产品结构设计基本知识汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇产品结构设计基本知识范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

工业工程是目前世界上被大家认可的可以有效地提高生产效率和经济效益的把生产技术与科学管理有效地结合起来的一门相对边缘的学科。它涵盖了管理工程、制造工程和系统工程的相关内容。伴随着世界现代工业的飞速发展，工业工程专业的课程体系也得到了不断的完善，所含内容逐渐丰富。但随着学科的不断扩充，教学内容越来越广泛，工业工程专业高速发展带来的弊端也日益凸显，尤其突出的就是实践环节薄弱，实际经验不足。这些弊端不能仅从高校单方面的角度来解决，而应该联合企业共同探求实际可行的方案。

1 工业工程专业培养目标

工业工程专业以制造业为对象、制造业信息化为背景，培养具备综合应用现代制造工程、现代管理理论、信息技术应用和系统工程方法的知识、素质和能力，培养适应现代企业对生产管理和信息化建设需求，富有责任心、主动性和创造力的，知识面宽、适应能力和沟通能力强，具有解决制造领域复杂问题能力的、既懂技术又会管理的高层次复合型人才。工业工程专业的学生首先应具有较扎实的自然科学基础，以及较好的人文、艺术和社会科学基础，而在素质和技能方面，应具备基本的工程素质，能够看懂工程图纸，并运用机械工程的基本理论和方法解决简单产品的设计、工艺问题。另外，还应掌握包含在工业工程学科里面必需的系统工程、制造工程和管理工程等学科的基础理论和基本技能。在具体实施企业方案时，应能够灵活应用工业工程专业的基本理论和方法，解决企业在生产、物流和仓储管理的实际问题。

2 《产品结构设计》的课程设置规划

本课程作为工业工程专业的一门实践性强的专业核心课程，其主要任务是学习产品功能的设定、常用材料的种类和特性以及加工工艺、产品结构设计的原则以及与产品造型有关的通用结构设计知识，使学生掌握与产品设计相关的基本知识，具有产品结构设计的基本技能，能够完成简单产品设计中从功能定义到材料选择以及最终的结构设计。

2.1 本课程的知识模块包括：①产品材料与表面处理工艺常识；②塑料件结构设计的基本原则；③钣金类产品结构设计基本原则；④模具基础知识；⑤产品结构布局设计；⑥产品典型结构。其目的是使学生掌握结构设计的基础知识，培养学生的三维空间想象能力，在实际应用中培养学生的新产品开发以及应用计算机绘图的能力。

2.2 课程的重点内容包括：①常用塑胶材料基本知识；②常用金属材料基本知识；③常用表面处理知识；④产品结构设计总原则；⑤产品结构关系分析与结构绘图的基本要求。

3 《产品结构设计》课程的教学思路

3.1 选用教材。目前还没有适合工业工程专业使用的《产品结构设计》教材，所以国内普遍做法是选用产品结构设计方面教材，暂定的教材是黎恢来编写的《产品结构设计实例教程》。该教材将作者十几年的产品结构设计经验总结而成，系统、精细、全面地介绍了产品结构设计知识及设计全过程，明确了产品结构设计的概念和岗位职责，并通过讲解一款电子产品的全套产品结构设计的整个过程，帮助学生融会贯通，更加高效地学习和掌握实用技巧。

3.2 教学内容。依据工业工程专业的整体人才培养方案和教学大纲的具体要求，将《产品结构设计》分为六大模块，每个模块里面包括若干的章节，各章节之间既自成体系，又互相有衔接，条理清晰，通俗易懂。①“产品材料与表面处理工艺常识”模块，主要介绍注塑工艺理论、常用塑胶材料和金属材料基本知识，以及注塑件、钣金件表面处理方法。塑胶的定义及分类方面，介绍ABS、PS、PP、PVC等的应用范围、注塑模工艺条件和化学和物理特性，重点是使学生了解注塑件的常见问题分析及解决，比如缩水、飞边、熔接痕、顶白、塑胶变形等。金属材料方面，介绍一些金属的特性和应用范围，比如不锈钢、铝、铜、镍和锌合金。常用表面处理知识方面，主要涉及塑料二次加工的基本知识，学生需要了解丝印、移印、烫印、超声波焊接、喷涂、电镀和模内覆膜等表面处理工艺。②“塑料件结构设计规范”模块，重点介绍塑料件在设计和修改阶段需掌握的通用设计规范，比如塑料件的料厚、脱模斜度、圆角设计，能够分析塑料件的加强筋、孔、支撑面的使用范围。在细节部分，应了解塑料件文字、图案、螺纹和嵌件设计。③“钣金件结构设计规范”模块，介绍钣金类产品设计的工艺要求，包括冲裁、折弯、拉伸、成形工艺，并且让学生了解压铸类产品结构设计的工艺要求。在此模块的教学中，应引入企业实际产品案例进行讲解，以便于学生更好地掌握钣金件的设计规范。④“塑料模和钣金模基础知识”模块，介绍塑料模和钣金模的基本类型及典型结构，包括模具概述，模具的分类、注塑机介绍等，重点讲解的是注塑模结构里面的浇注系统、顶出系统、排气系统和行位与斜顶，以及二板模和三板模之间的区别和应用，以“实用、够用”为度，学生只需了解典型的模具结构，不需要进行后期的模具设计。⑤“产品结构布局设计”模块，主要介绍壳体形状结构、密封结构、卡扣结构、螺钉柱结构、螺纹连接结构和嵌件连接结构等知识，以及各个特征的定义、作用和设计原则，特别是特征在使用时的相互配合关系。拓展知识方面，要了解塑料零件自攻螺柱及通过孔设计规则，以及模具设计与产品结构设计之间的联系。⑥“典型产品结构”模块，重点介绍目前国内普遍使用的三大产品（电子产品、家电产品和电动产品）的典型结构设计知识。每类产品选取一款经典的已批量的产品作为蓝本，深入解剖结构知识在产品设计的运用。比如电子产品选手机为代表产品，讲解手机产品各零部件的结构、前壳与底壳的止口设计、LCD屏限位结构设计和电池固定结构设计，以及内藏摄像头结构设计。家电产品则以电吹风为例，学生要掌握电吹风的功能、材料、结构工艺性等，了解CAD软件在电吹风设计中的应用，能对产品塑料件进行结构分析。在此过程中，还要掌握项目管理方面的知识。

3.3 教学方法。在教学中，提倡基于工作过程为导向的项目化教学，理论教学与实践练习相结合，增加实践课时的比例，培养产品设计的实践能力。教师引导学生建立实用合理的知识结构，强化学生的自觉体验和掌握知识的迁移能力，淡化理论和实践的界限。在基础知识够用的前提下，采用任务驱动教学法、项目教学法，通过在具备多媒体教学设施的校内实训基地开展新产品和新工艺的开发工作，使学生体会具体产品的外观造型和结构设计过程，提高学生的综合应用能力和实际应用能力。

4 《产品结构设计》在工业工程专业总体实训的具体应用

在面向制造业的工业工程专业总体实训里，结合各校的实际情况，以典型产品的流水线装配设计为主体，总体实训内容分为五个阶段：前期的准备环节、产品设计与组装环节、生产线装配改善环节、三维系统模拟环节、总结交流环节。在这些实训中，可以实现“教-学-做”一体化的行动教学，让理论和实践紧密结合，从而使学生在知识和技能上达到双重提高；另一方面，可以锻炼学生的综合专业知识运用能力，提高团队协作能力，也有利于提升学生的实际动手能力，更好地让学生参与企业模拟项目，融入企业生产实践。在产品设计与组装环节，教师把学生分成六人左右的项目组，根据企业的某一个典型产品布置项目任务书。学生综合考量校内实训基地的实际条件和设备，运用产品结构设计的知识，共同完成项目。在此过程中，教师可以对新产品提出具体的要求，比如产品的结构尺寸不能过大，必须与生产线相匹配；结合人因工程学，运用动作分析和双手操作分析，在工艺上要符合车间的零部件装配顺序，有利于工序和工位的确定；新产品各零部件的装配要牢固可靠，可以满足多次拆卸而不容易损坏；产品的价格应合理，要用最少的成本做出符合客户要求的产品；考虑试验的可行性和零部件的可修改性。

参考文献：

[1]郭艳丽，李亨英，柴春锋.适应社会需求，提高IE人才实践创新能力的因素分析[J].高教论坛，2011（9）.

