分之間的投影關(guān)系及規(guī)律；三角形肋板與圓筒、右上方耳板與圓筒的連接是都相交關(guān)系，線條畫至交點處，并有相交線；左視圖中的一小段曲線（肋板斜面與圓柱外表面的截交線）要與主視圖中相應(yīng)的點保證高平齊對應(yīng)；兩圓筒的相貫線可采用《機械制圖》中的近似畫法等等。
在教學過程中我還發(fā)現(xiàn)很多學生的做題時的創(chuàng)新思路，可以說CAD制圖是一門需要創(chuàng)造力的課程，每一張圖紙都沒有一個固定的繪制方法，有著各種途徑去實現(xiàn)，通過學生的練習我能夠去發(fā)現(xiàn)很多在備課的時候沒有想到之處。所以說我是和我的學生共同學習著這門課程，同時也不斷揣摩新的教學模式，在這里把這點感受和大家分享，希望給位同行給我指正。
【參考文獻】
[1] 項建云.葛茂忠 如何開展機械CAD基礎(chǔ)教學 [期刊論文] -內(nèi)江科技2006（08）
1高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)分層教學的必要性
1.1學生生源層次不一
目前陜西省高職院校的生源組成有：普高生、中職生、三校生、初中畢業(yè)生（五年制）；且錄取形式多樣化，有高考錄取、單獨招生考試錄取、報道注冊錄取、中考錄取等。這就造成了目前高職院校的學生生源參差不齊，學習狀態(tài)多樣化，學習成績差距大；然而在專業(yè)人才培養(yǎng)方案制定的過程中，培養(yǎng)目標卻是統(tǒng)一的，尤其在專業(yè)綜合訓練環(huán)節(jié)，如何通過畢業(yè)設(shè)計論文環(huán)節(jié)來檢驗高職培養(yǎng)目標帶來了極大的難度。
1.2畢業(yè)設(shè)計選題單一，偏離培養(yǎng)目標
通過近五年我院數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計執(zhí)行情況統(tǒng)計，目前數(shù)控技術(shù)專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計依然是以畢業(yè)設(shè)計論文形式進行，這種模式已經(jīng)不符合當前高職教育培養(yǎng)的對象以及培養(yǎng)目標的要求。我院數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容包括：零件圖繪制、零件圖分析，毛坯選擇、毛坯圖繪制，機械加工工藝路線確定，工序尺寸及公差確定，數(shù)控加工工藝裝備（設(shè)備、刀具、夾具、量具）的選用，切削用量及工時定額確定，工藝文件的制訂，編程。完成設(shè)計內(nèi)容之后，進行畢業(yè)設(shè)計說明書、工藝文件、答辯PPT等資料的編制整理，然后答辯。統(tǒng)一的畢業(yè)設(shè)計模式及要求，無法滿足多崗位、多形式、“零距離”就業(yè)的需求。
1.3受提前就業(yè)影響，畢業(yè)設(shè)計輔導監(jiān)控難、質(zhì)量差
伴隨著高職就業(yè)壓力的增大，就業(yè)時間越來越早，高職畢業(yè)生基本上在大三一開學就投入到應(yīng)聘熱潮，一旦學生簽約，大部分學生將面臨立即上崗的要求，往往在就業(yè)與畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的取舍上，高職院?；径际且跃蜆I(yè)作為首選。這樣一來，畢業(yè)生只能將老師布置的設(shè)計題目帶走，到企業(yè)去，邊工作邊搞設(shè)計。進入企業(yè)，畢業(yè)設(shè)計的輔導監(jiān)控就落空，從而造成了畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量差，答辯各環(huán)節(jié)成績低，甚至有的同學畢業(yè)設(shè)計資料無法達到要求，不能順利進行答辯，這樣給畢業(yè)生綜合實踐環(huán)節(jié)的成績評定帶來諸多不便，現(xiàn)在就業(yè)與畢業(yè)設(shè)計之間的矛盾越發(fā)凸顯。
1.4畢業(yè)設(shè)計與頂崗實習脫節(jié)
畢業(yè)設(shè)計是高職畢業(yè)生的最后一個專業(yè)綜合實踐環(huán)節(jié)，目前高職畢業(yè)設(shè)計的形式受到其內(nèi)容的制約，基本上都是由指導教師給出畢業(yè)設(shè)計的題目，學生在老師的指導下，在校內(nèi)完成畢業(yè)設(shè)計并進行答辯。在人才培養(yǎng)方案制定的過程，畢業(yè)設(shè)計完成之后，再進行頂崗實習環(huán)節(jié)。數(shù)控技術(shù)專業(yè)的頂崗實習主要是進入畢業(yè)生就業(yè)單位實習，隨著學生就業(yè)的普遍提前，大部分學生在大三第一學期就已經(jīng)簽訂就業(yè)協(xié)議，隨后即進入企業(yè)進行頂崗實習，提前就業(yè)影響了畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的進行，同時學生進入企業(yè)頂崗實習，沒有時間、也沒有精力再完成畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的任務(wù)。
1.5畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)分層教學迫在眉睫
