產品結構設計基本知識匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇產品結構設計基本知識范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

工業工程是目前世界上被大家認可的可以有效地提高生產效率和經濟效益的把生產技術與科學管理有效地結合起來的一門相對邊緣的學科。它涵蓋了管理工程、制造工程和系統工程的相關內容。伴隨著世界現代工業的飛速發展，工業工程專業的課程體系也得到了不斷的完善，所含內容逐漸豐富。但隨著學科的不斷擴充，教學內容越來越廣泛，工業工程專業高速發展帶來的弊端也日益凸顯，尤其突出的就是實踐環節薄弱，實際經驗不足。這些弊端不能僅從高校單方面的角度來解決，而應該聯合企業共同探求實際可行的方案。

1 工業工程專業培養目標

工業工程專業以制造業為對象、制造業信息化為背景，培養具備綜合應用現代制造工程、現代管理理論、信息技術應用和系統工程方法的知識、素質和能力，培養適應現代企業對生產管理和信息化建設需求，富有責任心、主動性和創造力的，知識面寬、適應能力和溝通能力強，具有解決制造領域復雜問題能力的、既懂技術又會管理的高層次復合型人才。工業工程專業的學生首先應具有較扎實的自然科學基礎，以及較好的人文、藝術和社會科學基礎，而在素質和技能方面，應具備基本的工程素質，能夠看懂工程圖紙，并運用機械工程的基本理論和方法解決簡單產品的設計、工藝問題。另外，還應掌握包含在工業工程學科里面必需的系統工程、制造工程和管理工程等學科的基礎理論和基本技能。在具體實施企業方案時，應能夠靈活應用工業工程專業的基本理論和方法，解決企業在生產、物流和倉儲管理的實際問題。

2 《產品結構設計》的課程設置規劃

本課程作為工業工程專業的一門實踐性強的專業核心課程，其主要任務是學習產品功能的設定、常用材料的種類和特性以及加工工藝、產品結構設計的原則以及與產品造型有關的通用結構設計知識，使學生掌握與產品設計相關的基本知識，具有產品結構設計的基本技能，能夠完成簡單產品設計中從功能定義到材料選擇以及最終的結構設計。

2.1 本課程的知識模塊包括：①產品材料與表面處理工藝常識；②塑料件結構設計的基本原則；③鈑金類產品結構設計基本原則；④模具基礎知識；⑤產品結構布局設計；⑥產品典型結構。其目的是使學生掌握結構設計的基礎知識，培養學生的三維空間想象能力，在實際應用中培養學生的新產品開發以及應用計算機繪圖的能力。

2.2 課程的重點內容包括：①常用塑膠材料基本知識；②常用金屬材料基本知識；③常用表面處理知識；④產品結構設計總原則；⑤產品結構關系分析與結構繪圖的基本要求。

3 《產品結構設計》課程的教學思路

3.1 選用教材。目前還沒有適合工業工程專業使用的《產品結構設計》教材，所以國內普遍做法是選用產品結構設計方面教材，暫定的教材是黎恢來編寫的《產品結構設計實例教程》。該教材將作者十幾年的產品結構設計經驗總結而成，系統、精細、全面地介紹了產品結構設計知識及設計全過程，明確了產品結構設計的概念和崗位職責，并通過講解一款電子產品的全套產品結構設計的整個過程，幫助學生融會貫通，更加高效地學習和掌握實用技巧。

3.2 教學內容。依據工業工程專業的整體人才培養方案和教學大綱的具體要求，將《產品結構設計》分為六大模塊，每個模塊里面包括若干的章節，各章節之間既自成體系，又互相有銜接，條理清晰，通俗易懂。①“產品材料與表面處理工藝常識”模塊，主要介紹注塑工藝理論、常用塑膠材料和金屬材料基本知識，以及注塑件、鈑金件表面處理方法。塑膠的定義及分類方面，介紹ABS、PS、PP、PVC等的應用范圍、注塑模工藝條件和化學和物理特性，重點是使學生了解注塑件的常見問題分析及解決，比如縮水、飛邊、熔接痕、頂白、塑膠變形等。金屬材料方面，介紹一些金屬的特性和應用范圍，比如不銹鋼、鋁、銅、鎳和鋅合金。常用表面處理知識方面，主要涉及塑料二次加工的基本知識，學生需要了解絲印、移印、燙印、超聲波焊接、噴涂、電鍍和模內覆膜等表面處理工藝。②“塑料件結構設計規范”模塊，重點介紹塑料件在設計和修改階段需掌握的通用設計規范，比如塑料件的料厚、脫模斜度、圓角設計，能夠分析塑料件的加強筋、孔、支撐面的使用范圍。在細節部分，應了解塑料件文字、圖案、螺紋和嵌件設計。③“鈑金件結構設計規范”模塊，介紹鈑金類產品設計的工藝要求，包括沖裁、折彎、拉伸、成形工藝，并且讓學生了解壓鑄類產品結構設計的工藝要求。在此模塊的教學中，應引入企業實際產品案例進行講解，以便于學生更好地掌握鈑金件的設計規范。④“塑料模和鈑金模基礎知識”模塊，介紹塑料模和鈑金模的基本類型及典型結構，包括模具概述，模具的分類、注塑機介紹等，重點講解的是注塑模結構里面的澆注系統、頂出系統、排氣系統和行位與斜頂，以及二板模和三板模之間的區別和應用，以“實用、夠用”為度，學生只需了解典型的模具結構，不需要進行后期的模具設計。⑤“產品結構布局設計”模塊，主要介紹殼體形狀結構、密封結構、卡扣結構、螺釘柱結構、螺紋連接結構和嵌件連接結構等知識，以及各個特征的定義、作用和設計原則，特別是特征在使用時的相互配合關系。拓展知識方面，要了解塑料零件自攻螺柱及通過孔設計規則，以及模具設計與產品結構設計之間的聯系。⑥“典型產品結構”模塊，重點介紹目前國內普遍使用的三大產品（電子產品、家電產品和電動產品）的典型結構設計知識。每類產品選取一款經典的已批量的產品作為藍本，深入解剖結構知識在產品設計的運用。比如電子產品選手機為代表產品，講解手機產品各零部件的結構、前殼與底殼的止口設計、LCD屏限位結構設計和電池固定結構設計，以及內藏攝像頭結構設計。家電產品則以電吹風為例，學生要掌握電吹風的功能、材料、結構工藝性等，了解CAD軟件在電吹風設計中的應用，能對產品塑料件進行結構分析。在此過程中，還要掌握項目管理方面的知識。

3.3 教學方法。在教學中，提倡基于工作過程為導向的項目化教學，理論教學與實踐練習相結合，增加實踐課時的比例，培養產品設計的實踐能力。教師引導學生建立實用合理的知識結構，強化學生的自覺體驗和掌握知識的遷移能力，淡化理論和實踐的界限。在基礎知識夠用的前提下，采用任務驅動教學法、項目教學法，通過在具備多媒體教學設施的校內實訓基地開展新產品和新工藝的開發工作，使學生體會具體產品的外觀造型和結構設計過程，提高學生的綜合應用能力和實際應用能力。

4 《產品結構設計》在工業工程專業總體實訓的具體應用

在面向制造業的工業工程專業總體實訓里，結合各校的實際情況，以典型產品的流水線裝配設計為主體，總體實訓內容分為五個階段：前期的準備環節、產品設計與組裝環節、生產線裝配改善環節、三維系統模擬環節、總結交流環節。在這些實訓中，可以實現“教-學-做”一體化的行動教學，讓理論和實踐緊密結合，從而使學生在知識和技能上達到雙重提高；另一方面，可以鍛煉學生的綜合專業知識運用能力，提高團隊協作能力，也有利于提升學生的實際動手能力，更好地讓學生參與企業模擬項目，融入企業生產實踐。在產品設計與組裝環節，教師把學生分成六人左右的項目組，根據企業的某一個典型產品布置項目任務書。學生綜合考量校內實訓基地的實際條件和設備，運用產品結構設計的知識，共同完成項目。在此過程中，教師可以對新產品提出具體的要求，比如產品的結構尺寸不能過大，必須與生產線相匹配；結合人因工程學，運用動作分析和雙手操作分析，在工藝上要符合車間的零部件裝配順序，有利于工序和工位的確定；新產品各零部件的裝配要牢固可靠，可以滿足多次拆卸而不容易損壞；產品的價格應合理，要用最少的成本做出符合客戶要求的產品；考慮試驗的可行性和零部件的可修改性。

參考文獻：

[1]郭艷麗，李亨英，柴春鋒.適應社會需求，提高IE人才實踐創新能力的因素分析[J].高教論壇，2011（9）.