[2]周梓荣，龚存宇.工业工程专业应用型人才培养体系探讨[J].湖南工程学院学报，2005（3）.

[3]光昕，李沁.高职工业工程专业教育教学探索[J].中国成人教育，2009（23）.

[4]赵涛，路琨.我国工业工程学科的发展研究[J].高等工程教育研究，2003（2）.

[5]陆刚，孙宇博，卢明银，韩可琦.工业工程本科毕业设计与创新型人才培养[J].工业工程，2010（2）.

篇（2）

浙江省是长三角的重要组成省份，地理位置优越，外资和民营企业众多，制造业是浙江工业经济的支柱，也是国民经济增长的重要驱动力，政府非常重视制造业的发展，把打造先进制造业基地作为事关工业化和现代化的重大战略任务。近年来，浙江制造业众多企业加快推进制造业的转型提升，构筑产业优势，形成了资源节约型、生态环保型的制造业发展新格局，能够直接吸纳利用先进技术和设备，尤其是计算机辅助设计与制造技术得到企业的广泛应用。这几年从企业调研情况来看，企业急需具备机械基础技能，同时具备扎实的二维、三维数字化能力，能熟练完成二维工程图和三维造型、分析以及运用等能力的高技能人才。浙江机电职业技术学院作为浙江省制造业应用技能型人才的培养基地和摇篮，培养“服务企业，满足企业技能人才需求”的计算机辅助设计与制造类应用技能型人才，是进行计算机辅助设计与制造特色专业建设与改革的出发点。

一、专业人才需求分析

通过对企业的人才需求以及近年来毕业生就业情况的调研，计算机辅助设计与制造专业技能型人才可以应用于CAD／CAM软件应用、模具设计与制造、机械加工与检验、电加工、中小企业机械设计与辅助管理等职业岗位。根据调研，学生的工作岗位（群）主要包括：

1、计算机辅助设计绘图员：能利用计算机辅助工程软件进行机械产品数字化设计与制造，能设计与绘制产品的二维工程图、三维工程图，具备熟练的机械产品成图技术。

2、产品结构设计辅助工作：能利用机械设计与结构设计知识结合计算机辅助设计技能进行机电类产品模具、钣金结构设计以及出图工作。

3、产品造型、工业设计相关工作：能利用常规和先进的工具、仪器以及设备（如常规测量工具、三坐标测量机、扫描仪、数码摄像机等）进行机电类产品外形的正向和逆向设计，并能对产品工业设计质量进行常规分析。

4、计算机辅助制造相关工作：能按图纸编制相应数控机床能识别的加工程序，操作数控设备进行工件切削加工编程。

5、计算机辅助工艺设计信息管理工作：能利用机械加工专业基础知识与CAPP软件应用，进行制造业信息化相关工作。

6、机电类其他工作：质量检测以及机械设备维修、管理、销售等工作。

二、人才培养模式与专业特色的结合

作为培养机械CAD/CAM高级技能人才的高职计算机辅助设计与制造专业，作为机电职业技术学院机械类专业，应基于机电人才培养模式，立足于服务地方企业，满足行业产业结构调整对高技能人才知识能力结构的需求，以学生职业发展为导向，围绕浙江省制造业的发展以及各类企业对高技能应用人才的需求，围绕学生的目标岗位群和职业发展需求，培养学生良好的专业职业能力以及职业素质；依托浙江制造业的发展，打造具有浙江机电特色的3D－CAD人才培养摇篮，构建特色课程和职业技能培训基地，形成突出的职业岗位核心能力和职业素质的专业人才培养模式。

“职业发展导向”人才培养模式强调学生就近岗位迁移的职业能力、学生在经历社会实践后形成的个人期望的岗位职业能力、学生学会学习的能力以及学生自主设计职业生涯的能力。计算机辅助设计与制造专业作为机械制造业急需的复合型专业，应培养具有扎实的机械基础技能、掌握了计算机辅助设计（CAD）和制造（CAM）技术专业技能的具备首岗能力以及职业发展能力的学生，在专业培养中注重工程实践、强化基础与CAX应用技能的融合，建设以“掌握机械制造的基本理论、材料及其加工的基本知识，掌握常用CAX软件，熟练进行机械产品三维数字化设计与制造”为培养目标的专业，即学生通过学习，在毕业时成为具备使用软件进行机械产品三维数字化设计与制造的高技能人才，使本专业培养的学生在操作技能、工程实践能力以及在中小企业的适应能力等方面要优于省内同类专业的学生，从而形成特色优势。

立足于浙江省制造业以及浙江机电职业技术学院机电人才培养平台，构建以扎实的机械基础和专业基础为专业建设的“双基”特色，是为了满足学生在机械类岗位迁移的能力，使学生能在“零件装配与产品设计”、“逆向工程方向”、“零件质量检测方向”、“模具结构设计”、“钣金结构设计”、“计算机辅助制造方向”等具备职业发展的专业能力。

三、专业建设特色探索

通过对浙江省多个地区的调研以及多届毕业生的反馈，基于机电人才培养模式下的计算机辅助设计与制造专业应围绕专业技能和岗位核心能力，构建基于机械基础和专业（CAD）基础，突出岗位基本技能、岗位核心技能、岗位综合技能，具备职业发展能力，满足浙江制造业需求的“双基”的专业培养模式。“双基”的专业培养模式针对浙江制造业的大环境，强调机械基础技能和专业基础技能，通过职业活动导向和工作过程导向的专业能力训练，培养学生的岗位基础技能、岗位核心技能、岗位综合技能以及职业发展能力，使学生具备在机械类岗位迁移的能力，在具备首岗胜任能力的基础上，学生能在“零件装配与产品设计”、“逆向工程方向”、“零件质量检测方向”、“模具结构设计”、“钣金结构设计”、“计算机辅助制造方向”等具备职业发展的专业能力。如图1所示：

图1、专业人才培养特色体系

专业特色主要体现在：

1、形成为浙江省制造业服务的CAX应用人才培养模式，强化机械基础技能＋CAD专业技能。

2、构建能力递进培养（岗位基础能力岗位核心能力岗位综合能力职业发展能力）教学模式，形成基于机电平台的行动导向课程体系。

3、构建培养学生产品造型设计加工和逆向工程能力的实训体系。

四、总结

浙江省是制造业的大省，有明显的区域经济模块。浙江机电职业技术学院以服务浙江制造业为己任，致力于培养制造业高技能人才，确定了“职业发展导向”的人才培养模式创新的指导思想。计算机辅助设计与制造专业作为机械领域的一个专业，基于机电人才培养模式建设服务企业，满足学生职业发展需要的专业人才培养方案，提出了围绕专业技能和岗位核心能力，构建基于机械基础与专业（CAD）基础，突出岗位基本技能、岗位核心技能、岗位综合技能，具备职业发展能力，满足浙江制造业需求的“双基”的专业培养模式；立足于浙江省制造业以及浙江机电职业技术学院机电人才培养平台，构建了以扎实的机械基础和专业基础为专业建设的“双基”特色，满足了学生在机械类岗位迁移的专业能力。