如何解決高職學生生源層次多樣化，畢業(yè)設(shè)計論文模式偏離培養(yǎng)目標，畢業(yè)設(shè)計輔導監(jiān)控難、質(zhì)量差，畢業(yè)設(shè)計與頂崗實習脫節(jié)等現(xiàn)實問題，我院通過多方調(diào)查研究，成立課題組，探索出分層次教學，數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計可以進行畢業(yè)論文設(shè)計、試件加工、CAD/CAM設(shè)計、頂崗實習報告等多種模式的學習方法。多種模式多種題目，既滿足在校生完成畢業(yè)論文要求，又滿足頂崗實習學生，專業(yè)綜合實踐與就業(yè)相結(jié)合，解決就業(yè)與設(shè)計矛盾。在校生也可根據(jù)個人學習情況選擇是做論文，還是做CAD/CAM設(shè)計，或者做試件加工，從而提升不同層次學生在畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的設(shè)計質(zhì)量，指導老師根據(jù)不同層次學生針對性的指導，學生專業(yè)綜合實踐效果更好，解決了種種矛盾。
2數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計分層教學實施的保障條件
分層次教學極大地解決了目前高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計存在的主要問題，但是要滿足不同層次學生進行不同模式畢業(yè)設(shè)計需要一定的保障條件，我院在該項目實施過程中，各界領(lǐng)導給予了大力支持，各部門分工協(xié)作，為分層教學的實施提供了條件。
2.1設(shè)計室
對于學習成績較好、進行畢業(yè)論文設(shè)計的同學，數(shù)控學院提供了足夠容納設(shè)計學生的設(shè)計室。設(shè)計室配備桌、椅、繪圖板、丁字尺等必要的設(shè)計工具，以及設(shè)計用的機械加工工藝手冊、零件設(shè)計手冊、公差手冊、夾具手冊、刀具手冊、量具手冊等設(shè)計資料，為設(shè)計的順利進行提供條件。
2.2CAD/CAM實訓室
對于軟件應(yīng)用水平高、進行CAD/CAM設(shè)計的同學，數(shù)控學院提供了CAD/CAM實訓室。該實訓室有高配置電腦100臺，能快速流暢運行UG、Pro/e等三維造型軟件及仿真加工軟件，為造型仿真加工提供條件。
2.3數(shù)控實訓基地
對于理論學習成績一般、動手能力強的同學，畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)重點訓練其一項專業(yè)核心技能，數(shù)控學院提供數(shù)控實訓基地對畢業(yè)設(shè)計學生開放。我院數(shù)控實訓基地目前有CAK6136數(shù)控車床10臺、CL-20A全功能車2臺、XD-40數(shù)控銑床10臺、1055VMC加工中心6臺、CTM450電火花2臺、DMWG320T6線切割4臺，這些設(shè)備在課余時間全部對畢業(yè)生開放，保證試件加工同學進行技能訓練及畢業(yè)設(shè)計產(chǎn)品制作。
2.4頂崗實習企業(yè)
對于因就業(yè)參加工作，或進行頂崗實習無法順利進行畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的學生，學院積極聯(lián)系頂崗實習單位，為學生創(chuàng)造便利條件，通過企業(yè)給定題目或者完成頂崗實習報告的形式進行畢業(yè)設(shè)計。數(shù)控技術(shù)專業(yè)目前擁有校企合作工作站1個、校企合作單位20余家，先后與西安嘉業(yè)航空科技有限公司簽訂校企合作工作站協(xié)議，與西安華元機械有限公司、寶雞秦川機床發(fā)展集團、西北工業(yè)集團、西光集團、西安東風儀表廠、陜飛集團等企業(yè)簽訂校企合作協(xié)議，為學生進入企業(yè)進行頂崗實習提供保障，同時這些企業(yè)對進入企業(yè)實習的學生，都安排專門的技術(shù)人員進行工作和設(shè)計指導，保證了學生學業(yè)的順利完成，同時能盡快完成從學生到技術(shù)人員的工作角色轉(zhuǎn)變。
2.5師資條件
分層次教學，除了必備的硬件條件以外，師資隊伍也是最重要的保障之一，根據(jù)學院教學管理規(guī)定要求，參與畢業(yè)設(shè)計指導的教師必須是講師以上職稱。數(shù)控教研室目前擁有專兼職教師33人，其中高級職稱17人，中級職稱14人，為分層次教學提供了必備條件。2015屆畢業(yè)設(shè)計指導過程中，各個環(huán)節(jié)有專門教師負責指導，參與畢業(yè)論文指導教師10人，其中副教授以上7人，講師3人；參與CAD/CAM設(shè)計指導教師8人，其中副教授以上5人，講師3人；參與數(shù)控加工設(shè)計指導教師8人，其中高級技師5人，技師3人；參與頂崗實習聯(lián)系指導教師5人，均為講師。
2.6制度保障
在分層次教學實施過程中，嚴格按照教務(wù)處、實踐教學管理處、質(zhì)量監(jiān)控中心、數(shù)控學院各級部分的規(guī)章制度執(zhí)行實施。教務(wù)處、實踐教學管理處聯(lián)合下發(fā)的畢業(yè)設(shè)計管理規(guī)定，明確了畢業(yè)設(shè)計目標、任務(wù)、內(nèi)容、效果、指導教師要求等內(nèi)容，實踐教學管理處定期對畢業(yè)設(shè)計執(zhí)行情況進行檢查，每年度進行評比；質(zhì)量控制中心則按周、按月進行檢查反饋，起到很好的督促作用；數(shù)控學院不定期進行檢查指導。各部門協(xié)調(diào)合作，保障了畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的順利進行。
3數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計分層教學實施過程