[2]周梓榮，龔存宇.工業工程專業應用型人才培養體系探討[J].湖南工程學院學報，2005（3）.

[3]光昕，李沁.高職工業工程專業教育教學探索[J].中國成人教育，2009（23）.

[4]趙濤，路琨.我國工業工程學科的發展研究[J].高等工程教育研究，2003（2）.

[5]陸剛，孫宇博，盧明銀，韓可琦.工業工程本科畢業設計與創新型人才培養[J].工業工程，2010（2）.

篇（2）

浙江省是長三角的重要組成省份，地理位置優越，外資和民營企業眾多，制造業是浙江工業經濟的支柱，也是國民經濟增長的重要驅動力，政府非常重視制造業的發展，把打造先進制造業基地作為事關工業化和現代化的重大戰略任務。近年來，浙江制造業眾多企業加快推進制造業的轉型提升，構筑產業優勢，形成了資源節約型、生態環保型的制造業發展新格局，能夠直接吸納利用先進技術和設備，尤其是計算機輔助設計與制造技術得到企業的廣泛應用。這幾年從企業調研情況來看，企業急需具備機械基礎技能，同時具備扎實的二維、三維數字化能力，能熟練完成二維工程圖和三維造型、分析以及運用等能力的高技能人才。浙江機電職業技術學院作為浙江省制造業應用技能型人才的培養基地和搖籃，培養“服務企業，滿足企業技能人才需求”的計算機輔助設計與制造類應用技能型人才，是進行計算機輔助設計與制造特色專業建設與改革的出發點。

一、專業人才需求分析

通過對企業的人才需求以及近年來畢業生就業情況的調研，計算機輔助設計與制造專業技能型人才可以應用于CAD／CAM軟件應用、模具設計與制造、機械加工與檢驗、電加工、中小企業機械設計與輔助管理等職業崗位。根據調研，學生的工作崗位（群）主要包括：

1、計算機輔助設計繪圖員：能利用計算機輔助工程軟件進行機械產品數字化設計與制造，能設計與繪制產品的二維工程圖、三維工程圖，具備熟練的機械產品成圖技術。

2、產品結構設計輔助工作：能利用機械設計與結構設計知識結合計算機輔助設計技能進行機電類產品模具、鈑金結構設計以及出圖工作。

3、產品造型、工業設計相關工作：能利用常規和先進的工具、儀器以及設備（如常規測量工具、三坐標測量機、掃描儀、數碼攝像機等）進行機電類產品外形的正向和逆向設計，并能對產品工業設計質量進行常規分析。

4、計算機輔助制造相關工作：能按圖紙編制相應數控機床能識別的加工程序，操作數控設備進行工件切削加工編程。

5、計算機輔助工藝設計信息管理工作：能利用機械加工專業基礎知識與CAPP軟件應用，進行制造業信息化相關工作。

6、機電類其他工作：質量檢測以及機械設備維修、管理、銷售等工作。

二、人才培養模式與專業特色的結合

作為培養機械CAD/CAM高級技能人才的高職計算機輔助設計與制造專業，作為機電職業技術學院機械類專業，應基于機電人才培養模式，立足于服務地方企業，滿足行業產業結構調整對高技能人才知識能力結構的需求，以學生職業發展為導向，圍繞浙江省制造業的發展以及各類企業對高技能應用人才的需求，圍繞學生的目標崗位群和職業發展需求，培養學生良好的專業職業能力以及職業素質；依托浙江制造業的發展，打造具有浙江機電特色的3D－CAD人才培養搖籃，構建特色課程和職業技能培訓基地，形成突出的職業崗位核心能力和職業素質的專業人才培養模式。

“職業發展導向”人才培養模式強調學生就近崗位遷移的職業能力、學生在經歷社會實踐后形成的個人期望的崗位職業能力、學生學會學習的能力以及學生自主設計職業生涯的能力。計算機輔助設計與制造專業作為機械制造業急需的復合型專業，應培養具有扎實的機械基礎技能、掌握了計算機輔助設計（CAD）和制造（CAM）技術專業技能的具備首崗能力以及職業發展能力的學生，在專業培養中注重工程實踐、強化基礎與CAX應用技能的融合，建設以“掌握機械制造的基本理論、材料及其加工的基本知識，掌握常用CAX軟件，熟練進行機械產品三維數字化設計與制造”為培養目標的專業，即學生通過學習，在畢業時成為具備使用軟件進行機械產品三維數字化設計與制造的高技能人才，使本專業培養的學生在操作技能、工程實踐能力以及在中小企業的適應能力等方面要優于省內同類專業的學生，從而形成特色優勢。

立足于浙江省制造業以及浙江機電職業技術學院機電人才培養平臺，構建以扎實的機械基礎和專業基礎為專業建設的“雙基”特色，是為了滿足學生在機械類崗位遷移的能力，使學生能在“零件裝配與產品設計”、“逆向工程方向”、“零件質量檢測方向”、“模具結構設計”、“鈑金結構設計”、“計算機輔助制造方向”等具備職業發展的專業能力。

三、專業建設特色探索

通過對浙江省多個地區的調研以及多屆畢業生的反饋，基于機電人才培養模式下的計算機輔助設計與制造專業應圍繞專業技能和崗位核心能力，構建基于機械基礎和專業（CAD）基礎，突出崗位基本技能、崗位核心技能、崗位綜合技能，具備職業發展能力，滿足浙江制造業需求的“雙基”的專業培養模式。“雙基”的專業培養模式針對浙江制造業的大環境，強調機械基礎技能和專業基礎技能，通過職業活動導向和工作過程導向的專業能力訓練，培養學生的崗位基礎技能、崗位核心技能、崗位綜合技能以及職業發展能力，使學生具備在機械類崗位遷移的能力，在具備首崗勝任能力的基礎上，學生能在“零件裝配與產品設計”、“逆向工程方向”、“零件質量檢測方向”、“模具結構設計”、“鈑金結構設計”、“計算機輔助制造方向”等具備職業發展的專業能力。如圖1所示：

圖1、專業人才培養特色體系

專業特色主要體現在：

1、形成為浙江省制造業服務的CAX應用人才培養模式，強化機械基礎技能＋CAD專業技能。

2、構建能力遞進培養（崗位基礎能力崗位核心能力崗位綜合能力職業發展能力）教學模式，形成基于機電平臺的行動導向課程體系。

3、構建培養學生產品造型設計加工和逆向工程能力的實訓體系。

四、總結

浙江省是制造業的大省，有明顯的區域經濟模塊。浙江機電職業技術學院以服務浙江制造業為己任，致力于培養制造業高技能人才，確定了“職業發展導向”的人才培養模式創新的指導思想。計算機輔助設計與制造專業作為機械領域的一個專業，基于機電人才培養模式建設服務企業，滿足學生職業發展需要的專業人才培養方案，提出了圍繞專業技能和崗位核心能力，構建基于機械基礎與專業（CAD）基礎，突出崗位基本技能、崗位核心技能、崗位綜合技能，具備職業發展能力，滿足浙江制造業需求的“雙基”的專業培養模式；立足于浙江省制造業以及浙江機電職業技術學院機電人才培養平臺，構建了以扎實的機械基礎和專業基礎為專業建設的“雙基”特色，滿足了學生在機械類崗位遷移的專業能力。

