2024年4月21日发(作者:褒从菡)
第30卷第2期
2011年2月
实验室研究与探索
Vo1.30 NO.2
RESEARCH AND EXPLORATION IN LABORATORY
Feb.2011
机械工程专业CAD实验教学改革与实践
胡 琚 , 王九红 , 张坚亦 , 赵天婵
(江汉大学a.机电工程学院;b.实验室与设备管理处,湖北武汉430056)
摘 要:探讨以培养学生综合实践能力为目标的机械工程专业CAD实验教学改革与实践。以工程制图
立体化教学系统研究为基础,探讨模块化、网络化开放式实验教学;探讨以在研课题、实际工程问题为背
景的CAD开放性综合性实验项目设计,提出设计目标和实验方案。实践表明,CAD实验教学改革提高
了学生的创新能力和动手能力,为学生的综合素质培养打下坚实的基础。
关键词:CAD;实验教学;创新能力
中图分类号:G 642.423 文献标识码:A 文章编号:1006—7167(2011)02—0142—03
Reform and Practice of Mechanical Engineering
Specialized CAD Experimental Teaching
HU Jun , WANG Jiu.hong ,ZHANG Jian—yi“
,
ZHAO Tian—chan
(a.School of Electromechanical Engineering;b.Laboratory and Equipment Administration,
Jianghan University,Wuhan 430056,China)
Abstract:This article is aimed at improving students’comprehensive ability of practice for mechanical engineering CAD
experimental teaching reform and practice.It is divided into two aspects:①CAD basic experiment project reform.Based
on the project of engineering drawing three—dimensional teaching system research,it discusses CAD modular network
experiment teaching reform.②CAD integrative experiments projeets research:it discusses about the CAD integrative
experiment design based on engineering problems or the research project.The design purpose and the project schemes are
presented.The CAD experimental rearm is proved by the practice in improving innovation ability and practical ability of
the students,and laying a solid foundation for students’comprehensive ability training.
Key words:CAD;experimental teaching;innovation ability
0 引 言
根据瑞士洛桑国际管理开发研究院(MD)1998年的
验环节”,“开出一批新的综合性、设计性实验”。近年来,
国内各高校都在进行教学改革并探讨如何加强教学实践
环节,但是,目前还没有形成一套比较完善的机械工程综
合实验教学方法和教学模式 。 。通过对我校机械工程
专业近几届毕业生的初步调查表明,学生中存在实际知
调查,中国科技人员总数排名世界第一,但合格工程师的
指标排名世界第36位,这与我国高校在人才培养中实践
教学环节薄弱不无关系。因此开展教学和加强实践教学
环节已成为我国21世纪培养创新型人才的重要工作。
教育部在“关于加强高等学校本科教学工作提高教学质
量的若干意见”中指出:“高等学校要重视本科教学的实
识不足、实验技能较低等问题,毕业生在工作岗位上对实
际工作适应性较差。同时,调查中毕业生认为应该加强
学习的课程中机械CAD/CAM占30.77%、专业基础知识
占20.51%,认为在学校里学到对胜任工作帮助最大的课
程知识中机械CAD/CAM和计算机方面分别达到60.7%
和33.33% 。依据机械工程专业培养目标“培养宽基
收稿日期:2010—03—23
基金项目:江汉大学教学改革研究项目(JGY200712)
础、高素质、具有创新精神和实践能力的高水平工程类人