2015屆數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)，共有160名學生，參與指導教師31人，通過項目組成員共同努力，形成了一套分層次教學模式。
3.1畢業(yè)設(shè)計題目審核
參與數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指導的教師進行選題表填寫，選取畢業(yè)設(shè)計題目。要求設(shè)計題目要符合分層教學要求，突出專項技能特點，設(shè)計題目要有新穎性，能調(diào)動學生設(shè)計興趣。
3.2專業(yè)指導委員會審核、公布選題
對教師所申報的題目，教研室組織專業(yè)指導委員會審核，通過并在院部備案。選題不合適的，將退回重新選題。并且將通過選題、指導教師名單在第一時間公布給學生，學生可以根據(jù)個人特長提前考慮設(shè)計方向。
3.3學生選題，院部審核
通過專業(yè)指導委員會審核的設(shè)計題目、指導教師，以及教師指導人數(shù)，將通過學院公共平臺，向數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生公布，學生可以根據(jù)個人的學習情況、就業(yè)情況，以及興趣愛好選擇題目，選擇指導教師，完成后交院部審核。院部學籍管理員與教研室共同對選題學生進行成績分析，進行綜合評價。選擇進行論文設(shè)計的學生，要求學生綜合知識豐富、機械基礎(chǔ)課及專業(yè)核心課成績優(yōu)良；進行CAD/CAM設(shè)計的學生，要求至少有一門軟件應(yīng)用課程優(yōu)秀，能熟練進行三維設(shè)計及二維設(shè)計，有解決復雜曲面設(shè)計加工的能力；數(shù)控加工的學生，對理論課知識要求低，重在實踐技能的鍛煉；需提前就業(yè)的學生選擇頂崗實習報告，進企業(yè)聯(lián)系企業(yè)指導教師，完成企業(yè)設(shè)計任務(wù)。根據(jù)審核結(jié)果，通過的進入實施階段，不通過的則需要教師指導重新選題。
3.4畢業(yè)設(shè)計實施
進入實施環(huán)節(jié)后，各指導教師要嚴格按照學院各項規(guī)章制度的要求，分別在不同的設(shè)計環(huán)節(jié)進行指導。論文設(shè)計指導教師在設(shè)計室進行7周各階段的設(shè)計指導，完成論文資料、工藝規(guī)程文件；試件加工的學生，則在數(shù)控實訓基地，由指導教師進行工藝方案確定、加工指導，完成試件的加工，并保證各項加工精度要求；CAD/CAM設(shè)計環(huán)節(jié)，學生有指導教師在CAD/CAM實訓室進行產(chǎn)品設(shè)計、造型、仿真加工等，最后形成動畫、視頻等影像資料；頂崗實習學生在校企雙導師指導下，完成企業(yè)題目或者頂崗實習報告。
3.5設(shè)計資料整理、答辯
各環(huán)節(jié)主要設(shè)計任務(wù)完成后，要求學生按照數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計資料要求，完成對應(yīng)的論文、加工件、CAD/CAM動畫視頻、頂崗實習報告、答辯PPT等資料的整理。所有資料必須按照規(guī)范要求，完成設(shè)計內(nèi)容，待指導教師審核簽字后，進行答辯。數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計答辯，由專業(yè)指導委員會統(tǒng)一組織實施，邀請企業(yè)專家、校內(nèi)外專家共同參與，保證答辯的公平、公正。
3.6成績評定
數(shù)控技術(shù)專業(yè)，分層次教學后，畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)成績由三部分組成：畢業(yè)設(shè)計過程占40%，設(shè)計資料占30%，答辯成績30%，重點突出畢業(yè)論文、數(shù)控加工、CAD/CAM造型、頂崗實習的過程訓練，從而提升畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量，調(diào)動設(shè)計的積極性、參與性。
4分層教學取得成效
4.1分層教學培養(yǎng)了不同層次、有特長的人才
將不同層次的學生采用單一的模式進行畢業(yè)設(shè)計這種舊的模式，變?yōu)楦鶕?jù)不同層次進行多種模式的學習，這種狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，有利于發(fā)揮學生特點培養(yǎng)專項技能，更符合人才培養(yǎng)目標，有利于培養(yǎng)有特長的專業(yè)技術(shù)技能人才。
4.2監(jiān)控組織更到位、設(shè)計質(zhì)量顯著提升
分層次教學避免了一刀切，離校難監(jiān)控，畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量差的現(xiàn)狀。通過分層教學，管理部分及企業(yè)專家一致認為，學生設(shè)計質(zhì)量顯著提高，加工技能得到鍛煉，造型能力得到提升，促成百花齊放的局面的出現(xiàn)。
4.3緩解就業(yè)與設(shè)計沖突，畢業(yè)生受到頂崗實習單位青睞
提前就業(yè)進入企業(yè)的學生，通過企業(yè)題目或者頂崗實習報告的形式進行畢業(yè)設(shè)計，減輕了學生的學習壓力，在工作中總結(jié)、學習，能更快地融入企業(yè)、融入崗位，改觀了以往設(shè)計內(nèi)容與工作內(nèi)容不符，失去綜合訓練意義的尷尬。通過改革，進入企業(yè)頂崗實習的學生，通過這種企業(yè)安排設(shè)計、指導設(shè)計，協(xié)調(diào)了校企關(guān)系，同時縮短學生培訓時間，受到單位的青睞。