參考文獻

篇（3）

《電子產品結構工藝》是一門綜合性的應用型邊緣學科，專業理論和實踐性都很強。職高生學習有困難。在多年教學中，筆者嘗試實行“學做一體”的教學模式，借助項目式教學，通過一套行之有效的教學方案，把課程各章節抽象的理論知識融合進實踐項目的各個實施階段。這樣的優化設計降低了學習難度，提升了教學效果。

為了更好地從學生出發，優化教學過程和內容，由實踐到理論，提高課堂教學有效性，本人設計了《電子產品設計與制作任務書》，以指導教學實踐。

1.目的與要求

通過一個簡單的電子產品的整機設計與制作，全面了解電子產品的開發與生產過程，鞏固和提高學生的電路設計能力、PCB板設計和PCB板的制作能力，電子元器件的選擇與檢測能力，電路安裝能力與電路的調試及檢修能力等等，以檢測學生知識的掌握程度和綜合能力，同時也了培養適應電子企業相應崗位的能力。

2.任務：完成一個實用電子產品的PCB板設計與整機制作。

3.具體任務操作

（1）選定一個簡單的電子線路。寫出其性能指標及電路功能。

（2）按照元件清單，選擇電子產品材料。

（3）設計PCB板。PCB板大小根據選定電路具體情況而定。要求打印出電子產品原理圖、印制電路板圖、元件清單，并有布局和布線說明、基本電氣檢測（ERC）及設計規則檢測（DRC）結果說明。注意元件封裝必須與實際元器件相符。

（4）PCB制作。要有制作過程說明。

（5）電路組裝應符合工藝要求，既考慮電氣性能要求又考慮美觀要求。

（6）電路調試并寫出調試報告。檢測、調試的過程，方法及調試的結果。

4.組織方法

分組教學，3人一組，選定一個電路，每人獨立完成PCB板的設計，選出設計最好的印制電路板制作出電子產品。

5.具體實施時間安排

6.考核評價（每個任務評價，老師與學生評分各占50%）

7.課題舉例（學生可另選）

（1）直流穩壓電源；

（2）閃光燈電路；

（3）晶閘管調光電路；

（4）晶體管延時電路。

8.課題報告（格式）

（1）封面。

（2）設計任務書。

（3）課題內容（包括課題目的、課題選用器材、設計總體方案、電路原理圖、PCB設計圖、PCB制作過程說明、整機調試原理、方法及性能指標、整機維修過程說明等）。

（4）整機特點、功能和使用說明。

（5）課題總結。

下面以《直流穩壓電源印制電路板的制作及裝配》為例，具體說明“邊做邊學、學做一體”的實施方法和過程。

1.課程設計思路

電源電路是一切電子設備的基礎。由于電子技術的特性，為電子設備提供穩定的直流電能的直流穩壓電源在電源技術中占有十分重要的地位。學生在之前的《電子線路》學習中已對直流穩壓電源有所了解，加上直流穩壓電路比較簡單，便于實踐操作，故將此電路作為學生學習《電子產品結構工藝》的實例。

2.課前準備工作

穩壓電源散件一套、覆銅板一塊、腐蝕液（三氯化鐵水溶液）、烙鐵一把、毛筆、電鉆、裝配工具等

3.預備知識：覆銅板

（1）覆銅板是制作PCB板的材料，一般選用的是1.5mm和2.0mm的覆銅板。

（2）根據覆銅面的不同又分為單面覆銅板、雙面覆銅板、多層覆銅板。本課題只需采用單面板。

4.任務一：印制電路板的設計

（1）選擇電路圖及理論知識回顧：電路原理分析，計算輸出電壓的范圍。

（2）繪制電路原理圖（PROTEL DXP2004）

電路原理圖、元件清單、ERC、DRC檢測。

（3）繪制印制電路板（PCB）圖。

①元件封裝必須與實際元器件相符。

②合理安排電路中的元器件。

③選擇合適的導線安全間距和走線寬度。

5.任務二：印制電路板的制作

（1）覆銅板的處理

根據電路選好一塊大小合適的覆銅板，去掉氧化層，將覆銅板四周打磨平整。

（2）圖形轉印（由于實習條件的限制，我們采用手工描繪法）

具體操作：將設計好的PCB的圖紙通過打印機按照1：1比例打印出來，然后通過復寫紙印到覆銅板上。用耐水洗、抗腐蝕的油性記號筆涂描焊盤和印制導線。本環節要求線條清晰、無斷線、無砂眼、無短接，且耐水洗、抗腐蝕。

（3）腐蝕、鉆孔

將自配的三氯化鐵水溶液（三氯化鐵和水可按1：2配制）腐蝕液放入塑料盒中，將待腐蝕的PCB板線路朝上放入盒內，用長毛軟刷往返均勻輕刷，待不需要的銅箔完全消除后取出，清洗并擦干，再用電鉆將PCB板鉆孔和進行防表面氧化處理即可。

通過任務一和任務二的實施，學生對電子設備的防護的基本知識有了簡單直觀的認識，并且結合課程第三章內容能對電路的元器件進行較為合理的布局，又動手DIY了一塊由自己設計的印制電路板，同時也基本掌握了簡單的印制電路板的設計及制作過程，對本課程第四章印制電路板的結構設計及制造工藝有一定的了解。感興趣的學生在制作自己的電路板過程中也開始研究企業雙面孔金屬化印制板和常規多層板的制作工藝。

6.任務三：穩壓電源的焊接裝配與調試

注意元器件裝配流程及元件安裝技術要求。

7.任務四：調試與檢測

（1）安裝完畢，經檢查無誤后方可通電調試檢測。

（2）電壓測量：測量三極管各極電位并判斷其工作狀態、電路輸出電壓可調范圍。

（3）調試：本環節意在讓學生明白電路調試的內容，能選擇正確的儀器儀表，分析調試中出現的問題并進行排故，對調試數據進行分析處理，作出產品是否合格的結論，也要提出電

路改進的意見。

實踐證明，以《電子產品設計與制作任務書》來實施教學，可以優化教學內容與教學過程，提高教學效率。在教學實踐中，教師要根據教學內容的需要，制定切實可行的實施方案，激發學生學習動力，發揮學生主體作用，進而提高教學效率。

【參考文獻】

[1] 董成春、郭玲玲. 加強實踐教學，突出技能培養，《中國校外教育?A》，2011年第1期.

[2] 廖芳 主編.《電子產品制造工藝》，電子工業出版社，2007年.

[3] 王衛平 主編.《電子產品制造技術》，清華大學出版社，2005年.