参考文献

篇（3）

《电子产品结构工艺》是一门综合性的应用型边缘学科，专业理论和实践性都很强。职高生学习有困难。在多年教学中，笔者尝试实行“学做一体”的教学模式，借助项目式教学，通过一套行之有效的教学方案，把课程各章节抽象的理论知识融合进实践项目的各个实施阶段。这样的优化设计降低了学习难度，提升了教学效果。

为了更好地从学生出发，优化教学过程和内容，由实践到理论，提高课堂教学有效性，本人设计了《电子产品设计与制作任务书》，以指导教学实践。

1.目的与要求

通过一个简单的电子产品的整机设计与制作，全面了解电子产品的开发与生产过程，巩固和提高学生的电路设计能力、PCB板设计和PCB板的制作能力，电子元器件的选择与检测能力，电路安装能力与电路的调试及检修能力等等，以检测学生知识的掌握程度和综合能力，同时也了培养适应电子企业相应岗位的能力。

2.任务：完成一个实用电子产品的PCB板设计与整机制作。

3.具体任务操作

（1）选定一个简单的电子线路。写出其性能指标及电路功能。

（2）按照元件清单，选择电子产品材料。

（3）设计PCB板。PCB板大小根据选定电路具体情况而定。要求打印出电子产品原理图、印制电路板图、元件清单，并有布局和布线说明、基本电气检测（ERC）及设计规则检测（DRC）结果说明。注意元件封装必须与实际元器件相符。

（4）PCB制作。要有制作过程说明。

（5）电路组装应符合工艺要求，既考虑电气性能要求又考虑美观要求。

（6）电路调试并写出调试报告。检测、调试的过程，方法及调试的结果。

4.组织方法

分组教学，3人一组，选定一个电路，每人独立完成PCB板的设计，选出设计最好的印制电路板制作出电子产品。

5.具体实施时间安排

6.考核评价（每个任务评价，老师与学生评分各占50%）

7.课题举例（学生可另选）

（1）直流稳压电源；

（2）闪光灯电路；

（3）晶闸管调光电路；

（4）晶体管延时电路。

8.课题报告（格式）

（1）封面。

（2）设计任务书。

（3）课题内容（包括课题目的、课题选用器材、设计总体方案、电路原理图、PCB设计图、PCB制作过程说明、整机调试原理、方法及性能指标、整机维修过程说明等）。

（4）整机特点、功能和使用说明。

（5）课题总结。

下面以《直流稳压电源印制电路板的制作及装配》为例，具体说明“边做边学、学做一体”的实施方法和过程。

1.课程设计思路

电源电路是一切电子设备的基础。由于电子技术的特性，为电子设备提供稳定的直流电能的直流稳压电源在电源技术中占有十分重要的地位。学生在之前的《电子线路》学习中已对直流稳压电源有所了解，加上直流稳压电路比较简单，便于实践操作，故将此电路作为学生学习《电子产品结构工艺》的实例。

2.课前准备工作

稳压电源散件一套、覆铜板一块、腐蚀液（三氯化铁水溶液）、烙铁一把、毛笔、电钻、装配工具等

3.预备知识：覆铜板

（1）覆铜板是制作PCB板的材料，一般选用的是1.5mm和2.0mm的覆铜板。

（2）根据覆铜面的不同又分为单面覆铜板、双面覆铜板、多层覆铜板。本课题只需采用单面板。

4.任务一：印制电路板的设计

（1）选择电路图及理论知识回顾：电路原理分析，计算输出电压的范围。

（2）绘制电路原理图（PROTEL DXP2004）

电路原理图、元件清单、ERC、DRC检测。

（3）绘制印制电路板（PCB）图。

①元件封装必须与实际元器件相符。

②合理安排电路中的元器件。

③选择合适的导线安全间距和走线宽度。

5.任务二：印制电路板的制作

（1）覆铜板的处理

根据电路选好一块大小合适的覆铜板，去掉氧化层，将覆铜板四周打磨平整。

（2）图形转印（由于实习条件的限制，我们采用手工描绘法）

具体操作：将设计好的PCB的图纸通过打印机按照1：1比例打印出来，然后通过复写纸印到覆铜板上。用耐水洗、抗腐蚀的油性记号笔涂描焊盘和印制导线。本环节要求线条清晰、无断线、无砂眼、无短接，且耐水洗、抗腐蚀。

（3）腐蚀、钻孔

将自配的三氯化铁水溶液（三氯化铁和水可按1：2配制）腐蚀液放入塑料盒中，将待腐蚀的PCB板线路朝上放入盒内，用长毛软刷往返均匀轻刷，待不需要的铜箔完全消除后取出，清洗并擦干，再用电钻将PCB板钻孔和进行防表面氧化处理即可。

通过任务一和任务二的实施，学生对电子设备的防护的基本知识有了简单直观的认识，并且结合课程第三章内容能对电路的元器件进行较为合理的布局，又动手DIY了一块由自己设计的印制电路板，同时也基本掌握了简单的印制电路板的设计及制作过程，对本课程第四章印制电路板的结构设计及制造工艺有一定的了解。感兴趣的学生在制作自己的电路板过程中也开始研究企业双面孔金属化印制板和常规多层板的制作工艺。

6.任务三：稳压电源的焊接装配与调试

注意元器件装配流程及元件安装技术要求。

7.任务四：调试与检测

（1）安装完毕，经检查无误后方可通电调试检测。

（2）电压测量：测量三极管各极电位并判断其工作状态、电路输出电压可调范围。

（3）调试：本环节意在让学生明白电路调试的内容，能选择正确的仪器仪表，分析调试中出现的问题并进行排故，对调试数据进行分析处理，作出产品是否合格的结论，也要提出电

路改进的意见。

实践证明，以《电子产品设计与制作任务书》来实施教学，可以优化教学内容与教学过程，提高教学效率。在教学实践中，教师要根据教学内容的需要，制定切实可行的实施方案，激发学生学习动力，发挥学生主体作用，进而提高教学效率。

【参考文献】

[1] 董成春、郭玲玲. 加强实践教学，突出技能培养，《中国校外教育・A》，2011年第1期.

[2] 廖芳 主编.《电子产品制造工艺》，电子工业出版社，2007年.

[3] 王卫平 主编.《电子产品制造技术》，清华大学出版社，2005年.