5思考與瞻望
學生生源多元化、學習狀態(tài)參差不齊是高職學生的現(xiàn)狀，如何解決這種復雜狀況下學生的培養(yǎng)，越來越值得職教人深思。雖然我院數(shù)控技術(shù)專業(yè)在畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)采用了分層次教學模式，但是在公共基礎(chǔ)課、專業(yè)課程的教學過程中仍然是以大班集體授課，如何調(diào)動各層次學生的學習積極性，培養(yǎng)符合社會需求的高素質(zhì)技術(shù)技能人才需要我們繼續(xù)探索和研究。
參考文獻
一、以就業(yè)為導向的高職教學設(shè)計內(nèi)涵
教學設(shè)計就是根據(jù)教學對象和教學目標，確定合適的教學起點與終點，將教學的各種要素有序、優(yōu)化地安排，形成教學方案的過程。它是教學理論向教學實踐轉(zhuǎn)化的必不可少的中間環(huán)節(jié)，它是由教學目的、教學對象分析、教學內(nèi)容和教學方法選擇、教學評估等項目組成的教學系統(tǒng)。系統(tǒng)中各項目相互聯(lián)系、相互依賴，形成一定的結(jié)構(gòu)，又發(fā)揮著各自的作用，構(gòu)成一個有機的整體。
目前，在高職課程教學中，對課程的教學設(shè)計不夠重視，隨意性較大，不少仍采用本科的教學方案，或是本科壓縮型教學模式，脫離培養(yǎng)應(yīng)用型人才的實際需要以及學生現(xiàn)有的知識水平，學生的操作能力和技術(shù)水平成為制約職業(yè)教育服務(wù)能力的一個主要瓶頸，出現(xiàn)高職學生畢業(yè)率、就業(yè)率偏低的現(xiàn)象，這顯然是高職教育的一個癥結(jié)所在。要體現(xiàn)高職教育的鮮明特色，全面提高教學水平和教學質(zhì)量，最大限度地優(yōu)化教學效果，就必須從教學設(shè)計的源頭上抓起，改進教學方案，在就業(yè)導向的指引下進行教學設(shè)計，以職業(yè)能力為本位，以培養(yǎng)應(yīng)用能力為目的，以突出技能訓練為特色，精心設(shè)計教學過程，充分體現(xiàn)以人為本、因材施教的原則。這與以往我們所熟悉的“備課”不同，在現(xiàn)代教育理念指導下的教學設(shè)計是用系統(tǒng)的觀點，將與教學有關(guān)的各種要素有機地聯(lián)系起來(這些要素包括：教師、學生、教學內(nèi)容、教學條件，還包括教學目標、教學方法、教學媒體、教學組織形式和教學活動等)，圍繞著教學目標，制訂出符合學生認知特點的教學策略及教學實施過程的方案。
二、高職CAD課程教學設(shè)計的思路
目前，在高等職業(yè)教育中，CAD課程的開設(shè)有各種不同的方式，教學內(nèi)容、學習方式也不盡相同．相當部分仍局限在學習CAD軟件的基本知識上，學生的實際操作水平和熟練程度不高，有的只流于形式，作為點綴而已．其效果只相當于初級軟件培訓班的水平，距離上崗就業(yè)的要求相差甚遠。無奈之下．不少高職學生在學校期間或畢業(yè)后仍需參加社會上舉辦的各種CAD培訓班學習或提高，CAD應(yīng)用水平成為不少高職畢業(yè)生勞動就業(yè)的瓶頸．尤其是與工程設(shè)計、工業(yè)設(shè)計相關(guān)專業(yè)的畢業(yè)生。
以就業(yè)為導向的教學設(shè)計應(yīng)以學生為本和因材施教為基本原則，從高職教育的培養(yǎng)目標出發(fā)，學以致用，在教學設(shè)計過程中注重以下幾個基本要點：
1．教學目標的設(shè)計要體現(xiàn)科學性和有效性原則。不但要體現(xiàn)學生掌握知識的程度，更應(yīng)重視學生技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)，提高工科學生的工程素質(zhì)。確定教學目標應(yīng)具體、明確，具有可觀察性和可測量性。如土建類專業(yè)的CAD課程教學目的和要求是熟練掌握建筑CAD的應(yīng)用技術(shù)，達到課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和上崗就業(yè)的要求。與此同時，把職業(yè)資格考試作為重要的教學目標之一，落實“雙證書”制度．把提高高級技術(shù)應(yīng)用型人才的創(chuàng)造性智力技能，與中等職業(yè)教育和短期職業(yè)技術(shù)培訓區(qū)別開來，體現(xiàn)高職教育實際操作水平高的鮮明特色，讓學生與市場零距離，使高職畢業(yè)生在激烈的就業(yè)市場上與其他類型的學生相比保持競爭優(yōu)勢。
同時，通過對CAD課程教學過程的設(shè)計，使學生逐步體會到什么是信息社會的學習方式，讓學生逐步掌握信息時代的學習方法，提高學生對信息處理和利用的能力，并盡可能將現(xiàn)代專業(yè)設(shè)計理念貫穿在教學當中，將應(yīng)用軟件作為培養(yǎng)職業(yè)能力的載體，把學生的綜合素質(zhì)教育與職業(yè)技術(shù)能力訓練有機地融合在一起，不應(yīng)只局限在商業(yè)軟件的學習上，使學生具有在迅速變化的環(huán)境中應(yīng)變、生存和可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。
2．在教學對象的分析上，應(yīng)從學生的起始狀態(tài)出發(fā)。即從學生起始能力、基礎(chǔ)知識、基本技能、學習態(tài)度、學習興趣等諸方面去分析，充分尊重學生的個體差異，廣泛征求學生的意見，給學生選擇的余地，根據(jù)不同的學習對象和教學內(nèi)容確定教學起點。應(yīng)根據(jù)學生的基礎(chǔ)和興趣提出不同的要求，采用選擇性學習的方式，激發(fā)學生的學習熱情，充分體現(xiàn)個性化學習的優(yōu)勢，給學生自由發(fā)展的空間，滿足不同學生的需求。