篇（4）

機械基礎實踐教學體系是針對工科機械類、近機類專業開設的相關實驗實訓項目，主要對學生在機械工程基礎方面進行綜合性很強的基本實驗、技能訓練和綜合實踐，重點培養機械工程類學生的基本職業素養和基礎能力。中國制造2025對機械制造業人才提出新的要求，要求員工不再是簡單的操作工，必須有較強的綜合實踐能力、分析問題解決問題能力和一定的創新能力。因此，必須對原有的實踐教學系統進行重構，建立符合先進制造業要求的，集工程素養、創新能力、綜合實踐能力培養為一體的基礎性實踐教學體系。

1教學體系重構的基本思路

傳統的機械基礎課程主要包括“機械制圖與CAD繪圖”“工程力學”“機械設計基礎”“機械制造技術”“技術測量”等系列課程，其傳統對應的實驗項目和內容主要是認知或驗證類，設計型、創新型的實驗幾乎沒有，教學體系的設置無法適應新形勢對人才綜合素質的要求，學生的創新能力無法得到有效培養。通過教學體系的整合，加大了創新設計類實驗和先進制造技術實訓項目的比例，重點培養學生的實踐能力和創新能力。通過學校的校企合作辦學平臺，依托政府、行業協會和企業，多渠道、多種方式共同培養學生的工程綜合實踐能力和創新創業能力。

2實踐教學體系構建的主要內容

以原有傳統的機械基礎實驗室和實訓中心為基礎，重新構建了由“機械基礎實驗中心、技能訓練中心和綜合實踐及創新訓基地”二中心一基地共6個平臺、15個模塊組成的新型實踐教學平臺，如圖1所示。該平臺是分層次、模塊化的教學體系，包含了多個實踐模塊，可以滿足不同層次、不同專業學生的需求，有利于提高實踐訓練水平，培養學生的工程意識、實踐能力和創新能力

2.1基礎實驗中心

主要培養學生的工程素養和分析問題的能力，同時注重培養學生的創新設計能力，在實踐教學課程的設置上加強機械基礎系列課程之間的聯系。在保留原有開設的機械制圖、機械結構認識與實驗、制造工藝認識與等傳統實驗項目基礎上，增設了機械創新設計展示室、機械創新設計實驗室、以三維實體造型創新設計為載體的三維設計實驗室、CAD/CAM實驗室等。引入企業生產中的實際案例，按照基本的認知規律，按機械構造認知機械零件識讀與繪圖機械構造分析機械零件的選用與設計機械創新設計等順序依次進行機械的引導認知、基礎實驗、綜合實驗和創新設計，將多門機械基礎類課程的實驗教學環節融為一體，形成完整的機械基礎課程實驗教學體系[2]，同時培養了學生的職業素養和創新意識。

2.2技能實訓中心

為適應科技發展的新要求，在培養學生具有一定的工程實踐能力基礎上，還必須培養學生掌握一定先進制造業技術，因此增加了現代制造技術技能操作及綜合性的實訓項目。在原有的機械零部件拆裝與測繪實訓、材料成形實訓、常規機械加工實訓的基礎上，增設了先進加工技術的相關實踐項目，如：數控車工實訓、數控銑工實訓、數控加工中心機床操作、三維數字化測量、逆向工程實訓、特種加工實訓等實訓模塊，根據專業的不同，老師可選擇其中若干個模塊進行教學。通過先進制造技術的多項技能訓練，學生可對先進制造工藝有一個基本認識，初步掌握現代制造業的基本技能。

2.3綜合實踐及創新基地

依托學校的校企合作辦學平臺，創新地方政府支持引導、科技園區介入、學校和企業主體參與的合作育人、合作就業的人才培養模式，通過校企合作辦學、產學研合作等方式，探索“校中廠”“廠中校”等多元主體共建實踐教學基地的有效形式，將企業實際生產中的典型案例引入到課堂的教學當中，拓寬知識面，增加課堂信息量，培養學生的工程綜合素養和創新創業能力，如圖2所示為福州職業技術學院政校企合作辦學的框架圖。引導學生參加創新設計協會、機械加工、機械維修等專業協會和專業社團，通過這些協會和社團為學生提供創新設計平臺和綜合技能訓練。

3實踐教學體系的組織實施

3.1基礎實驗環節主要是培養學生專業基本素養和基本實驗能力

這一環節主要是通過各類基礎實驗、課程綜合設計等教學，培養學生掌握機械工程技術人員應具備的基本知識和技能。教學過程中可引入企業生產中典型案例，通過常用或通用的零部件的分析和設計來提高學生的綜合實踐能力和創新設計能力。例如傳統的機械設計實驗室主要配置有：各種機械傳動機構的組成展示柜、常用通用零件結構的展示柜、各類齒輪減速器和蝸桿蝸輪減速器；相應安排的主要實驗課程為：通過演示講解使學生了解各類傳動機構和機械零件的工作原理，通過拆裝和測繪訓練學生掌握基本的測繪方法、了解減速器的基本構造、掌握軸類零件的結構設計方法等。而新增設的機械創新設計實驗室主要組成部分有：軸系結構設計實驗箱、機械系統創意組合設計實訓臺等，可安排實施平面機構組成原理的拼裝設計、軸系結構創新設計、平面機構創新與設計[3]、機構系統方案的創新與設計、典型機構的拼裝與設計等實訓項目，學生可以自行設計組合各種傳動方案，如：由電機、V帶、十字萬向節、蝸輪蝸桿、槽輪機構組合的傳動機構；電機、V帶、圓錐齒輪、九級變速器、聯軸器、鏈、槽輪機構組合的傳動機構；手輪、聯軸器、鏈、槽輪機構組合的傳動；等等。通過實驗，培養學生的機構創意組合設計能力，還可培養學生的工程實踐能力。教學過程中可以選取企業生產中常用設備的零部件作為案例，引導學生在此基礎上按用途改進或設計一個機械或者一個簡單系統。教學過程可采用分組教學法，要求學生以小組為單位進行設計，將專業基礎知識和創新設計融合在一起；鼓勵學生自主學習和研究性學習，注重培養學生的團隊合作精神和創新能力，提高學生的綜合素質。

3.2技能實訓環節主要是培養學生的綜合實踐技能

技能實訓平臺包括基礎實訓和先進制造實訓2個模塊。基礎實訓模塊在傳統的機械基礎實訓項目中增加了綜合實踐項目，如機械傳動安裝與調試實訓室由多級變速箱、汽車后橋差速器、齒輪減速器、蝸輪蝸桿傳動機構、多種帶傳動、多種鏈傳動和多種齒輪傳動等多種機械部件組成，可安排：機械零部件圖及裝配圖識讀、鉗工基本操作技能實訓、多級變速箱的裝配與調整、汽車后橋差速器的裝配與調整、機械傳動的安裝與調整、機械系統運行與調整等實訓項目。通過實訓培養學生的機械識圖、常用工具和量具的選擇及使用、機械零部件和機構工藝與調整、裝配質量檢驗等綜合能力。在實訓項目安排中，既可將各部件作為獨立的模塊進行訓練，也可將各部件組成綜合的機械系統進行訓練。如：多級變速箱，主要由箱體、齒輪、花鍵軸、卡簧、鍵、深溝球軸承、端蓋、手動換檔機構等組成，可完成多級變速箱的裝配工藝及精度檢測實訓。先進制造平臺包括：數控加工、三維數字化測量和特種加工實訓模塊，可根據不同的專業特點選擇實訓的模塊，實訓內容可引入企業的真實工作任務作為教學案例，把職業資格標準的內容融入到實訓教學內容，聘請企業技術人員擔任實訓指導教師，并鼓勵學生參加各類技能競賽。技能實訓平臺相關實驗室除了完成正常實驗實訓計劃外，業余時間可向學生開放，鼓勵學生到實訓場所參加專業實踐活動。

3.3綜合實訓環節主要是培養學生的綜合實踐能力

通過社團協會、校企合作平臺訓練學生的綜合實踐能力。鼓勵學生積極參加專業社團，如“數控加工”“產品結構與三維設計”“機械創新設計”等興趣社團，邀請企業技術人員參與社團活動的指導，同時結合全國或全省的機械創新競賽的項目開展活動。通過組織社團活動，增強了學生的團隊合作意識，培養了學生的實際操作能力、創新和分析問題解決問題的能力。通過校企合作平臺開展各種形式的合作辦學。與福建省機床工具行業協會、武漢華中數控股份有限公司等企業合作辦學，開展數控加工與機床維修的實踐項目；同時利用這一平臺，師生共同參與企業的技術服務和科研等工作，使學生具備一定的技術開發和科研能力。與福州萊博特科學儀器有限公司校企共建三維數字化測量與逆向工程實訓平臺，共同開展培訓、技術服務和科研工作，為校內實訓創建真實的崗位訓練、職場氛圍和企業文化；與福州市科技局、集力眾創企業咨詢公司聯合成立了“聯合眾創空間”，該平臺是福州市科技局資助設立的萬眾創新綜合服務平臺，也是科技項目前期孵化的基地，為學生在機械制造、機器人、3D打印方面提供了咨詢服務，引導學生參與企業的產品設計開發工作，并為學生提供了創新創業空間。

4結束語

實踐教學是培養大學生綜合素養和實踐能力不可缺少的重要環節，經過整合優化后的機械基礎實驗平臺形成了由“基礎實驗、技能訓練、綜合實踐及創新實訓”3階段共6個平臺組成的、符合先進制造業要求的，集工程素養、創新能力、綜合實踐能力培養為一體的基礎性實踐教學體系，為實踐教學的實施提供了堅強保障。

參考文獻：

[1]徐小兵.機械專業人才創新能力“一二三三五”培養模式探索[J].創新與創業教育，2013（8）：11-12.