篇（4）

机械基础实践教学体系是针对工科机械类、近机类专业开设的相关实验实训项目，主要对学生在机械工程基础方面进行综合性很强的基本实验、技能训练和综合实践，重点培养机械工程类学生的基本职业素养和基础能力。中国制造2025对机械制造业人才提出新的要求，要求员工不再是简单的操作工，必须有较强的综合实践能力、分析问题解决问题能力和一定的创新能力。因此，必须对原有的实践教学系统进行重构，建立符合先进制造业要求的，集工程素养、创新能力、综合实践能力培养为一体的基础性实践教学体系。

1教学体系重构的基本思路

传统的机械基础课程主要包括“机械制图与CAD绘图”“工程力学”“机械设计基础”“机械制造技术”“技术测量”等系列课程，其传统对应的实验项目和内容主要是认知或验证类，设计型、创新型的实验几乎没有，教学体系的设置无法适应新形势对人才综合素质的要求，学生的创新能力无法得到有效培养。通过教学体系的整合，加大了创新设计类实验和先进制造技术实训项目的比例，重点培养学生的实践能力和创新能力。通过学校的校企合作办学平台，依托政府、行业协会和企业，多渠道、多种方式共同培养学生的工程综合实践能力和创新创业能力。

2实践教学体系构建的主要内容

以原有传统的机械基础实验室和实训中心为基础，重新构建了由“机械基础实验中心、技能训练中心和综合实践及创新训基地”二中心一基地共6个平台、15个模块组成的新型实践教学平台，如图1所示。该平台是分层次、模块化的教学体系，包含了多个实践模块，可以满足不同层次、不同专业学生的需求，有利于提高实践训练水平，培养学生的工程意识、实践能力和创新能力

2.1基础实验中心

主要培养学生的工程素养和分析问题的能力，同时注重培养学生的创新设计能力，在实践教学课程的设置上加强机械基础系列课程之间的联系。在保留原有开设的机械制图、机械结构认识与实验、制造工艺认识与等传统实验项目基础上，增设了机械创新设计展示室、机械创新设计实验室、以三维实体造型创新设计为载体的三维设计实验室、CAD/CAM实验室等。引入企业生产中的实际案例，按照基本的认知规律，按机械构造认知机械零件识读与绘图机械构造分析机械零件的选用与设计机械创新设计等顺序依次进行机械的引导认知、基础实验、综合实验和创新设计，将多门机械基础类课程的实验教学环节融为一体，形成完整的机械基础课程实验教学体系[2]，同时培养了学生的职业素养和创新意识。

2.2技能实训中心

为适应科技发展的新要求，在培养学生具有一定的工程实践能力基础上，还必须培养学生掌握一定先进制造业技术，因此增加了现代制造技术技能操作及综合性的实训项目。在原有的机械零部件拆装与测绘实训、材料成形实训、常规机械加工实训的基础上，增设了先进加工技术的相关实践项目，如：数控车工实训、数控铣工实训、数控加工中心机床操作、三维数字化测量、逆向工程实训、特种加工实训等实训模块，根据专业的不同，老师可选择其中若干个模块进行教学。通过先进制造技术的多项技能训练，学生可对先进制造工艺有一个基本认识，初步掌握现代制造业的基本技能。

2.3综合实践及创新基地

依托学校的校企合作办学平台，创新地方政府支持引导、科技园区介入、学校和企业主体参与的合作育人、合作就业的人才培养模式，通过校企合作办学、产学研合作等方式，探索“校中厂”“厂中校”等多元主体共建实践教学基地的有效形式，将企业实际生产中的典型案例引入到课堂的教学当中，拓宽知识面，增加课堂信息量，培养学生的工程综合素养和创新创业能力，如图2所示为福州职业技术学院政校企合作办学的框架图。引导学生参加创新设计协会、机械加工、机械维修等专业协会和专业社团，通过这些协会和社团为学生提供创新设计平台和综合技能训练。

3实践教学体系的组织实施

3.1基础实验环节主要是培养学生专业基本素养和基本实验能力

这一环节主要是通过各类基础实验、课程综合设计等教学，培养学生掌握机械工程技术人员应具备的基本知识和技能。教学过程中可引入企业生产中典型案例，通过常用或通用的零部件的分析和设计来提高学生的综合实践能力和创新设计能力。例如传统的机械设计实验室主要配置有：各种机械传动机构的组成展示柜、常用通用零件结构的展示柜、各类齿轮减速器和蜗杆蜗轮减速器；相应安排的主要实验课程为：通过演示讲解使学生了解各类传动机构和机械零件的工作原理，通过拆装和测绘训练学生掌握基本的测绘方法、了解减速器的基本构造、掌握轴类零件的结构设计方法等。而新增设的机械创新设计实验室主要组成部分有：轴系结构设计实验箱、机械系统创意组合设计实训台等，可安排实施平面机构组成原理的拼装设计、轴系结构创新设计、平面机构创新与设计[3]、机构系统方案的创新与设计、典型机构的拼装与设计等实训项目，学生可以自行设计组合各种传动方案，如：由电机、V带、十字万向节、蜗轮蜗杆、槽轮机构组合的传动机构；电机、V带、圆锥齿轮、九级变速器、联轴器、链、槽轮机构组合的传动机构；手轮、联轴器、链、槽轮机构组合的传动；等等。通过实验，培养学生的机构创意组合设计能力，还可培养学生的工程实践能力。教学过程中可以选取企业生产中常用设备的零部件作为案例，引导学生在此基础上按用途改进或设计一个机械或者一个简单系统。教学过程可采用分组教学法，要求学生以小组为单位进行设计，将专业基础知识和创新设计融合在一起；鼓励学生自主学习和研究性学习，注重培养学生的团队合作精神和创新能力，提高学生的综合素质。

3.2技能实训环节主要是培养学生的综合实践技能

技能实训平台包括基础实训和先进制造实训2个模块。基础实训模块在传统的机械基础实训项目中增加了综合实践项目，如机械传动安装与调试实训室由多级变速箱、汽车后桥差速器、齿轮减速器、蜗轮蜗杆传动机构、多种带传动、多种链传动和多种齿轮传动等多种机械部件组成，可安排：机械零部件图及装配图识读、钳工基本操作技能实训、多级变速箱的装配与调整、汽车后桥差速器的装配与调整、机械传动的安装与调整、机械系统运行与调整等实训项目。通过实训培养学生的机械识图、常用工具和量具的选择及使用、机械零部件和机构工艺与调整、装配质量检验等综合能力。在实训项目安排中，既可将各部件作为独立的模块进行训练，也可将各部件组成综合的机械系统进行训练。如：多级变速箱，主要由箱体、齿轮、花键轴、卡簧、键、深沟球轴承、端盖、手动换档机构等组成，可完成多级变速箱的装配工艺及精度检测实训。先进制造平台包括：数控加工、三维数字化测量和特种加工实训模块，可根据不同的专业特点选择实训的模块，实训内容可引入企业的真实工作任务作为教学案例，把职业资格标准的内容融入到实训教学内容，聘请企业技术人员担任实训指导教师，并鼓励学生参加各类技能竞赛。技能实训平台相关实验室除了完成正常实验实训计划外，业余时间可向学生开放，鼓励学生到实训场所参加专业实践活动。

3.3综合实训环节主要是培养学生的综合实践能力

通过社团协会、校企合作平台训练学生的综合实践能力。鼓励学生积极参加专业社团，如“数控加工”“产品结构与三维设计”“机械创新设计”等兴趣社团，邀请企业技术人员参与社团活动的指导，同时结合全国或全省的机械创新竞赛的项目开展活动。通过组织社团活动，增强了学生的团队合作意识，培养了学生的实际操作能力、创新和分析问题解决问题的能力。通过校企合作平台开展各种形式的合作办学。与福建省机床工具行业协会、武汉华中数控股份有限公司等企业合作办学，开展数控加工与机床维修的实践项目；同时利用这一平台，师生共同参与企业的技术服务和科研等工作，使学生具备一定的技术开发和科研能力。与福州莱博特科学仪器有限公司校企共建三维数字化测量与逆向工程实训平台，共同开展培训、技术服务和科研工作，为校内实训创建真实的岗位训练、职场氛围和企业文化；与福州市科技局、集力众创企业咨询公司联合成立了“联合众创空间”，该平台是福州市科技局资助设立的万众创新综合服务平台，也是科技项目前期孵化的基地，为学生在机械制造、机器人、3D打印方面提供了咨询服务，引导学生参与企业的产品设计开发工作，并为学生提供了创新创业空间。

4结束语

实践教学是培养大学生综合素养和实践能力不可缺少的重要环节，经过整合优化后的机械基础实验平台形成了由“基础实验、技能训练、综合实践及创新实训”3阶段共6个平台组成的、符合先进制造业要求的，集工程素养、创新能力、综合实践能力培养为一体的基础性实践教学体系，为实践教学的实施提供了坚强保障。

参考文献：

[1]徐小兵.机械专业人才创新能力“一二三三五”培养模式探索[J].创新与创业教育，2013（8）：11-12.