3．在學習內(nèi)容的選擇上，根據(jù)不同專業(yè)需要選擇教學內(nèi)容，突出崗位的針對性、行業(yè)的適應(yīng)性和職業(yè)的地方性。如土建類專業(yè)應(yīng)以必修課的形式開設(shè)CAD課程。為了確保學生獲得AutoCAD職業(yè)資格證書以及學習專業(yè)軟件的必備基礎(chǔ)，首先學習Auto．CAD的基本知識，再根據(jù)工程實踐的需要學習建筑設(shè)計專業(yè)軟件，如學習行業(yè)普遍使用的天正建筑軟件等。而在與信息技術(shù)相關(guān)的專業(yè)中(包括計算機應(yīng)用、應(yīng)用電子技術(shù)、電子商務(wù)等專業(yè))可以安排Auto CAD、Photoshop、Solid Edge、Solid Works、Protel等教學內(nèi)容，以選修課、提高班、考證班的形式組織教學，讓學生按個人就業(yè)方向和興趣選擇學習內(nèi)容；還可以按市場需求和用人單位的具體要求，以定單式服務(wù)的形式確定CAD課程的教學內(nèi)容，使學生的CAD應(yīng)用水平符合用人單位的實際需要，能直接上崗就業(yè)。
CAD課程的教學內(nèi)容是動態(tài)變化的，在課程的教學內(nèi)容改革中應(yīng)把現(xiàn)代CAD新技術(shù)充實到教學內(nèi)容中去，并注意CAD軟件的升級換代，認真研究CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢，調(diào)研就業(yè)市場的需求變化，使教學內(nèi)容與科學技術(shù)發(fā)展水平相適應(yīng)，與職業(yè)技能考證對接，與畢業(yè)生的就業(yè)需要相聯(lián)系。
4．在教學方法和方式上，應(yīng)遵循“以人為本、以學生為主體、以教師為主導”的主體性學習基本原則。在應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)的過程中，要注意技術(shù)和課程的整合。一是技術(shù)的運用應(yīng)該能夠引起深度和廣度的深刻變化。二是技術(shù)的運用應(yīng)該能夠引導學生從教室和書本走向廣闊的外部世界。三是技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)該能夠引導教育者采用更好的教學策略啟發(fā)學生思考，激發(fā)學生的創(chuàng)新精神。如在CAD課程的基本操作教學中，應(yīng)充分發(fā)揮多媒體示教系統(tǒng)的作用，課件與教師的講解、示范相結(jié)合。而專業(yè)軟件的學習(如天正軟件)則可以從培養(yǎng)和提高學生學習能力出發(fā)，精心設(shè)計自主學習、協(xié)作學習的學習環(huán)境，通過教師的認真組織和精心指導，以邊學邊練和講練結(jié)合的方式，取得理想的學習效果。CAD課程設(shè)計則可以采用課件來展示生產(chǎn)的全過程，引導學生模擬生產(chǎn)實踐，并要求有所創(chuàng)新、設(shè)計題目要選擇生產(chǎn)實例，使學生綜合運用所學的技術(shù)與技能，開展學生之間、學生與教師之間的雙向交流和協(xié)同工作，激發(fā)學生的學習熱情和創(chuàng)造性，共同完成課程設(shè)計任務(wù)。值得注意的是在課程設(shè)計過程中，不能忽略相關(guān)輸出設(shè)備的操作技能訓練，確保出圖的效果，把崗前培訓落實到具體的教學過程中，體現(xiàn)高職學生操作水平高的現(xiàn)代高職教育特色。
5．在教學評估中，應(yīng)根據(jù)CAD課程的特點，采取各種不同的評價手段，但是必須采取形成性評價與終結(jié)性評價相結(jié)合的手段，以利于教學的及時反饋和教學效果檢測。特別注重考查平時實際操作訓練過程的基本情況，分段進行檢測，最后綜合期末上機考試和課程設(shè)計成績評定總成績，既對學生平時學習起促進作用，又能全面考核學生學習情況，脫離應(yīng)試教育的束縛，使學生在輕松愉快的人文環(huán)境中學習。值得注意的是教學效果評估的目的不僅僅是為了確定學生的成績，還是獲取反饋信息、修正教學方案的依據(jù)，因而，教學效果評估不應(yīng)局限于學生的CAD成績，還應(yīng)在相關(guān)專業(yè)課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計中，對學生CAD技術(shù)應(yīng)用的能力做出客觀的分析與評價，以及通過對歷屆畢業(yè)生反饋的信息進行分析，進一步改進教學設(shè)計。
三、優(yōu)化CAD課程教學設(shè)計的途徑與具體措施
隨著以就業(yè)為導向的CAD課程教學改革的不斷深入和發(fā)展，對課程的教學質(zhì)量提出了更高的要求，應(yīng)從高職教育的特殊性出發(fā)，探討提高教學質(zhì)量的途徑，采取切實可行的具體措施優(yōu)化教學設(shè)計，以適應(yīng)科學技術(shù)的飛速發(fā)展和就業(yè)市場不斷變化的要求。
《建筑CAD》是中職建筑施工專業(yè)的一門集知識與技能于一體的實踐性很強的課程。筆者根據(jù)多年的建筑CAD課程教學經(jīng)驗，采用“案例教學、任務(wù)驅(qū)動”教學法，能充分激發(fā)學生學習的主動性和創(chuàng)新能力，為學生職業(yè)能力的形成打下堅實的基礎(chǔ)。
一 “案例教學，任務(wù)驅(qū)動”與傳統(tǒng)教學比較