才”,实验改革思路是:建立面向大机械类专业一级学科
平台和二级学科平台课程的教学实验,同时又相对独立
的实验平台体系。教学实验服务于各个基础课程和专业
作者简介:胡瑁(1973一),女,湖北武汉人,双学士,实验师,主要
研究方向:CAD及图形学。
Te1.:027~51253128;E—mail:junjhu@jhun.edu cn
144 实 验 室 研 究 与 探 索 第30卷
“CAD/CAM”等课程,具备一定的设计基础,可以通过一
个面向企业实际应用的产品设计来掌握CAD综合应用
技术,达到融会贯通复合知识点、增强实际解决问题的
能力。整个实验内容分为4个模块,如表l所示。
表1实验模块及内容
信息图形化元素的平面图形实时无级放缩浏览或批注
效果。3D设计及动效模块要求完成基于SolidWorks三
维建模,图形数据交换到AutoCAD和Flash完成3D向
2D的转换并按拟定脚本实现模拟剖切动效设计¨ “ 。
2.3实验实施及考核
所有项目实施采用开放式实验方式面向高年级学生
开展,分小组按批次对学生实施。学生依照图书馆资料
查阅、实验方案设计、具体实验操作、实验总结的步骤完
成整个综合实验。实验过程以学生为主,教师为辅,教师
就学生实验中提出问题开展分析讨论,实现过程中引导
客户端界面设计模块要求对产品中非标准元件设
计图标菜单及下拉菜单,使用图形数据库操作函数及
对话框设计实现属性块的插入;2D变量可视模块要求
针对某一零件工程图形,利用尺寸驱动方法将图形参
数化,通过开发DCL对话框输入不同变量值生成系列
图形;3D建模与仿真模块要求通过数据交换接口,将
2D数据交换到SolidWo ̄s形成草图截面,综合掌握特
征参数化造型生成3D实体零件模型方法,采用白顶
向下或自底向上装配零件并做干涉仿真检查 。
2.2.2方案二
我们以在研课题为依托设计开展“基于www的
2D&3D资源包开发”项目。CAD综合建模技术以及
WEB设计是当前应用热点,该项目能广泛调动学生兴
趣与积极性进行开发设计。项目设计涵盖计算机辅助
综合建模技术、图形数据接口及交换技术、图形文件管
理、图形图像处理技术等;并要求综合应用计算机辅助
工业设计、视觉传达、平面设计知识完成视觉效果设
计,将资源集成并形成网络浏览调用。该项目设计有
利于学生站在一个新高度拓展知识结构并发挥协同创
新能力。整个实验分为4个模块,如表2所示。
表2实验模块及内容
骨架设计模块中完成基于Dreamweaver的骨架设
计,要求进行文字脚本处理和导航设计、规划节点链接
地图。2D设计模块要求完成基于Autodesk DWF工程
学生独立思考,让学生提出解决方案,以达到锻炼提高学
生解决问题能力的目的。最后以书面总结的方式按小组
形成实验报告,通过小组答辩形式综合确定成绩。
3 结 语
机电工程专业CAD实验教学改革深化提高了“画法
几何及机械制图”、“计算机绘图”、“计算机程序设计”、
“机械创新设计”、“CAD/CAM”、“计算机辅助工业设计”
等课程中的内容,使学生获得本专业领域内计算机辅助
设计基础应用到专业应用的“不断线”完整学习过程。通
过CAD基本技能实验和基础实验改革,创新实验教学手
段和方法,用开放、生动、形象、直观的教学手段来培养学
生能力,提高学习兴趣;通过CAD综合设计性实验,使学
生对实验和科研的一般程序有个整体认识,调动学生主
动学习积极性,提高学生钻研科学的兴趣,培养学生独立
思考、善于创造、综合运用知识的能力。
参考文献(References):
[1] 杨叔子.创新源于实践[J].实验室研究与探索,2004,23(7):
l一3.
[2] 刘吉轩,杨培林.“机械工程实验”教学研究与实践[J].实验室研
究与探索,2008,27(12):90—92.
[3]赵天婵.地方高校毕业生质量分析与改进策略探讨[J].教育与
职业,2006(18):61—63
[4] 赵天婵,胡 琚.机械工程专业实验教学平台综合实验项目设计
[J].延边大学学报,2008,34(1):68-71.
[5]童幸生.实用电子工程制图[M].2版,北京:高等教育出版
社.2008.
[6]胡琚.工程制图课程数字化网络教学系统开发[J].江汉大学
学报,2008,36(3):51 4.
[7] 胡瑁,万宇杰.浅谈CAD综合实验的设计一面向企业的综合
CAD应用技术及实现[J].职业教育研究,2007(12):128—129.
[8]王玉琨.CAD二次开发技术及其工程应用[M].北京:清华大学
出版社,2008.
[9]谢友宝.大型综合性创新实验设计研究[J].实验室研究与探索,
2005,24(12):70-71,78.
[1O]胡琚.工程图学课程网络素材资源包开发[J].江汉大学学报,
2010,38(2):57-60.
[11]王其兵,文西芹.CAD/CAM工程实践教学研.究[J].实验室研究
与探索,2009,28(4):146—148.