篇（5）

2课程改革思路

职业教育应与社会需求相适应,职业教育的重要特征就是职业岗位的针对性.经过对珠三角企业生产情况和我院毕业生就业状况进行的调查研究以及广泛征求行业专家的意见,我院明确了高职机械类专业毕业生的就业岗位(群)有机械设计、制造、安装、测试、运行、维修等方面的技术、工艺或管理工作.这些职业岗位大多需要解决机械设备使用保养、维修改善、技术改造、故障诊断、仿制或设计制造,乃至发明创造等过程中一系列生产现场的技术问题,同时,面临制造技术的突飞猛进和制造业的快速发展,毕业生还需具备对择业的适应能力以及可持续发展能力.因此,《机械设计基础》课程改革应顺应满足上述岗位(群)的职业能力及知识的要求,同时反映先进的设计思想及课程实施的可操作性.课程内容体系的重构和排序还应充分考虑高职学生的认知规律,教学过程应有利于学生职业能力的训练与职业素质的培养,重视创造性思维的养成.《机械设计基础》课程的改革,首先要进行教学内容体系的重构,再据此来设计教学项目和优化组织教学过程.其总体设计思路是:打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式,将机械产品设计制造和机械设备维修维护过程所涉及的工程材料知识、材料强度和刚度分析知识、机械传动知识、机构设计、常用零部件选用与设计的相关知识等进行深度融合,以典型机器的结构为载体,实验任务为驱动,以课程设计为导向,进行课程内容体系重构,设计涵盖课程知识和职业能力目标的典型教学项目.围绕教学项目来组织教学活动,合理安排和设计教学项目的实施情境和流程,做好教学项目相关的课程知识链接,保证教学项目的系统化和系列化.采用教学、实训、综合训练的螺旋渐进式教学安排,尽量贴近职业岗位实际工作需求和过程来组织教学,逐步培养学生的职业能力和职业素质.

3课程内容的教学项目设计

机械设计基础涵盖的内容多,实现岗位工作能力所涉及的知识面广.经过多年来的研究与探索,我院确定《机械设计基础》课程内容体系以两个典型机器(牛头刨床、皮带输送机)和生活中常见机器(如自行车、修鞋机、缝纫机、烤箱、汽车车门开启机构等)的结构为载体,以“机械设计、制造、安装、测试、运行、维修”等岗位职业能力及其支撑知识为目标,设计六个课程内容教学项目,对应十二个课程知识单元,根据典型机器每一部分的构造设置知识群(点),并融合到所设计的项目中去.其中知识的选取紧紧围绕相应岗位能力和素质要求的需要来进行,以“必须、够用”为度,适当添加现代设计知识,如绿色设计思想,计算机辅助设计手段的运用等,支持学生职业能力的可持续发展.课程主要内容体系结构见表1.

4课程教学组织旳优化安排

教学条件和教学过程的组织安排是实现教学目的的保障.我院建立了“机械基础教学实训中心”,其中分设多媒体教学区、机器及模型区、实验实训区等,实现课堂与实训地点的一体化,营造有较强工程背景和职业氛围的教学环境.在此基础上我院将整个教学安排分为三个环节,有针对性的采用工学结合、任务驱动、项目导向等教学模式,教学过程融“教、学、练”为一体,以达到理论联系实际、学以致用、发展职业能力的目的.

4.1课堂教学环节

课堂教学在“机械基础教学实训中心”的多媒体教学区和机器及模型区进行,使用PPT课件和机器实物进行讲授,并辅以网络、VCD、动画演示、现场录像等,进行理论教学与实际应用紧密结合的教学,消除学生对机器的抽象感,提高学生的学习兴趣和理解能力.课堂教学围绕教学项目来组织,面对看得见、摸得着的完整机器,分析其组成及构造,根据每一部分的构造展开相关知识的教学.在具体的机器实物中,每一种机构和零件的作用、结构都显而易见,其受力状况等问题的分析也明显容易得多,可以节省分析的时间,让学生可以专注于教学内容本身,提高教学效率.课堂教学的主要目的是使学生熟悉传动机构的工作原理,工程材料的相关知识,材料强度和刚度的计算,通用机械零件的选用等知识,初步掌握简单机械产品开发设计的一般方法,熟悉整个设计流程,培养对机械运动和机构的分析能力,解决常用机构及通用零部件的分析、选用、简单设计和维护问题等.课堂教学中注意结合高职学生的认知规律,采用“认识-了解-认知"的教学模式.“认识”即通过实实在在的机器结构作为教学载体进行讲解,激发学生对机械的兴趣;“了解”即由老师引导,提出问题,由学生通过查阅资料,自主学习,对机械现象进行分析,从而由感性认识过渡到理性认识;“认知”即为理性认识的提升,在分析机器机械构造、运动和设计的同时对所涉及的技术知识进行学习,有的放矢,提高学习效率和学习效果.教学过程突出“兴趣,目标,效果”.

4.2技能实训环节

技能实训环节是《机械设计基础》课程教学的重要组成部分,技能实训的目的是提高学生的实践动手能力和理论联系实际的能力,从而启迪创新思维,开拓创新潜能.在这一环节中,我们设计了九个集知识、技能、应用于一体的实训任务,实训任务的安排从认知性、验证性向综合性、创新性逐步提升.技能实训环节穿插于课堂教学环节中,在“机械基础教学实训中心”或校外实训基地进行,采用工学交替、任务驱动等教学模式,学生分组完成9个实训任务.该环节以任务为驱动,由老师布置实训任务,提供实训设备和工具,提示学习情景及知识内容,提出技能要求,由学生自行查找资料,进行小组讨论,确定实现方法和步骤,协同合作,最后完成实训任务,写出实训报告.由老师进行过程督导和结果评价.实训任务和对应的学习情景见表2.

4.3综合能力训练环节

该环节是“基于工作过程的综合实训周”,即以机械产品为对象,进行为期1周的产品项目设计.以“机械产品设计”等相关岗位能力为目标,以企业实际设计项目为载体,以工作过程为导向,以项目团队为组织形式,真实地完成企业中实际机器产品的设计.如以某企业输送设备和自动输送带的设计为载体及工作项目,完成“产品调研及资料的收集—产品设计整体方案的确定—产品材料的选择—零部件强度设计—通用件的选用—产品结构设计"^绘制零件图—绘制装配图—撰写设计说明书—设计答辩”的整个技术流程.通过这个“基于工作过程的综合实训周”训练环节,学生可熟悉实际产品开发的设计流程,了解机械设计的全过程,提高实际工作能力和全局观念,体验实际工作氛围,有效地培养技术应用能力和职业素质,充分锻炼岗位职业能力.