1、傳統(tǒng)的建筑CAD教材編排以軟件的運行環(huán)境、操作方法和命令為線索，系統(tǒng)性強，理論性強。其教學過程也以知識點為主線來展開，按照教材的模塊、順序授課，先基礎(chǔ)、后運用。由于CAD命令眾多，學生很容易混淆，很快失去耐心與興趣，導致學習興趣降低，課堂教學時效低。
“案例教學、任務(wù)驅(qū)動”教學法將各教學知識點分解到各個案例之中，而教學案例都來自實際工程之中，教學與實際相結(jié)合，可直接培養(yǎng)學生的實際繪圖技能。
2、傳統(tǒng)的“灌輸式”教學模式，知識點被動接受，學習缺乏主動性、自覺性，學生自主學習能力較差。當被要求繪制較完整的專業(yè)圖形時，學生往往覺得知識點零散，不能有效地融會貫通，最終導致理論與實踐的脫節(jié)，無法達到預期的教學效果。
“案例教學、任務(wù)驅(qū)動”教學法注重教學案例的實用性及趣味性，可充分調(diào)動學生的學習積極性和主動性。
二 “案例教學，任務(wù)驅(qū)動”的教學實踐
(一)整體把握課程教學目標
CAD功能強大，要在課堂上全面地介紹CAD的各種功能是不可能的。根據(jù)中職建筑專業(yè)培養(yǎng)目標，主要接觸建筑總平面圖、立面圖、結(jié)構(gòu)圖等工程圖紙。因此，本門課的教學目標為:掌握CAD的二維常用命令和CAD基本繪圖技能，熟練繪建筑施工圖。根據(jù)教學目標將教材內(nèi)容劃分成平面圖形的繪制、文字與標注，查詢管理及打印輸出四大模塊，然后將每個模塊中要求學生掌握的知識點羅列出來，編制每次課的教學案例和課程任務(wù)。
(二)精心設(shè)計教學案例和課程任務(wù)
“案例”即為教師上課講解用的“例圖”，“任務(wù)”即為學生獨立練習的“練習圖”，其知識點內(nèi)容應(yīng)當對應(yīng)一致。教學案例和課程任務(wù)的選定、編排是“案例教學、任務(wù)驅(qū)動”教學成敗的關(guān)鍵。教師在設(shè)計教學案例和課程任務(wù)時，應(yīng)注意以下幾個方面。
突出建筑CAD的專業(yè)性，最好使用與之相關(guān)的建筑平面圖、立面圖或剖面圖來詳盡講解繪圖命令。結(jié)合建筑專業(yè)制圖特點來學習本課程，使教學內(nèi)容具有針對性，激發(fā)學生的學習興趣、學習動機，學生會主動去熟悉教學案例，去探究學習任務(wù)，課堂實效性會大大增強。
加強知識系統(tǒng)性，按照“案例教學、任務(wù)驅(qū)動”的教學理念，教師首先應(yīng)當列出若干個有專業(yè)代表性、易操作且能涵蓋絕大多數(shù)知識點的“例圖”和“練習圖”，根據(jù)教學模塊的劃分，將各個“例圖”和“練習圖”分成幾個階段性步驟，將各模塊知識點巧妙的設(shè)計到各個階段性步驟中。為了避免知識點的分散，應(yīng)對案例和任務(wù)進行階段性安排與設(shè)置，盡量使各模塊知識點形成一個整體，使學生獲得比較系統(tǒng)的知識與技能。
掌握學生學習特征，由淺入深逐步推進學習的過程是知識和技能逐步積累加深的過程，在設(shè)計案例和任務(wù)時要考慮學習的漸進性。在設(shè)計每個教學單元的實例和任務(wù)過程中，盡可能多地包含前面已學過的知識點，以達到溫故而知新的目的。使學生的知識和技能在不斷地循環(huán)反復中得到提高和加深。每個學生必須完成基礎(chǔ)目標層次的任務(wù)，然后，再根據(jù)自己的實際情況去挑戰(zhàn)更高級目標層次的任務(wù)，既不能使基礎(chǔ)較差的學生感到吃力，又要為學習較好的學生指明深入學習的方向。
(三)課堂教學的組織過程
1、設(shè)計并分析教學案例。讓中職建筑專業(yè)學生學習CAD中的哪些命令，是我們首先要考慮的問題。我們主要考慮本專業(yè)學生將來工作需要以及自身特點，對教材內(nèi)容進行刪減，只要“能用、夠用”就行，將要求學生掌握的知識點羅列出來。依據(jù)這些知識點編制每次課的教學任務(wù)，即精心選擇針對與這些任務(wù)的教學案例。所有圖紙可在開課時印發(fā)給學生，讓學生一開始就明確本次課的教學目標、熟悉任務(wù)、探究任務(wù)。
2、師生互動分析案例。案例提出后就要一起分析解決方案，哪些步驟在現(xiàn)有知識的基礎(chǔ)上能夠完成，怎么完成，是否麻煩，哪些步驟還不能完成，為了實現(xiàn)這些暫時還不能完成的命令，我們應(yīng)該具備什么新知識。通過對該案例的分析可提高學生分析問題的能力，通過分析知道，需先學習一些什么新的知識才能完成這個任務(wù)或使這個任務(wù)完成的更為簡單。
3、巡回指導完成任務(wù)。具備完成案例的所有知識后，學生單獨去完成任務(wù)，教師可以采取巡回指導的方式檢查學生完成任務(wù)的進程，一方面發(fā)現(xiàn)學生完成任務(wù)過程中存在的問題，普遍性問題集中指出，個別性問題個別輔導，另一方面掌握教學目標完成情況，使工作任務(wù)的完成與教學目標的實現(xiàn)統(tǒng)一起來。
4、總結(jié)任務(wù)評定成績。教師要對學生完成案例的過程和結(jié)果進行歸納、總結(jié)和評價，對知識點進行總結(jié)和查漏補缺，對部分難點要進行示范，注重學習方法和學習過程的評價，實行鼓勵性評價，同時注意鼓勵學生的創(chuàng)新思維，激勵學生的成就感。結(jié)合評價給出學生案例完成成績，作為該課程總評成績的一部分。
“案例教學、任務(wù)驅(qū)動”教學模式比較適用于《建筑CAD》這種操作性與實踐性較強的課程教學，這一模式完全改變傳統(tǒng)的學習方式，學生的主體地位得到真正體現(xiàn)，使因材施教真正落到實處，教師真正成了學生學習過程的促進者，而不再作為與學生并存的主體而使二者對立起來。由于任務(wù)的出現(xiàn)，就會出現(xiàn)完成目標的競爭，激發(fā)學生的學習積極性與主動性，培養(yǎng)學生分析解決問題的能力，使學生在競爭與協(xié)作中完成學習任務(wù)。