2024年4月21日发(作者:褒从菡)
第30卷第2期
2011年2月
实验室研究与探索
Vo1.30 NO.2
RESEARCH AND EXPLORATION IN LABORATORY
Feb.2011
机械工程专业CAD实验教学改革与实践
胡 琚 , 王九红 , 张坚亦 , 赵天婵
(江汉大学a.机电工程学院;b.实验室与设备管理处,湖北武汉430056)
摘 要:探讨以培养学生综合实践能力为目标的机械工程专业CAD实验教学改革与实践。以工程制图
立体化教学系统研究为基础,探讨模块化、网络化开放式实验教学;探讨以在研课题、实际工程问题为背
景的CAD开放性综合性实验项目设计,提出设计目标和实验方案。实践表明,CAD实验教学改革提高
了学生的创新能力和动手能力,为学生的综合素质培养打下坚实的基础。
关键词:CAD;实验教学;创新能力
中图分类号:G 642.423 文献标识码:A 文章编号:1006—7167(2011)02—0142—03
Reform and Practice of Mechanical Engineering
Specialized CAD Experimental Teaching
HU Jun , WANG Jiu.hong ,ZHANG Jian—yi“
,
ZHAO Tian—chan
(a.School of Electromechanical Engineering;b.Laboratory and Equipment Administration,
Jianghan University,Wuhan 430056,China)
Abstract:This article is aimed at improving students’comprehensive ability of practice for mechanical engineering CAD
experimental teaching reform and practice.It is divided into two aspects:①CAD basic experiment project reform.Based
on the project of engineering drawing three—dimensional teaching system research,it discusses CAD modular network
experiment teaching reform.②CAD integrative experiments projeets research:it discusses about the CAD integrative
experiment design based on engineering problems or the research project.The design purpose and the project schemes are
presented.The CAD experimental rearm is proved by the practice in improving innovation ability and practical ability of
the students,and laying a solid foundation for students’comprehensive ability training.
Key words:CAD;experimental teaching;innovation ability
0 引 言
根据瑞士洛桑国际管理开发研究院(MD)1998年的
验环节”,“开出一批新的综合性、设计性实验”。近年来,
国内各高校都在进行教学改革并探讨如何加强教学实践
环节,但是,目前还没有形成一套比较完善的机械工程综
合实验教学方法和教学模式 。 。通过对我校机械工程
专业近几届毕业生的初步调查表明,学生中存在实际知
调查,中国科技人员总数排名世界第一,但合格工程师的
指标排名世界第36位,这与我国高校在人才培养中实践
教学环节薄弱不无关系。因此开展教学和加强实践教学
环节已成为我国21世纪培养创新型人才的重要工作。
教育部在“关于加强高等学校本科教学工作提高教学质
量的若干意见”中指出:“高等学校要重视本科教学的实
识不足、实验技能较低等问题,毕业生在工作岗位上对实
际工作适应性较差。同时,调查中毕业生认为应该加强
学习的课程中机械CAD/CAM占30.77%、专业基础知识
占20.51%,认为在学校里学到对胜任工作帮助最大的课
程知识中机械CAD/CAM和计算机方面分别达到60.7%
和33.33% 。依据机械工程专业培养目标“培养宽基
收稿日期:2010—03—23
基金项目:江汉大学教学改革研究项目(JGY200712)
础、高素质、具有创新精神和实践能力的高水平工程类人