5课程考核方式旳变革

课程考核是评价教学效果,检验是否达到教学目的的重要措施之一.采用有效的考核方式对课程教学具有积极的促进作用.传统的“笔试”建立在“知识本位”基础之上,很难对学生的能力做出正确、全面的评价,这种考核方法不再适合基于职业能力培养的《机械设计基础》教学评价.为此,我们对该课的考核方式进行了改革,教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式,以教学的项目(任务)为单元,以学生对每一个任务的设计思路、方案确定、运用相关知识和技术资料的能力、动手能力、职业素质表现为评价重点,从专业能力、方法能力和社会能力等方面对学生进行综合评价,由学生自评分、学习小组的互评分和老师评卷分共同确定学生的学科成绩,从而完善课程考核的激励导向功能,有效地解决以往闭卷考试无法对学生学习态度、学习过程和综合能力作出检查与评定的弊端,使职业能力培养的目标更加明确.

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分类号　TP391

1 引 言

知识的服务单位长期停留在文献这一级上，已经成为制约人类有效利用知识的瓶颈。情报学家徐如镜研究员提出，一旦实现知识的控制单位由文献深化到“知识元”，大量文献中所包含的“知识元”及相关信息间的链接，将产生极大的知识增值，大大推进人类对知识的利用，促进对新知识的创造，从而也将推动知识资源业的重大发展。情报学家马费成教授提出情报学取得突破的两个关键问题：①知识信息的表达和组织必须从物理层次的文献单元向认识层次的知识单元或情报单元转换；②知识信息的计量必须从语法层次向语义和语用层次发展。1986年，美国芝加哥大学Don R Swanson教授提出的“非相关文献的知识发现方法”，对40多年前科学家就在积极地探讨的科学知识分裂化现象，利用知识片段理论做出了说明，证明了事实上文献间隐含关联数量可能远多于显性的相互印证关联的数量，并且这种隐性关联的发现比信息本身的增长更有意义。Swanson的“基于文献的发现方法”证实了将文献中的具有隐含逻辑关系的知识片段组织起来可以发现新知识，为情报学的研究开创了新的研究方法。本文提出了知识元语义链接模型，对知识元的认知、模型、挖掘和语义链接的方法做了探索。期望得到更多的关注和研究，以推动这一方向的研究成果的开发和应用。

2　知识元的认知

知识元的研究活动可归纳为四个主要研究领域：情报学意义的知识元、科学计量意义的知识元、教材教学组织的知识元、产品设计的知识元。

2，1 情报学意义的知识元

20世纪70年代后期，除书目数据库外，数值数据库和全文数据库的数量不断增长，指南数据库开始出现。此时，美国情报学家弗拉基米尔・斯拉麦卡教授在华讲学时提出，知识的控制单位将从文献深化到文献中的数据、公式、事实、结论等最小的独立的“知识元”，当时他把这称为“数据元”。

20世纪80年代初，英国著名情报学家布鲁克斯(B.C.Brooks)提出绘制“认知地图”的任务。布鲁克斯认为，如果能利用关系索引就可以较为准确地表达概念之间的关系，那么就可能将文献网变为由知识单元直接联接的概念网，使知识体系从外部宏观结构改变为内部微观结构。

1993年z.Chen继Swanson提出建立基于分散于文献内部知识片断的逻辑关联的知识整合方法，改善非相关文献知识发现的效果。

近年来，国际上越来越多的研究者认识到万维网时代信息检索效率不高的原因主要在于信息组织的深度仅停留在文献层次，提出解决的根本方法是将信息标引深入到文献中的知识元层次，建立知识元(Knowl－edge Element)模型成为实现有效知识检索的重点问题。国内学者徐荣生认为知识单元是指知识本身不考虑物理形态自成系统、自成单元，自为一组的认识单体形态，是知识集合系统的相对独立构成单位。其中就有最基本的、不再分解的基本认识单元，如概念知识单元。

国内学者王子舟教授等对文献单元与知识单元做了深入研究，认为20世纪90年代末期，“知识单元”在图书情报学界的使用频率逐渐多了起来，因为许多图书馆学研究者已经意识到，图书馆如何从传统的文献组织转向文献信息(即客观知识)的组织，如何从文献单元服务深入到知识单元服务，已经是图书馆实践面临着的新的重大课题。国内学者文庭孝博士等对知识单元的概念进行了综述。

2，2科学计量意义的知识元

科学学的知识单元研究者，我国著名科学家赵红洲认为：“知识单元(或称知识本体)”是科学的细胞，也是科学大厦的“基本”砖块。科学学研究知识单元的目标是想实现如何评价学术论文的学术质量问题，也就是说，如何比较两个科学定律的难易程度问题。牛顿定律和气体定律哪一个付出的创造力更大些?由此，赵红洲先生把知识单元定义为“能够用数学公式表示的科学概念”。赵红洲等还提出了知识单元的智荷概念，认为智荷乃是知识单元最为基本的特质和属性，分为静荷和动荷两种类型，静荷是知识单元相互逻辑关系所决定的智荷，是基本知识单元的函数；动荷则是知识单元在历史的进化过程中积累的智荷，是时间的函数。一个知识单元的静荷Qi可用公式(1)表示：

2，3教材教学意义的知识单元

自20世纪90年代以来，IEEE－CS／ACM陆续推出了“计算教程1991”、“计算教程200X”等研究报告。其中最重要的成果之一就是把计算机科学的知识体划分为10个领域、55个知识单元。每一个知识单元则包含若干主题。知识体为计算机学科提供了一个统一的知识框架。知识单元具有更大的灵活性。用一组知识单元代替一组主干课来规范教学计划中的公共要求，有利于学校结合本身的情况，设计出既有自己特色、又不背离统一要求的课程体系。

2，4产品结构设计中的知识单元

文献[19]利用专家的知识文本作为领域本体，建立文本知识元的抽取实验。提出将知识分成4层：知识域(knowledge domain)、知识单元(knowledge unit)、知识元(knowledge element)、知识元的特征元(charac－teristic element)。特征元根据知识元可分成表示(rep－resentation)、规则(rules)、操作(operations)、导航(navi－gation)、上义词(super-ordinate)、关联(relevaney)和其他关系。在产品设计中把知识元分成两种：①描述性，包括信息报告、名词解释、数字值、问题描述、引言和结论；②过程性，过程、方法、定义、原理、经验等。

3知识元模型

3，1知识元概念模型

我们认为，从文献中抽取出的知识元不等同于关键词。情报学知识元的抽取目标是：先将文献中的知识元分割出来，然后建立一种独立于原文的可独立存放、检索和推理的知识实体单位。我们曾提出文本知识元的发现可通过计算向导信息与知识元间的语义关系来实现。图1给出了文本知识元与向导信息导航计算模型：

图1中，特征分析与提取：对论文标题进行分词，统计标题词在文摘中的响应度，根据响应度选择特征词，然后用特征词在正文中抽取句子。

向导信息：其后有语义内容的特征词。

语义内容：对象名称，对象起因，对象内容，对象过程，对象结论，对象引文等。

知识元：向导信息，语义内容。

抽取算法：一种抽取向导信息特征词句子的软件。

特征词的计算就是检查抽出的句子中是否具有描述知识元功能的语义内容。如果有，则把特征词分离为向导信息词，语义内容分离为知识元内容，以便建立向导信息与语义内容的导航链接，实现独立于文献单元的知识元自由集成检索系统。

定义1：

知识元：{名称，属性，操作，导航}

名称=为知识元研究的对象

属性=为知识元的特征

操作=为知识元解决问题的方法(能力)