參考文獻
1.前言
在目前大學機械類系列課程教學中，各種制造業(yè)信息化軟件的學習越來越多，如Catia,Pro/E，UG NX等軟件。通常這些軟件只是作為一門獨立的課程來講授。我系不但開設(shè)有UG NX課程，而且在大學四年中將UG NX CAD/CAE/CAM/PLM模塊貫穿其中，不管是教學還是課程設(shè)計都是以UG NX為主要輔助工具，將理論知識與應(yīng)用軟件相結(jié)合。論文格式。論文格式。
使用UG NX 4.0 Motion模塊可以對機構(gòu)進行運動學分析、動力學分析、干涉分析、軌跡跟蹤、及生成速度、加速度、位移和力的圖表曲線，使用UG NX 4.0 Motion可以輕松解決以下理論力學問題：
運動學：點的運動和剛體的基本運動；機構(gòu)中任意構(gòu)件或點的相對速度和加速度及位移；有復雜運動驅(qū)動的機構(gòu)的運動分析。
動力學：剛體的平動和定軸轉(zhuǎn)動；質(zhì)點的振動；碰撞；連桿之間的作用力與反作用力。
對于運動驅(qū)動比較復雜或結(jié)構(gòu)比較復雜的機構(gòu)來說，做理論上的計算和分析往往比較困難，有時候要使用近似的方式求得結(jié)果，而且在解析過程中有些連桿的質(zhì)量會被忽略以方便計算，由于UG NX 4.0 是一個CAD/CAE/CAM一體化軟件，因此可以從建模到仿真無縫連接，可以通過UG NX CAD模塊建立復雜的機構(gòu)，對于三維實體模型，在UG NX Motion模塊中可以對該實體添加材料并能自動找到該實體的質(zhì)心及慣性矩，還可以為運動副添加復雜的運動驅(qū)動，最后通過動畫仿真及圖表功能生成想要的速度、加速度、位移和力的曲線。大大提高了分析精度和效率。論文格式。
2. 使用理論知識解析四桿機構(gòu)的平面運動
在理論力學解決剛體平面運動的速度問題中一般使用以下三種方法：1.基點法；2.速度投影法；3.速度瞬心法。以機械工業(yè)出版社2007年1月出版的《理論力學解題和應(yīng)試指南》（蔡泰信 編著）第143頁6-6為例：
在圖1所示的四連桿機構(gòu)中，當曲柄OA鉛垂向上時，搖桿BC也鉛垂向上，且B和O點在同一水平線上；曲柄OA具有順時針的角速度=10rad/s和角加速度=5rad/。已知OA=r=0.3m，BC==1m，AB=l=1.2m,試求該瞬時桿AB的角速度和角加速度，以及點B的速度和加速度大小。
圖1
鑒于本文篇幅有限，中間過程省略，最后書中例題的結(jié)果為：
桿AB的角速度=0；桿AB的角加速度=18.1 rad/
點B的速度=3m/s；點B的加速度=m/=11.35 m/
3. 在UG NX 4.0 Motion模塊中分析
該例題在UG NX中的解決流程如圖2所示。
圖2
3.1建模
該例題屬于運動學仿真，因此不必建立實體模型。從起始菜單進入UG NX建模（Modeling）模塊，使用草圖（Sketch）命令畫出必要的線段，并按照例題中所給的尺寸完全約束即可。
3.2 運動仿真
（1），從起始菜單進入UG NX運動分析（Motion）模塊，將分析環(huán)境設(shè)置為運動學，定義OA為連桿L001，AB為連桿L002 ，BC為連桿L003 ，OA與地之間為旋轉(zhuǎn)副J001，運動驅(qū)動為10+5t，單位：rad/s。OA與AB之間為旋轉(zhuǎn)副J002，AB與BC之間為旋轉(zhuǎn)副J003，BC與地之間為旋轉(zhuǎn)副J004。在B點處添加標記點A001。如圖3所示。
圖3
（2）進入運動仿真（Animation）對話框，設(shè)置時間為0.1秒，步數(shù)為50步。動畫仿真完畢，點擊“生成圖表”（Graphing）進入定義圖表對話框，將運動副J003的絕對角速度和角加速度的幅值作為“定義的曲線”，將來圖表中這兩條曲線就是AB的角速度和角加速度曲線，將標記點A001的速度和加速度的幅值作為“定義的曲線”，將來圖表中這兩條曲線就是B點的速度和加速度曲線，如圖4所示。確定后生成圖表如圖5所示。
圖4
圖5
在圖5所示圖表中Time為0時標記出四條曲線的值，它們自上而下分別為B點的速度、AB桿的角加速度、B點的加速度、AB的角速度。因此：
桿AB的角速度=0；桿AB的角加速度=18.07 rad/
點B的速度=3000mm/s=3m/s；點B的加速度=11350m m/=11.35m/s
與書中例題的計算結(jié)果一致。
4 結(jié)束語
在《理論力學》的教學中引入NX Motion 模塊后，學生對運動學的知識更感興趣，體會更加深刻。使用NX Motion可以解決更精確的解決復雜結(jié)構(gòu)的運動學及動力學仿真問題，使學生能在以后的機構(gòu)設(shè)計中得到廣泛的應(yīng)用。
參考文獻
眾所周知，計算機輔助設(shè)計CAD已被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，成為提高設(shè)計效率，縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期的強用力工具。目前，中專學生的普遍現(xiàn)象是文化素質(zhì)偏低。那么，怎么樣才能使學生經(jīng)過較短時間學習掌握CAD制圖這門技能，怎樣與各自專業(yè)相結(jié)合，利用計算機制圖設(shè)計，繪制出各類專業(yè)實用圖紙，達到學以致用的最終目的？這是教、學的最終目標，同時也是教學要解決的難點。
1 先感性認識后理性認識循序漸進
AutoCAD是一門實用性很強的理論與實踐聯(lián)系緊密的知識。那么，沒有認識的教學就是徒勞的。首先，從教材的基本作圖命令入手，給出一些生活中常遇到的簡單圖形，帶學生上機操作完成，任學生自然發(fā)揮想象力。然后，通過對學生的各種各樣作圖分析可以看出，圖形是否是由CAD的基本繪圖命令所構(gòu)成。比如，畫直線命令、畫圓命令、畫圓弧命令、畫圓環(huán)及實心圓的畫法、橢圓命令、矩形命令、正多邊形命令、徒手畫線命令以及圖案填充等，命令教學沒問題就證明學生對作圖的基本知識掌握了，初步教學目的達到了，這部分就是強化學生使用計算機繪圖，對CAD的概念加深理解的過程。