篇（5）

2課程改革思路

職業教育應與社會需求相適應,職業教育的重要特征就是職業崗位的針對性.經過對珠三角企業生產情況和我院畢業生就業狀況進行的調查研究以及廣泛征求行業專家的意見,我院明確了高職機械類專業畢業生的就業崗位(群)有機械設計、制造、安裝、測試、運行、維修等方面的技術、工藝或管理工作.這些職業崗位大多需要解決機械設備使用保養、維修改善、技術改造、故障診斷、仿制或設計制造,乃至發明創造等過程中一系列生產現場的技術問題,同時,面臨制造技術的突飛猛進和制造業的快速發展,畢業生還需具備對擇業的適應能力以及可持續發展能力.因此,《機械設計基礎》課程改革應順應滿足上述崗位(群)的職業能力及知識的要求,同時反映先進的設計思想及課程實施的可操作性.課程內容體系的重構和排序還應充分考慮高職學生的認知規律,教學過程應有利于學生職業能力的訓練與職業素質的培養,重視創造性思維的養成.《機械設計基礎》課程的改革,首先要進行教學內容體系的重構,再據此來設計教學項目和優化組織教學過程.其總體設計思路是:打破以知識傳授為主要特征的傳統學科課程模式,將機械產品設計制造和機械設備維修維護過程所涉及的工程材料知識、材料強度和剛度分析知識、機械傳動知識、機構設計、常用零部件選用與設計的相關知識等進行深度融合,以典型機器的結構為載體,實驗任務為驅動,以課程設計為導向,進行課程內容體系重構,設計涵蓋課程知識和職業能力目標的典型教學項目.圍繞教學項目來組織教學活動,合理安排和設計教學項目的實施情境和流程,做好教學項目相關的課程知識鏈接,保證教學項目的系統化和系列化.采用教學、實訓、綜合訓練的螺旋漸進式教學安排,盡量貼近職業崗位實際工作需求和過程來組織教學,逐步培養學生的職業能力和職業素質.

3課程內容的教學項目設計

機械設計基礎涵蓋的內容多,實現崗位工作能力所涉及的知識面廣.經過多年來的研究與探索,我院確定《機械設計基礎》課程內容體系以兩個典型機器(牛頭刨床、皮帶輸送機)和生活中常見機器(如自行車、修鞋機、縫紉機、烤箱、汽車車門開啟機構等)的結構為載體,以“機械設計、制造、安裝、測試、運行、維修”等崗位職業能力及其支撐知識為目標,設計六個課程內容教學項目,對應十二個課程知識單元,根據典型機器每一部分的構造設置知識群(點),并融合到所設計的項目中去.其中知識的選取緊緊圍繞相應崗位能力和素質要求的需要來進行,以“必須、夠用”為度,適當添加現代設計知識,如綠色設計思想,計算機輔助設計手段的運用等,支持學生職業能力的可持續發展.課程主要內容體系結構見表1.

4課程教學組織旳優化安排

教學條件和教學過程的組織安排是實現教學目的的保障.我院建立了“機械基礎教學實訓中心”,其中分設多媒體教學區、機器及模型區、實驗實訓區等,實現課堂與實訓地點的一體化,營造有較強工程背景和職業氛圍的教學環境.在此基礎上我院將整個教學安排分為三個環節,有針對性的采用工學結合、任務驅動、項目導向等教學模式,教學過程融“教、學、練”為一體,以達到理論聯系實際、學以致用、發展職業能力的目的.

4.1課堂教學環節

課堂教學在“機械基礎教學實訓中心”的多媒體教學區和機器及模型區進行,使用PPT課件和機器實物進行講授,并輔以網絡、VCD、動畫演示、現場錄像等,進行理論教學與實際應用緊密結合的教學,消除學生對機器的抽象感,提高學生的學習興趣和理解能力.課堂教學圍繞教學項目來組織,面對看得見、摸得著的完整機器,分析其組成及構造,根據每一部分的構造展開相關知識的教學.在具體的機器實物中,每一種機構和零件的作用、結構都顯而易見,其受力狀況等問題的分析也明顯容易得多,可以節省分析的時間,讓學生可以專注于教學內容本身,提高教學效率.課堂教學的主要目的是使學生熟悉傳動機構的工作原理,工程材料的相關知識,材料強度和剛度的計算,通用機械零件的選用等知識,初步掌握簡單機械產品開發設計的一般方法,熟悉整個設計流程,培養對機械運動和機構的分析能力,解決常用機構及通用零部件的分析、選用、簡單設計和維護問題等.課堂教學中注意結合高職學生的認知規律,采用“認識-了解-認知"的教學模式.“認識”即通過實實在在的機器結構作為教學載體進行講解,激發學生對機械的興趣;“了解”即由老師引導,提出問題,由學生通過查閱資料,自主學習,對機械現象進行分析,從而由感性認識過渡到理性認識;“認知”即為理性認識的提升,在分析機器機械構造、運動和設計的同時對所涉及的技術知識進行學習,有的放矢,提高學習效率和學習效果.教學過程突出“興趣,目標,效果”.

4.2技能實訓環節

技能實訓環節是《機械設計基礎》課程教學的重要組成部分,技能實訓的目的是提高學生的實踐動手能力和理論聯系實際的能力,從而啟迪創新思維,開拓創新潛能.在這一環節中,我們設計了九個集知識、技能、應用于一體的實訓任務,實訓任務的安排從認知性、驗證性向綜合性、創新性逐步提升.技能實訓環節穿插于課堂教學環節中,在“機械基礎教學實訓中心”或校外實訓基地進行,采用工學交替、任務驅動等教學模式,學生分組完成9個實訓任務.該環節以任務為驅動,由老師布置實訓任務,提供實訓設備和工具,提示學習情景及知識內容,提出技能要求,由學生自行查找資料,進行小組討論,確定實現方法和步驟,協同合作,最后完成實訓任務,寫出實訓報告.由老師進行過程督導和結果評價.實訓任務和對應的學習情景見表2.

4.3綜合能力訓練環節

該環節是“基于工作過程的綜合實訓周”,即以機械產品為對象,進行為期1周的產品項目設計.以“機械產品設計”等相關崗位能力為目標,以企業實際設計項目為載體,以工作過程為導向,以項目團隊為組織形式,真實地完成企業中實際機器產品的設計.如以某企業輸送設備和自動輸送帶的設計為載體及工作項目,完成“產品調研及資料的收集—產品設計整體方案的確定—產品材料的選擇—零部件強度設計—通用件的選用—產品結構設計"^繪制零件圖—繪制裝配圖—撰寫設計說明書—設計答辯”的整個技術流程.通過這個“基于工作過程的綜合實訓周”訓練環節,學生可熟悉實際產品開發的設計流程,了解機械設計的全過程,提高實際工作能力和全局觀念,體驗實際工作氛圍,有效地培養技術應用能力和職業素質,充分鍛煉崗位職業能力.