导航=为知识元的逻辑联系

定义2：

新知识产生的是一种知识元的信息导航链接过程。

K(S)+N(K(E)+K(S))=K(S+S)　(3)

式中K(S)表示知识结构，K(E)表示知识元，Ⅳ表示信息导航链接。

公式(3)突出了知识元的独立性、信息导航的链接性和知识结构的完善性。强调知识结构是一个比较完整的认知结构，知识结构的构成主要是由信息对独立的知识元的导航而形成。知识元导航链接示意图见图2。

在知识元的研究中，如何认识知识元并从什么地方切入研究以及对知识元进行归类分析是进一步认识知识元的重要步骤。通过对知识元的归类分析，我们把得出的知识元类型分成两大类型：描述型(信息型，名词解释型，数值型，问题描述型，引证型)；过程型(步骤型，方法型，定义型，原理型，经验型)等。由此我们把数字型知识元定义为描述型知识元模型。

定义3：

一个数值型知识元NKE由对象，领域，特性集，关系，值，状态6个属性组成。

由公式(7)可以看出原知识系统K(S)接受信息／激励后的结果，使知识谱上添加了信息，所贡献的知识谱。

我们研究了知识信息谱的提取，给出了知识元的提取实验步骤。利用上述方法，求最优概率分布的概率值p(y|x)中，将“提出”特征词看作x，故提出之后的内容即为作者给出的创新点知识元Y。文本知识元抽取的步骤如下：

第一步：文本格式转换(，PDF转成，TXT)；

第二步：分离出由“提出”特征词引出的创新点内容(知识元集合)；

第三步：分析知识元集合的组成结构(单个知识元)；

第四步：抽取文本中每个知识元的相关句子；

第五步：分解句子成为语义三角形结构的知识元(另文给出)；

第六步：聚类知识元成为知识元集。

4　文本知识元挖掘软件研究

我们开发的文本知识元挖掘软件分为5个步骤实现：

第一步：知识元自动抽取算法。网页格式转换，文本分词、词性标注、知识元自动抽取。

第二步：有效句分解与获取对象语义。通过句子的特征分析，我们用自己设计的抽取软件将有效句分解为两部分，即对象名和对象数值。以对象名中的动词为界，将对象名分解成主谓关系，从而达到了将一个有效句子分解成三元组(O，P，A)的目的，即实现了用软件自动获得一条由主谓宾语法关系组成的知识元。如图3所示：

第三步：去掉词性标记获得知识元。去掉词性标记，建立由时间、地区、领域、对象名称、对象属性、对象值等属性集成的知识元，并自动存入知识元库。最后可以对挖掘到的知识元进行汇总，存入到总表中，以便于以后的查阅和关联推理使用。知识元生成系统界面如图4所示：

第四步：知识元自动存储。软件可以对挖掘到的知识元进行模糊和精确查询，并将查询结果反馈到用户界面，还可以将挖掘的信息生成简要文本输出。知识元库结果举例如图5所示：

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关键词：计算机辅助设计；课程教学；方式；手段

引言

在计算机技术不断发展和更新的形势下，CAD即计算机辅助设计也得到了逐步提升，该项技术在很多现实工程中得以运用，很多行业如艺术、机械、建筑等相关工程技术人员在设计、剖析产品时，都会首选这一辅助设计软件。在各所院校、专业中，其所设置的计算机辅助设计课程内容与目标也会不相同，然其对于教学工作的影响是重大的。以艺术设计专业为例，在艺术设计专业教学中，教师可优化CAD课堂教学内容及方法，以便提高学生的学习积极性，帮助其提高动手能力，并最终实现最佳的教学效果。

一、 艺术设计专业CAD课程教学现状、特征及必要性

1.1 艺术设计专业CAD课程教学现状分析

CAD 作为一项全新的、系统的应用技术，涉及多门学科及多领域的专业知识，近年来，该技术也得到了较快发展。国内很多企业都已广泛运用了CAD 技术，其研发设计产品也逐步实现了现代化，且在很多企业中，通常都是基层的技术人员来应用该项技术。鉴于此，高职或职业院校作为培养社会人才的主要场所，重视CAD基础教育已势在必行。

现阶段来看，各院校艺术设计专业CAD 教学存在下列普遍现象：首先是，“被动性教学”，也就是教师开展教学工作，只为达到教学目标，而不会考虑学生自身有没有实现目标；其次，“包办式教学”，也就是以教师为中心，而未能突出学生在教学中的主导地位，教师只顾将知识一味的灌输给学生，而不考虑心理及学习效果；再者，“教学过于随意”，教师没有认真挑选教学内容，未准备好所需的训练材料，教学上非常随意，也没有针对性，整个教学的实效性及效率都不高。

1.2艺术设计专业CAD课程的特征

艺术设计专业CAD课程所涉及的信息非常多，学生应记载的东西也很多，以往的教学手段已满足不了教育信息化的发展需求，因此在教学手上也应该有所创新。艺术设计专业CAD课程教学的特征大体包括：首先是深入分析了某些理论，同时在课堂中教师会通过演示与观看两种方式来对其进行讲解；其次，能针对学生使用软件过程中遇到的问题展开评析：再者，教师能直观的向学生介绍使用软件的相关技巧。现代化教学手段的使用，有效开发了各类学习资源，摈弃了过去以教材为中心的教学模式，而探索出了集文字、音像、数据等为一体的多媒体教学课件形式，教学内容结构性更强，也更为直观与形象，这就给学生带来了更全面的教学信息及表现方法，不管是艺术设计专业老师讲解还是艺术设计专业学生自学，都有一定的帮助。

1.3 艺术设计专业CAD课程教学的必要性

在计算机辅助设计教学行业中，CAD是众多用户都在使用的一款设计软件。CAD课程则是很多高职院校，尤其是艺术专业中的重点科目，不同的高校在不同的时期里，针对其自身的发展状况，对该课程内容及目标的设置都会有所不同。CAD软件图形拥有较强的交互能力，在很多艺术设计专业中能得到有效应用，有些需要强大功能的语言编程及数据库等教学内容，很难在短短的一个学期内让学生完全学好。在这种情况下，发现和发挥CAD应用型软件的优点及优势，能帮助艺术设计专业学生提高其动手能力，并在艺术设计专业中，不断提高其绘图能力，鉴于此，将CAD软件的学习纳入到艺术设计专业教学体系中，显得很有必要。

二、传统条件下艺术设计专业CAD课程所采用的教学方法

通常而言，在传统的艺术设计专业计算机辅助设计教学中，所采取的教学方法基本为：技术设计专业教师在课堂上演示如何使用某个软件或工具，该注意哪些操作问题，其中包含哪些明令，该如何使用这些命令等，而后，学生根据教师所讲授的课程，进行实地操作与模仿，并在这一过程中了解和记住这些工具及软件该如何使用。上述教学方法能让学生更直观的了解CAD软件操作的步骤，技术设计专业学生也能通过模仿来掌握工具或软件的使用方法，不过，在艺术设计工作中，很多创意元素都应该被添加进去，此时需要设计师们发挥自身的聪明才智，提供出更有创意的设计方案。然而，传统的艺术设计专业CAD教学方法只能让学生学到和应用古板的设计方法，而在那些实际案例中，却无法发挥出其内心的创意及想法，这不仅不利于其学习能力的提高，艺术设计专业CAD教学课堂所产生的教学效果也不佳。