才”,实验改革思路是:建立面向大机械类专业一级学科
平台和二级学科平台课程的教学实验,同时又相对独立
的实验平台体系。教学实验服务于各个基础课程和专业
作者简介:胡瑁(1973一),女,湖北武汉人,双学士,实验师,主要
研究方向:CAD及图形学。
Te1.:027~51253128;E—mail:junjhu@jhun.edu cn
144 实 验 室 研 究 与 探 索 第30卷
“CAD/CAM”等课程,具备一定的设计基础,可以通过一
个面向企业实际应用的产品设计来掌握CAD综合应用
技术,达到融会贯通复合知识点、增强实际解决问题的
能力。整个实验内容分为4个模块,如表l所示。
表1实验模块及内容
信息图形化元素的平面图形实时无级放缩浏览或批注
效果。3D设计及动效模块要求完成基于SolidWorks三
维建模,图形数据交换到AutoCAD和Flash完成3D向
2D的转换并按拟定脚本实现模拟剖切动效设计¨ “ 。
2.3实验实施及考核
所有项目实施采用开放式实验方式面向高年级学生
开展,分小组按批次对学生实施。学生依照图书馆资料
查阅、实验方案设计、具体实验操作、实验总结的步骤完
成整个综合实验。实验过程以学生为主,教师为辅,教师
就学生实验中提出问题开展分析讨论,实现过程中引导
客户端界面设计模块要求对产品中非标准元件设
计图标菜单及下拉菜单,使用图形数据库操作函数及
对话框设计实现属性块的插入;2D变量可视模块要求
针对某一零件工程图形,利用尺寸驱动方法将图形参
数化,通过开发DCL对话框输入不同变量值生成系列
图形;3D建模与仿真模块要求通过数据交换接口,将
2D数据交换到SolidWo ̄s形成草图截面,综合掌握特
征参数化造型生成3D实体零件模型方法,采用白顶
向下或自底向上装配零件并做干涉仿真检查 。
2.2.2方案二
我们以在研课题为依托设计开展“基于www的
2D&3D资源包开发”项目。CAD综合建模技术以及
WEB设计是当前应用热点,该项目能广泛调动学生兴
趣与积极性进行开发设计。项目设计涵盖计算机辅助
综合建模技术、图形数据接口及交换技术、图形文件管
理、图形图像处理技术等;并要求综合应用计算机辅助
工业设计、视觉传达、平面设计知识完成视觉效果设
计,将资源集成并形成网络浏览调用。该项目设计有
利于学生站在一个新高度拓展知识结构并发挥协同创
新能力。整个实验分为4个模块,如表2所示。
表2实验模块及内容
骨架设计模块中完成基于Dreamweaver的骨架设
计,要求进行文字脚本处理和导航设计、规划节点链接
地图。2D设计模块要求完成基于Autodesk DWF工程
学生独立思考,让学生提出解决方案,以达到锻炼提高学
生解决问题能力的目的。最后以书面总结的方式按小组
形成实验报告,通过小组答辩形式综合确定成绩。
3 结 语
机电工程专业CAD实验教学改革深化提高了“画法
几何及机械制图”、“计算机绘图”、“计算机程序设计”、
“机械创新设计”、“CAD/CAM”、“计算机辅助工业设计”
等课程中的内容,使学生获得本专业领域内计算机辅助
设计基础应用到专业应用的“不断线”完整学习过程。通
过CAD基本技能实验和基础实验改革,创新实验教学手
段和方法,用开放、生动、形象、直观的教学手段来培养学
生能力,提高学习兴趣;通过CAD综合设计性实验,使学
生对实验和科研的一般程序有个整体认识,调动学生主
动学习积极性,提高学生钻研科学的兴趣,培养学生独立
思考、善于创造、综合运用知识的能力。
参考文献(References):
[1] 杨叔子.创新源于实践[J].实验室研究与探索,2004,23(7):
l一3.
[2] 刘吉轩,杨培林.“机械工程实验”教学研究与实践[J].实验室研
究与探索,2008,27(12):90—92.
[3]赵天婵.地方高校毕业生质量分析与改进策略探讨[J].教育与
职业,2006(18):61—63
[4] 赵天婵,胡 琚.机械工程专业实验教学平台综合实验项目设计
[J].延边大学学报,2008,34(1):68-71.
[5]童幸生.实用电子工程制图[M].2版,北京:高等教育出版
社.2008.
[6]胡琚.工程制图课程数字化网络教学系统开发[J].江汉大学
学报,2008,36(3):51 4.
[7] 胡瑁,万宇杰.浅谈CAD综合实验的设计一面向企业的综合
CAD应用技术及实现[J].职业教育研究,2007(12):128—129.
[8]王玉琨.CAD二次开发技术及其工程应用[M].北京:清华大学
出版社,2008.
[9]谢友宝.大型综合性创新实验设计研究[J].实验室研究与探索,
2005,24(12):70-71,78.
[1O]胡琚.工程图学课程网络素材资源包开发[J].江汉大学学报,
2010,38(2):57-60.
[11]王其兵,文西芹.CAD/CAM工程实践教学研.究[J].实验室研究
与探索,2009,28(4):146—148.