5課程考核方式旳變革

課程考核是評價教學效果,檢驗是否達到教學目的的重要措施之一.采用有效的考核方式對課程教學具有積極的促進作用.傳統的“筆試”建立在“知識本位”基礎之上,很難對學生的能力做出正確、全面的評價,這種考核方法不再適合基于職業能力培養的《機械設計基礎》教學評價.為此,我們對該課的考核方式進行了改革,教學效果評價采取過程評價與結果評價相結合的方式,以教學的項目(任務)為單元,以學生對每一個任務的設計思路、方案確定、運用相關知識和技術資料的能力、動手能力、職業素質表現為評價重點,從專業能力、方法能力和社會能力等方面對學生進行綜合評價,由學生自評分、學習小組的互評分和老師評卷分共同確定學生的學科成績,從而完善課程考核的激勵導向功能,有效地解決以往閉卷考試無法對學生學習態度、學習過程和綜合能力作出檢查與評定的弊端,使職業能力培養的目標更加明確.

篇（6）

分類號　TP391

1 引 言

知識的服務單位長期停留在文獻這一級上，已經成為制約人類有效利用知識的瓶頸。情報學家徐如鏡研究員提出，一旦實現知識的控制單位由文獻深化到“知識元”，大量文獻中所包含的“知識元”及相關信息間的鏈接，將產生極大的知識增值，大大推進人類對知識的利用，促進對新知識的創造，從而也將推動知識資源業的重大發展。情報學家馬費成教授提出情報學取得突破的兩個關鍵問題：①知識信息的表達和組織必須從物理層次的文獻單元向認識層次的知識單元或情報單元轉換；②知識信息的計量必須從語法層次向語義和語用層次發展。1986年，美國芝加哥大學Don R Swanson教授提出的“非相關文獻的知識發現方法”，對40多年前科學家就在積極地探討的科學知識分裂化現象，利用知識片段理論做出了說明，證明了事實上文獻間隱含關聯數量可能遠多于顯性的相互印證關聯的數量，并且這種隱性關聯的發現比信息本身的增長更有意義。Swanson的“基于文獻的發現方法”證實了將文獻中的具有隱含邏輯關系的知識片段組織起來可以發現新知識，為情報學的研究開創了新的研究方法。本文提出了知識元語義鏈接模型，對知識元的認知、模型、挖掘和語義鏈接的方法做了探索。期望得到更多的關注和研究，以推動這一方向的研究成果的開發和應用。

2　知識元的認知

知識元的研究活動可歸納為四個主要研究領域：情報學意義的知識元、科學計量意義的知識元、教材教學組織的知識元、產品設計的知識元。

2，1 情報學意義的知識元

20世紀70年代后期，除書目數據庫外，數值數據庫和全文數據庫的數量不斷增長，指南數據庫開始出現。此時，美國情報學家弗拉基米爾?斯拉麥卡教授在華講學時提出，知識的控制單位將從文獻深化到文獻中的數據、公式、事實、結論等最小的獨立的“知識元”，當時他把這稱為“數據元”。

20世紀80年代初，英國著名情報學家布魯克斯(B.C.Brooks)提出繪制“認知地圖”的任務。布魯克斯認為，如果能利用關系索引就可以較為準確地表達概念之間的關系，那么就可能將文獻網變為由知識單元直接聯接的概念網，使知識體系從外部宏觀結構改變為內部微觀結構。

1993年z.Chen繼Swanson提出建立基于分散于文獻內部知識片斷的邏輯關聯的知識整合方法，改善非相關文獻知識發現的效果。

近年來，國際上越來越多的研究者認識到萬維網時代信息檢索效率不高的原因主要在于信息組織的深度僅停留在文獻層次，提出解決的根本方法是將信息標引深入到文獻中的知識元層次，建立知識元(Knowl－edge Element)模型成為實現有效知識檢索的重點問題。國內學者徐榮生認為知識單元是指知識本身不考慮物理形態自成系統、自成單元，自為一組的認識單體形態，是知識集合系統的相對獨立構成單位。其中就有最基本的、不再分解的基本認識單元，如概念知識單元。

國內學者王子舟教授等對文獻單元與知識單元做了深入研究，認為20世紀90年代末期，“知識單元”在圖書情報學界的使用頻率逐漸多了起來，因為許多圖書館學研究者已經意識到，圖書館如何從傳統的文獻組織轉向文獻信息(即客觀知識)的組織，如何從文獻單元服務深入到知識單元服務，已經是圖書館實踐面臨著的新的重大課題。國內學者文庭孝博士等對知識單元的概念進行了綜述。

2，2科學計量意義的知識元

科學學的知識單元研究者，我國著名科學家趙紅洲認為：“知識單元(或稱知識本體)”是科學的細胞，也是科學大廈的“基本”磚塊。科學學研究知識單元的目標是想實現如何評價學術論文的學術質量問題，也就是說，如何比較兩個科學定律的難易程度問題。牛頓定律和氣體定律哪一個付出的創造力更大些?由此，趙紅洲先生把知識單元定義為“能夠用數學公式表示的科學概念”。趙紅洲等還提出了知識單元的智荷概念，認為智荷乃是知識單元最為基本的特質和屬性，分為靜荷和動荷兩種類型，靜荷是知識單元相互邏輯關系所決定的智荷，是基本知識單元的函數；動荷則是知識單元在歷史的進化過程中積累的智荷，是時間的函數。一個知識單元的靜荷Qi可用公式(1)表示：

2，3教材教學意義的知識單元

自20世紀90年代以來，IEEE－CS／ACM陸續推出了“計算教程1991”、“計算教程200X”等研究報告。其中最重要的成果之一就是把計算機科學的知識體劃分為10個領域、55個知識單元。每一個知識單元則包含若干主題。知識體為計算機學科提供了一個統一的知識框架。知識單元具有更大的靈活性。用一組知識單元代替一組主干課來規范教學計劃中的公共要求，有利于學校結合本身的情況，設計出既有自己特色、又不背離統一要求的課程體系。

2，4產品結構設計中的知識單元

文獻[19]利用專家的知識文本作為領域本體，建立文本知識元的抽取實驗。提出將知識分成4層：知識域(knowledge domain)、知識單元(knowledge unit)、知識元(knowledge element)、知識元的特征元(charac－teristic element)。特征元根據知識元可分成表示(rep－resentation)、規則(rules)、操作(operations)、導航(navi－gation)、上義詞(super-ordinate)、關聯(relevaney)和其他關系。在產品設計中把知識元分成兩種：①描述性，包括信息報告、名詞解釋、數字值、問題描述、引言和結論；②過程性，過程、方法、定義、原理、經驗等。

3知識元模型

3，1知識元概念模型

我們認為，從文獻中抽取出的知識元不等同于關鍵詞。情報學知識元的抽取目標是：先將文獻中的知識元分割出來，然后建立一種獨立于原文的可獨立存放、檢索和推理的知識實體單位。我們曾提出文本知識元的發現可通過計算向導信息與知識元間的語義關系來實現。圖1給出了文本知識元與向導信息導航計算模型：

圖1中，特征分析與提取：對論文標題進行分詞，統計標題詞在文摘中的響應度，根據響應度選擇特征詞，然后用特征詞在正文中抽取句子。

向導信息：其后有語義內容的特征詞。

語義內容：對象名稱，對象起因，對象內容，對象過程，對象結論，對象引文等。

知識元：向導信息，語義內容。

抽取算法：一種抽取向導信息特征詞句子的軟件。

特征詞的計算就是檢查抽出的句子中是否具有描述知識元功能的語義內容。如果有，則把特征詞分離為向導信息詞，語義內容分離為知識元內容，以便建立向導信息與語義內容的導航鏈接，實現獨立于文獻單元的知識元自由集成檢索系統。

