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如何在ＣＡＤ教学中培养学生的创新能力
作者：李 梅
关键词：CAD；教学；创新能力；培养
当今计算机知识日新月异，教学中对学生创新能力的培养尤其重要。那么，如何在教学中培养学生的创新能力呢？笔者在CAD教学中从以下几个方面有意识地、有目的地培养学生的创新能力，提高学生的素质，取得了很好的效果。
激发学生的学习兴趣，创设创新的动力
为了激发学生的学习兴趣，在开始CAD这门课的教学前，我首先让学生浏览一些往届学生的作品，并且鼓励学生：“只要认真地学习，不用几周时间，你们将比他们画得更好！”从而增强学生学习的信心。然后，我拿出一些用CAD做的板图作业题与学生手工绘制的图纸相比较，并指出手工绘图中的问题，如“线条粗细不均匀”、“圆弧连接处不光滑”、“涂擦得太多使得图纸不清洁”等等，而这些问题在CAD绘图中却不会出现。接着，我列举出了CAD绘图诸多优势，激发了学生们学习CAD的兴趣和强烈的学习欲望。很多学生，特别是一些平时手工绘图能力较差的学生，都迫不及待地想学习CAD，以弥补手工作图能力的不足。
推行问题式教学模式，培养学生的创新能力
问题式教学模式就是让学生带着疑问来学习，带着解决问题的目的来学习。教师在教学和练习中有意识地布下疑
阵，让学生在解决问题过程中，学会思考，学会发现问题，培养解决问题的技能和自主学习的能力。
每次，在将要学习新的知识前，我总是会在学生的练习中有意地放进一些利用新知识才能解决的练习题，有意地设下关卡，使学生进入一种迫不及待想解决问题的情境之中。我当时并不急于回答学生的问题，只是鼓励他们自己动脑。对于实在不能解决的问题可以存疑，待学习了新知识、新方法后再来解决。这样，为下面新课的讲授埋下了伏笔。让学生带着疑问，带着期待来听课，教学的效果肯定事半功倍。
例如，刚学了利用CAD作直线、矩形的画法，我就让学生画A4纸的图幅、图框及标题栏（不写文字）。学生很轻松地画完图幅和图框，当画到标题栏时，学生觉得太麻烦，有的学生甚至说：“还不如手画快，老师，难道就没有更好的方法吗？”我马上接过学生的疑问：“当然有！”我接着讲授了利用UCS坐标系变位以及“偏移”和“修改”命令的应用，收到了很好的教学效果。
充分发挥学生的主动性，有效培养学生的创新能力
主动性和创新能力密不可分，不能发挥学生的学习主动性，就不能有效地培养学生的创新能力，应该创设各种机会鼓励学生主动参与、积极创新。为了培养学生的主动性和创新能力，我做到如下几点：
（一）每次的上机训练总是分为两个部分：一部分是新知识的巩固、提高；另一部分则为自由发挥部分，可以是以前《机械制图》的作业，也可以是模型，甚至是周围的各种物品都可以，但内容必须与所学的新知识相关。
（二）当有学生遇到难题时，我并不急于解答，而是把问题推向全班学生，让学生讨论，各自发表自己的见解。让学生来验证自己提出的方案是否可行。最后，评讲各方案的优劣。这样便能充分发挥学生的主观能动性，培养他们肯钻研、勇于创新的精神。
（三）鼓励学生多联想、不要拘泥于教师所讲的方法。例如，当以“表面粗糙度符号”为例讲完“块”的制作以后，我鼓励学生联系《机械制图》所学的知识，寻找另外可以制作的“块”。结果，学生不仅将“标题栏”制成了“块”，还将一些常用件像“轴承”、“螺钉”、“螺帽”、“垫片”等都制成了“块”。
（四）鼓励学生将CAD技术与其他的课程相结合。例如，将CAD图片引入WORD文档；将CAD与PHOTOSHOP或CORLDRAW相结合突出CAD尺寸准确的特点；比较3D作品与CAD的三维图的异同；用CAD与FLASH相结合制作动画等等。
以上做法极大地调动了学生的学习积极性，发挥了学生的主动性，激发了他们的创新意识，培养了学生的创新能力。
训练学生多向思维，培养创新能力
发散思维是指根据已有的信息，从不同角度、不同方向思考问题，从多方面寻求解决方法的思维方式，是创造性思维的核心。为了培养学生创新能力，教师首先应摒弃传统教学中“重求同，轻求异”的思想，注重学生顺向思维、逆向思维、多向思维的训练，培养学生思维的深刻性、批判性和创新性。
在平时练习过程中，我总是启发学生用不同的方法来表达同一物体。例如，在讲解“轴类零件”的“腰形”键槽时，有的学生不仅会用常规的画圆再修剪的方法来画，还会用“圆角”命令来画，作图过程又快又好。
在画装配图时，如果按常规一点、一线来画不仅效率低，而且容易出错。我就提示学生：“所谓的装配就是将一个个合格的零件组合成部件或机器的过程。你们画装配图的时候，可不可借鉴一下实际生产过程中装配的过程呢？”学生恍然大悟，他们将一个个的零件都制作成“块”，再将这些“块”进行“装配”，然后对整体进行必要的编辑和修改。用这种方法绘制一张装配图就再也不觉得费力了，而且，用这种方法绘制出来的装配图不容易出错。
理论联系实际，培养创新能力
鼓励和指导学生大胆、灵活地运用已学的知识解决实际问题是培养学生创新精神与创新能力的有效方法。在遇到实际问题时，由于教师不会给出固定的结论和固定的解决路径，也没有统一的解决问题的方法，学生不得不自己独立地面对问题，不得不去思考：如何解决问题？在众多的解决方法中哪一种方法最好？用什么工具可达到目的？这一系列的问题促使学生调动他们的全部智慧和全部的积极性。在解决实际问题的过程中，学生的思维能力、动手能力、创新能力都会有一个质的飞跃。那么，如何在CAD的教学中理论联系实际呢？笔者的做法如下：
将CAD与其他学科相联系，淡化学科的本位意识在平时的教学过程中，不论是教学还是练习都应与《机械制图》紧密联系，让学生利用所学的CAD知识解决《机械制图》中的问题。所采用的很多的CAD练习题都是采自于《机械制图》习题册，而且，还经常让学生用CAD来进行机械模型的绘制。这样既巩固了《机械制图》的知识又加强了CAD知识的学习。
将CAD与生产实践相联系，解决生产中的问题让学生到学校校办工厂或车、钳、刨、铣等各种实习场所进行生产实践。在这种理论与实践的有机结合中，学生发现问题、解决问题的能力大大增强，创新能力也在不知不觉中提高。
将CAD与日常生活联系起来CAD作为一种计算机辅助设计软件已经被应用在生产、生活的各个方面。实际教学不可能也没有必要将CAD所能涉及的各个方面都要一一教给学生。但是在教学中引导学生触类旁通是必不可少的。为了使学生今后能以CAD为工具更好地创新，更好地解决各类问题，思维不能局限于所学的一些内容。在平时的练习中，笔者还特意地加入了一些日常生活中的内容，比如利用CAD绘制房屋装修图、电工中的布线图、家居设计图、灯饰图等等。通过CAD的学习后，很多学生都能非常自如地运用CAD知识来解决各种问题，有的学生还专门用CAD作了一个素描集，花草、人物都有，有的学生则用CAD设计了一些简单的服装、服饰。□