這個階段的主要達到的目的是:第一，建立起學生對CAD繪圖軟件以及計算機制圖的感性認識;第二，消除學生面對新的學習內(nèi)容所產(chǎn)生的恐懼和緊張心理;第三，有利于建立并調(diào)動學生對計算機繪圖的學習興趣。
通過一些生活中常見的簡單圖形升華的圖例練習，然后逐漸聯(lián)系到課堂，轉(zhuǎn)入充實并加強CAD軟件和相關(guān)理論、方法的學習。逐漸在深化所學知識中展開出現(xiàn)的新問題，通過再現(xiàn)，與理論知識相結(jié)合，使理論課的講述具有針對性。通過感性認識滲透理論知識，使學生注意力集中，聽的有趣，老師講課也作到了有的放矢。教學雙方的互動默契，使CAD的教學，先期就進入了一個教與學的良性循環(huán)，并為下一步提高、完善圖形的制作打下了良好的基礎(chǔ)。在這一過程中也充分體現(xiàn)了新型教學模式“做學”的應(yīng)用及取得的良好教學效果。學生通過“做”的過程學習，通過“做”達到“學”的目的。
2 從理論再到實踐深化認識、熟悉技巧提升繪圖能力
隨著基本作圖命令理論課的逐步深化，進入第二階段的圖例練習。這一階段的練習，以再一次練習理論課上學過的基本作圖命令為主，但圖形內(nèi)容在深度、難度上增加，基本命令覆蓋面大，逐步增加適合階段內(nèi)容的一些技巧性作圖。值得注意的是要將教材內(nèi)容中的圖形編輯命令、對象定位與觀察圖形等常用基本命令、概念，適當少量引入，這些內(nèi)容的引入只求學生達到對捕捉點、正交、修剪、延長、粘貼、部分模塊的應(yīng)用、鏡像等概念，在學生記憶中留下一定的知識“痕跡”為目的，這樣做目的是為后面正式開講理論學習做鋪墊，也是為了學生有效聯(lián)系其他方面專業(yè)知識有機聯(lián)系，相互滲透，相互影響的目的。為后繼課堂理論教學做預期準備。在此階段練習過程中，學生經(jīng)歷了一個“刺激-感性條件反射-再刺激-再條件反射”的心理與行動的過程，實踐了人的認識與再認識的客觀規(guī)律。學生在此次反復認識過程中，比較容易的在重復認識基本作圖命令的基礎(chǔ)上又加深認識已經(jīng)掌握的知識和用另一種嶄新的學習心理和認識觀認識所學的新內(nèi)容。其最終目標是為最后達到熟練操作應(yīng)用的目的提供了有利條件。
3 逐步引入正題與所學專業(yè)聯(lián)系起來
CAD教學的目的是能夠完成完整的、有用的圖形。所以，中專學生的使用價值必須體現(xiàn)在完整圖形輸出的最后階段，為達到圖形的最后檢查、改正并形成真正有效、有用的輸出圖形階段，教學的目的和作用也就達到了。將圖紙?zhí)峤唤o工程建設(shè)單位、企業(yè)生產(chǎn)實施過程，這是工程設(shè)計、企業(yè)生產(chǎn)過程技術(shù)語言交流及工程技術(shù)人員最終完成的使命。為了使學生在學的過程中逐步、住階段感受到成就感，就要求《計算機應(yīng)用》專業(yè)中專班的學生，利用CAD設(shè)計出一個獨立的戶型平面展示圖，《公路與橋梁》專業(yè)中專班的學生，設(shè)計出本專業(yè)的T型梁的鋼筋骨架圖;《工業(yè)與民用建筑》專業(yè)技工班的學生，設(shè)計出本專業(yè)的房屋平面施工圖;《機械制造與加工工藝》專業(yè)技工班的學生，設(shè)計出本專業(yè)的較為復雜的零件圖。其設(shè)計素材來自于各專業(yè)的教材，計算機專業(yè)設(shè)計素材以各大報紙房地產(chǎn)廣告為藍圖、實際工件或零件，要加上學生自己的創(chuàng)意和設(shè)計思想。教師在這一過程中只起一個導引作用。
在具體教學過程中，必須強化基本知識的規(guī)范性問題，避免學生在工作后出現(xiàn)基礎(chǔ)知識不扎實的問題。首先，必須強調(diào)Auto CAD制圖可以在設(shè)置為任意大小的屏幕上繪圖，也可以在設(shè)置任意大小的圖紙上來輸出，但必須是圖面與圖框布局合理、協(xié)調(diào)。其次，教學中主要解決的問題是:如何制作圖框和標題欄？如何規(guī)范合理的標注尺寸？如何在圖紙上編輯輸入漢字、數(shù)字、外文？如何查詢距離、面積求算鋼筋、混凝土的工程量？如何計算工件的重量、體積、面積？如何使用模塊中的標準件？最好的辦法就是找一些實際應(yīng)用中的真實圖紙，將圖紙分塊展開，再逐步合并總圖形，將真實圖紙中的問題聯(lián)系到學生作圖和應(yīng)用軟件中，這樣就等于學生在學真實的應(yīng)用過程，會使學生學以致用更真實。因為有了一個良好且扎實又聯(lián)系實際的學習過程。事實上，在這樣的理論與技巧以及真實的實例教學，學生很快就能理解CAD教學育所學專業(yè)知識內(nèi)涵并加以應(yīng)用。然后再逐步加深CAD理論上的難點教學。
經(jīng)過反復多次的教學實踐證明，這套實踐法教學思路是可行并卓有成效的。學生在一些真實設(shè)計中顯示出自己的作圖思想，其中利用CAD制圖軟件設(shè)計繪制的圖紙有實用價值，絕大部分學生能制作出自己專業(yè)所要求的實用設(shè)計圖紙。
4 結(jié)語
作為中專教師其首要任務(wù)是要不斷強化對學生實際能力的培養(yǎng)。要理論真正的聯(lián)系實際，結(jié)合實際的技術(shù)應(yīng)用，以學生畢業(yè)后的實際技能為主體，因材施教，使學生學有所長，一專多能，以技能立身。無論對于為師者還是為學者來說，唯有這樣，才能在激烈的社會競爭中立于不敗之地。為學生的未來生存能力負責，為社會進步負責，為自己的教學成就負責。
參考文獻