定義1：

知識元：{名稱，屬性，操作，導航}

名稱=為知識元研究的對象

屬性=為知識元的特征

操作=為知識元解決問題的方法(能力)

導航=為知識元的邏輯聯系

定義2：

新知識產生的是一種知識元的信息導航鏈接過程。

K(S)+N(K(E)+K(S))=K(S+S)　(3)

式中K(S)表示知識結構，K(E)表示知識元，Ⅳ表示信息導航鏈接。

公式(3)突出了知識元的獨立性、信息導航的鏈接性和知識結構的完善性。強調知識結構是一個比較完整的認知結構，知識結構的構成主要是由信息對獨立的知識元的導航而形成。知識元導航鏈接示意圖見圖2。

在知識元的研究中，如何認識知識元并從什么地方切入研究以及對知識元進行歸類分析是進一步認識知識元的重要步驟。通過對知識元的歸類分析，我們把得出的知識元類型分成兩大類型：描述型(信息型，名詞解釋型，數值型，問題描述型，引證型)；過程型(步驟型，方法型，定義型，原理型，經驗型)等。由此我們把數字型知識元定義為描述型知識元模型。

定義3：

一個數值型知識元NKE由對象，領域，特性集，關系，值，狀態6個屬性組成。

由公式(7)可以看出原知識系統K(S)接受信息／激勵后的結果，使知識譜上添加了信息，所貢獻的知識譜。

我們研究了知識信息譜的提取，給出了知識元的提取實驗步驟。利用上述方法，求最優概率分布的概率值p(y|x)中，將“提出”特征詞看作x，故提出之后的內容即為作者給出的創新點知識元Y。文本知識元抽取的步驟如下：

第一步：文本格式轉換(，PDF轉成，TXT)；

第二步：分離出由“提出”特征詞引出的創新點內容(知識元集合)；

第三步：分析知識元集合的組成結構(單個知識元)；

第四步：抽取文本中每個知識元的相關句子；

第五步：分解句子成為語義三角形結構的知識元(另文給出)；

第六步：聚類知識元成為知識元集。

4　文本知識元挖掘軟件研究

我們開發的文本知識元挖掘軟件分為5個步驟實現：

第一步：知識元自動抽取算法。網頁格式轉換，文本分詞、詞性標注、知識元自動抽取。

第二步：有效句分解與獲取對象語義。通過句子的特征分析，我們用自己設計的抽取軟件將有效句分解為兩部分，即對象名和對象數值。以對象名中的動詞為界，將對象名分解成主謂關系，從而達到了將一個有效句子分解成三元組(O，P，A)的目的，即實現了用軟件自動獲得一條由主謂賓語法關系組成的知識元。如圖3所示：

第三步：去掉詞性標記獲得知識元。去掉詞性標記，建立由時間、地區、領域、對象名稱、對象屬性、對象值等屬性集成的知識元，并自動存入知識元庫。最后可以對挖掘到的知識元進行匯總，存入到總表中，以便于以后的查閱和關聯推理使用。知識元生成系統界面如圖4所示：

第四步：知識元自動存儲。軟件可以對挖掘到的知識元進行模糊和精確查詢，并將查詢結果反饋到用戶界面，還可以將挖掘的信息生成簡要文本輸出。知識元庫結果舉例如圖5所示：

篇（7）

關鍵詞：計算機輔助設計；課程教學；方式；手段

引言

在計算機技術不斷發展和更新的形勢下，CAD即計算機輔助設計也得到了逐步提升，該項技術在很多現實工程中得以運用，很多行業如藝術、機械、建筑等相關工程技術人員在設計、剖析產品時，都會首選這一輔助設計軟件。在各所院校、專業中，其所設置的計算機輔助設計課程內容與目標也會不相同，然其對于教學工作的影響是重大的。以藝術設計專業為例，在藝術設計專業教學中，教師可優化CAD課堂教學內容及方法，以便提高學生的學習積極性，幫助其提高動手能力，并最終實現最佳的教學效果。

一、 藝術設計專業CAD課程教學現狀、特征及必要性

1.1 藝術設計專業CAD課程教學現狀分析

CAD 作為一項全新的、系統的應用技術，涉及多門學科及多領域的專業知識，近年來，該技術也得到了較快發展。國內很多企業都已廣泛運用了CAD 技術，其研發設計產品也逐步實現了現代化，且在很多企業中，通常都是基層的技術人員來應用該項技術。鑒于此，高職或職業院校作為培養社會人才的主要場所，重視CAD基礎教育已勢在必行。

現階段來看，各院校藝術設計專業CAD 教學存在下列普遍現象：首先是，“被動性教學”，也就是教師開展教學工作，只為達到教學目標，而不會考慮學生自身有沒有實現目標；其次，“包辦式教學”，也就是以教師為中心，而未能突出學生在教學中的主導地位，教師只顧將知識一味的灌輸給學生，而不考慮心理及學習效果；再者，“教學過于隨意”，教師沒有認真挑選教學內容，未準備好所需的訓練材料，教學上非常隨意，也沒有針對性，整個教學的實效性及效率都不高。

1.2藝術設計專業CAD課程的特征

藝術設計專業CAD課程所涉及的信息非常多，學生應記載的東西也很多，以往的教學手段已滿足不了教育信息化的發展需求，因此在教學手上也應該有所創新。藝術設計專業CAD課程教學的特征大體包括：首先是深入分析了某些理論，同時在課堂中教師會通過演示與觀看兩種方式來對其進行講解；其次，能針對學生使用軟件過程中遇到的問題展開評析：再者，教師能直觀的向學生介紹使用軟件的相關技巧。現代化教學手段的使用，有效開發了各類學習資源，擯棄了過去以教材為中心的教學模式，而探索出了集文字、音像、數據等為一體的多媒體教學課件形式，教學內容結構性更強，也更為直觀與形象，這就給學生帶來了更全面的教學信息及表現方法，不管是藝術設計專業老師講解還是藝術設計專業學生自學，都有一定的幫助。

1.3 藝術設計專業CAD課程教學的必要性

在計算機輔助設計教學行業中，CAD是眾多用戶都在使用的一款設計軟件。CAD課程則是很多高職院校，尤其是藝術專業中的重點科目，不同的高校在不同的時期里，針對其自身的發展狀況，對該課程內容及目標的設置都會有所不同。CAD軟件圖形擁有較強的交互能力，在很多藝術設計專業中能得到有效應用，有些需要強大功能的語言編程及數據庫等教學內容，很難在短短的一個學期內讓學生完全學好。在這種情況下，發現和發揮CAD應用型軟件的優點及優勢，能幫助藝術設計專業學生提高其動手能力，并在藝術設計專業中，不斷提高其繪圖能力，鑒于此，將CAD軟件的學習納入到藝術設計專業教學體系中，顯得很有必要。

二、傳統條件下藝術設計專業CAD課程所采用的教學方法

通常而言，在傳統的藝術設計專業計算機輔助設計教學中，所采取的教學方法基本為：技術設計專業教師在課堂上演示如何使用某個軟件或工具，該注意哪些操作問題，其中包含哪些明令，該如何使用這些命令等，而后，學生根據教師所講授的課程，進行實地操作與模仿，并在這一過程中了解和記住這些工具及軟件該如何使用。上述教學方法能讓學生更直觀的了解CAD軟件操作的步驟，技術設計專業學生也能通過模仿來掌握工具或軟件的使用方法，不過，在藝術設計工作中，很多創意元素都應該被添加進去，此時需要設計師們發揮自身的聰明才智，提供出更有創意的設計方案。然而，傳統的藝術設計專業CAD教學方法只能讓學生學到和應用古板的設計方法，而在那些實際案例中，卻無法發揮出其內心的創意及想法，這不僅不利于其學習能力的提高，藝術設計專業CAD教學課堂所產生的教學效果也不佳。