现行高等院校教学中，开设的CAD课程有多种方式，其在教学内容及方式上也有很大不同，有不少院校还停留在CAD软件基础知识的学习上，而没有注重培养学生的实践及操作能力，CAD教学只是一种点缀，教学所产生的效果还停留在初级软件培训的那种低水平上，与学生毕业后就业所需达到的要求还远远不够。在这种情况下，高职院校及各级学校就必须注重在校内外培养学生的CAD理论学习及操作能力，发挥CAD应用在各级高职教育中的地位及作用，让其帮助诸如艺术设计专业学生更好的就业。

三、艺术设计专业现代CAD课程教学方式分析

3.1以问题为中心展开教学

在传统的教学中，课堂上的问题大都是教师事先安排的，整节课就以提问和解决问题为中心来进行，只要做好了这些，教师便会认为这一节课已完成任务。然而，这种提问、解决问题问题的教学方式，会让学生形成一定的依赖性，这使得其在处理问题时常常会不知所措。鉴于此，教师应了解，问题意识及能力对于培养学生创新思想的意义，教师不能一味帮学生提出和解决问题，而是要引导其发现问题，将问题贯穿于整个教学过程。以问题为中心的教学方式，理应让学生通过观察其日常生活或同教师、学生一起商讨、分析所形成的教学模式。只有这样，教学方可真正发展学生的探索意识及单独解决问题的能力。

3.2不断更新教学内容

在计算机技术不断发展的形势下，知识更新的速度也越来越快。要让学生了解和应用先进的CAD技术，就必须对以往的内容做出删减，而更新一些新内容，使之赶上时展的脚步。在课堂上，应将最新版AutoCAD软件的开发应用纳入教学，让学生了解软件开发的基本知识，并运用该软件的二次开发来促使其绘图效率进一步提高。教师要详细讲解CAD接口技术、软件工程技术等内容，要让学生掌握软件工程的定义、内涵，了解CAD应用软件所涉及的开发流程及编制文档的具体要求，在实际的教学过程中，可发挥CAD的可开发性特征，让学生了解其基本的可开发功能，从而对更全面的了解计算机辅助设计这门课程，这有利于艺术设计专业学生更好的理解这门课程。

3.3 启发式教学

启发式教学即在情境教学的理论指导下，为学生营造出一个与其自身知识体系相适应的问题情境，以更好的激发其学习的兴趣及积极性。从艺术设计专业的学科及学生特征来看，创设与机械设计制图相适应的问题情景，可让学生更好的运用AutoLISP语言来开发AutoCAD软件，使其绘图效率进一步提高。

启发式教学可提高学生的积极性.可从单个学生的自身特征出发，创设出各种有效的教学环境，如对比“专业的CAD软件同Auto.CAD软件”之间的区别，分析和讨论“专业软件开发”这一问题并进行总结；此外，可重视学生的日常实践，把课堂学到的知识、技能全都用到实际中去。

3.4 案例教学

选取的案例合适与否，这决定了案例教学法能否成功。案例应同教学内容、专业特征连结起来，应选择实用性、典型且风趣的案例进行解说。在阐述定义及知识的基础上，还应挑选工程设计实例来当作教学案例进行讲解，并引导学生积极进行思考与讨论，帮助其发现和找到处理问题的方式及方法，最终实现理想中的教学目标。分解与解决案例应做到循序渐进，最初所涉及的内容不应太多太深入，避免学生一开始就不愿意或害怕继续学习，教师对所选实例进行讲解后，学生应在教师提出的要求下进行操作，以便将计算机应用到设计中去。教师应运用系统软件来收集与整合学生平日里完成和提交的作业，收并将这些作业作为学生期末考试的衡量标准。老师还应及时了解和把握学生对其学习的反馈信息，及时做好总结，以便为接下来的教学累积经验。总的来说，实例教学能让学生摆脱原来的单纯模仿的学习方法，转而进行自主学习，教师也能在这样的情况下，有序的组织其教学内容。

3.5 目标、任务式教学

目标、任务式教学即挑选某些工程设计图来进行实验，为学生制定相应的任务及目标，这实质上是驱动其融入学习的有效方式。开展实验应尽可能的做到“精”与“全”，如果能让学生在问题中学习，其学生兴趣也会得到有效提高。实验中，老师应适时的进行“精讲”，并让学生进行多次、反复练习，先通过实验来证明某一理论，然后再让其掌握方式及技巧，逐步发挥其创造意识及能力。

3.6 实践与理论相结合的现代化教学手段

现代教学中，通常强调课堂讲解与实践教学融合的教学方式.讲解基础知识大多是通过多媒体课件进行，学生看课件后有所了解和学习理.而如今的电子课件却给教师带来了更多方便，其信息容量也增加了很多。

（1） CAD课程教学既要重视实践操作，也应强化实验指导，鉴于此，在开展该课程的实验中，教师应重视其管理工作，要让每一位学生都能拥有动手的机会，避免剽窃、抄袭现象出现，除必要的实习指导外，还可通过观览与实验各大环节及操作方式相关的实验教学课件，以便让学生更好的完成实验.

（2） 坚持主体性学习的教学原则

教学方面，应坚持以学生为中心、充分发挥教师的引导作用，也就是主体性学习的教学原则。在运用先进教育技术的工作中，应重视将技术与课程连结起来。首先，应用技术可从深度与广度上影响学生及其知识结构。其次，应用技术能帮助其脱离教室、书本的桎梏，开拓散发性的外部思维。再者，应用技术能让教师制定合理的教学策略，发挥学生的思考、想象及创新能力。如讲解CAD软件的基本操作时，教师可充分利用多媒体课件及工具，配合其讲解与示范。

3.7 创新评价方式

以往评价学生，教师通过会采用笔试的方法进行，这种评定方法实质上不利于全面分析学生的发展情况，有时甚至会显的僵化，给学生的发展及进步带来很多负面影响。不少院校的教师在其第一节课中就会向学生表明，这门课程评定成绩所采取的办法为：平时成绩占一半（其中课堂活跃度、上机情况、书面报告等包含在内），期末答题成绩占一半5（这一成绩主要分为笔试与上机成绩两部分）。在服务器上，教师通过会以班级为单位来划分空间，并在服务器上批改他们的作业，对其进行评分，而学生在服务器上也能看到其作品，并给予自评。此外，学期完毕前的4周左右，教师安排任务，通常也成为考前作业，划定此次作业的范围、格式及内容等。在相应的时间里，将作业收集起来，并安排合理的时间，让学生之间共同来分享、交流作品，对彼此的作品进行评价。这种相互评价的方式能帮助学生更全面的了解学习成果，选出其中创意最佳、观赏价值最高的图片。值得一提的是，评估教学效果既是要了解学生的学习状况，同时也是了解反馈信息、进一步修订教学方案的重要方法。鉴于此，评估教学效果不仅要考察学生应用CAD软件的能力，还必须在其关联的各个专业课程成绩进行考评，认真、客观的分析学生应用CAD技术的能力，以便提高实际的教学效果。

结语

计算机辅助设计课程是一门基础的技术科目，它在产品结构设计领域中有着非常重要的作用，目前很多高校艺术设计专业都已开设了计算机绘图CAD课程，然而其在实际的教学过程中却还存在很多难以掌握的地方，操作中也容易出现问题，鉴于此，教师应不断探索新的教学方式，让其更深入的了解相关行业知识，帮助其日后更好地就业。（作者单位：郑州航空工业管理学院）

参考文献

[1]郑冬花，叶丽珠.对高校信息技术课程教学的探索田.科教探索，2008，（12）.

[2]于迎霞.高校信息技术类课程多媒体教学方式探索[J].中国信息技术教育，2010，（21）.