現行高等院校教學中，開設的CAD課程有多種方式，其在教學內容及方式上也有很大不同，有不少院校還停留在CAD軟件基礎知識的學習上，而沒有注重培養學生的實踐及操作能力，CAD教學只是一種點綴，教學所產生的效果還停留在初級軟件培訓的那種低水平上，與學生畢業后就業所需達到的要求還遠遠不夠。在這種情況下，高職院校及各級學校就必須注重在校內外培養學生的CAD理論學習及操作能力，發揮CAD應用在各級高職教育中的地位及作用，讓其幫助諸如藝術設計專業學生更好的就業。

三、藝術設計專業現代CAD課程教學方式分析

3.1以問題為中心展開教學

在傳統的教學中，課堂上的問題大都是教師事先安排的，整節課就以提問和解決問題為中心來進行，只要做好了這些，教師便會認為這一節課已完成任務。然而，這種提問、解決問題問題的教學方式，會讓學生形成一定的依賴性，這使得其在處理問題時常常會不知所措。鑒于此，教師應了解，問題意識及能力對于培養學生創新思想的意義，教師不能一味幫學生提出和解決問題，而是要引導其發現問題，將問題貫穿于整個教學過程。以問題為中心的教學方式，理應讓學生通過觀察其日常生活或同教師、學生一起商討、分析所形成的教學模式。只有這樣，教學方可真正發展學生的探索意識及單獨解決問題的能力。

3.2不斷更新教學內容

在計算機技術不斷發展的形勢下，知識更新的速度也越來越快。要讓學生了解和應用先進的CAD技術，就必須對以往的內容做出刪減，而更新一些新內容，使之趕上時展的腳步。在課堂上，應將最新版AutoCAD軟件的開發應用納入教學，讓學生了解軟件開發的基本知識，并運用該軟件的二次開發來促使其繪圖效率進一步提高。教師要詳細講解CAD接口技術、軟件工程技術等內容，要讓學生掌握軟件工程的定義、內涵，了解CAD應用軟件所涉及的開發流程及編制文檔的具體要求，在實際的教學過程中，可發揮CAD的可開發性特征，讓學生了解其基本的可開發功能，從而對更全面的了解計算機輔助設計這門課程，這有利于藝術設計專業學生更好的理解這門課程。

3.3 啟發式教學

啟發式教學即在情境教學的理論指導下，為學生營造出一個與其自身知識體系相適應的問題情境，以更好的激發其學習的興趣及積極性。從藝術設計專業的學科及學生特征來看，創設與機械設計制圖相適應的問題情景，可讓學生更好的運用AutoLISP語言來開發AutoCAD軟件，使其繪圖效率進一步提高。

啟發式教學可提高學生的積極性.可從單個學生的自身特征出發，創設出各種有效的教學環境，如對比“專業的CAD軟件同Auto.CAD軟件”之間的區別，分析和討論“專業軟件開發”這一問題并進行總結；此外，可重視學生的日常實踐，把課堂學到的知識、技能全都用到實際中去。

3.4 案例教學

選取的案例合適與否，這決定了案例教學法能否成功。案例應同教學內容、專業特征連結起來，應選擇實用性、典型且風趣的案例進行解說。在闡述定義及知識的基礎上，還應挑選工程設計實例來當作教學案例進行講解，并引導學生積極進行思考與討論，幫助其發現和找到處理問題的方式及方法，最終實現理想中的教學目標。分解與解決案例應做到循序漸進，最初所涉及的內容不應太多太深入，避免學生一開始就不愿意或害怕繼續學習，教師對所選實例進行講解后，學生應在教師提出的要求下進行操作，以便將計算機應用到設計中去。教師應運用系統軟件來收集與整合學生平日里完成和提交的作業，收并將這些作業作為學生期末考試的衡量標準。老師還應及時了解和把握學生對其學習的反饋信息，及時做好總結，以便為接下來的教學累積經驗。總的來說，實例教學能讓學生擺脫原來的單純模仿的學習方法，轉而進行自主學習，教師也能在這樣的情況下，有序的組織其教學內容。

3.5 目標、任務式教學

目標、任務式教學即挑選某些工程設計圖來進行實驗，為學生制定相應的任務及目標，這實質上是驅動其融入學習的有效方式。開展實驗應盡可能的做到“精”與“全”，如果能讓學生在問題中學習，其學生興趣也會得到有效提高。實驗中，老師應適時的進行“精講”，并讓學生進行多次、反復練習，先通過實驗來證明某一理論，然后再讓其掌握方式及技巧，逐步發揮其創造意識及能力。

3.6 實踐與理論相結合的現代化教學手段

現代教學中，通常強調課堂講解與實踐教學融合的教學方式.講解基礎知識大多是通過多媒體課件進行，學生看課件后有所了解和學習理.而如今的電子課件卻給教師帶來了更多方便，其信息容量也增加了很多。

（1） CAD課程教學既要重視實踐操作，也應強化實驗指導，鑒于此，在開展該課程的實驗中，教師應重視其管理工作，要讓每一位學生都能擁有動手的機會，避免剽竊、抄襲現象出現，除必要的實習指導外，還可通過觀覽與實驗各大環節及操作方式相關的實驗教學課件，以便讓學生更好的完成實驗.

（2） 堅持主體性學習的教學原則

教學方面，應堅持以學生為中心、充分發揮教師的引導作用，也就是主體性學習的教學原則。在運用先進教育技術的工作中，應重視將技術與課程連結起來。首先，應用技術可從深度與廣度上影響學生及其知識結構。其次，應用技術能幫助其脫離教室、書本的桎梏，開拓散發性的外部思維。再者，應用技術能讓教師制定合理的教學策略，發揮學生的思考、想象及創新能力。如講解CAD軟件的基本操作時，教師可充分利用多媒體課件及工具，配合其講解與示范。

3.7 創新評價方式

以往評價學生，教師通過會采用筆試的方法進行，這種評定方法實質上不利于全面分析學生的發展情況，有時甚至會顯的僵化，給學生的發展及進步帶來很多負面影響。不少院校的教師在其第一節課中就會向學生表明，這門課程評定成績所采取的辦法為：平時成績占一半（其中課堂活躍度、上機情況、書面報告等包含在內），期末答題成績占一半5（這一成績主要分為筆試與上機成績兩部分）。在服務器上，教師通過會以班級為單位來劃分空間，并在服務器上批改他們的作業，對其進行評分，而學生在服務器上也能看到其作品，并給予自評。此外，學期完畢前的4周左右，教師安排任務，通常也成為考前作業，劃定此次作業的范圍、格式及內容等。在相應的時間里，將作業收集起來，并安排合理的時間，讓學生之間共同來分享、交流作品，對彼此的作品進行評價。這種相互評價的方式能幫助學生更全面的了解學習成果，選出其中創意最佳、觀賞價值最高的圖片。值得一提的是，評估教學效果既是要了解學生的學習狀況，同時也是了解反饋信息、進一步修訂教學方案的重要方法。鑒于此，評估教學效果不僅要考察學生應用CAD軟件的能力，還必須在其關聯的各個專業課程成績進行考評，認真、客觀的分析學生應用CAD技術的能力，以便提高實際的教學效果。

結語

計算機輔助設計課程是一門基礎的技術科目，它在產品結構設計領域中有著非常重要的作用，目前很多高校藝術設計專業都已開設了計算機繪圖CAD課程，然而其在實際的教學過程中卻還存在很多難以掌握的地方，操作中也容易出現問題，鑒于此，教師應不斷探索新的教學方式，讓其更深入的了解相關行業知識，幫助其日后更好地就業。（作者單位：鄭州航空工業管理學院）

參考文獻

[1]鄭冬花，葉麗珠.對高校信息技術課程教學的探索田.科教探索，2008，（12）.

[2]于迎霞.高校信息技術類課程多媒體教學方式探索[J].中國信息技術教育，2010，（21）.