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鉴于小学自然这门学科的重要性和独特性，学校为了提高自然课的教育教学质量，加强了自然实验室建设，配齐自然教学所必须的仪器和教具，鼓励教师自己动手制作教具、学具，改善观察、实验条件。指导教师运用挂图、模型、电化教学、实验等教学工具和教学手段，启发学生的兴趣，激发学生的情感，改进课堂教学，提高课堂教学效率，近年来，学校的自然教学收到了良好的教学效果，自然学科教育、教学质量得到了提高，有的教师成为自然学科的教坛新秀，学科带头人。学校还举办了“苏州市小学自然电化教学现场会”。
学校根据小学自然学科的独特性，进一步发展小学自然教学的所取得的成果，把自然教学搞得更好，以自然教学作为计算机辅助教学的突破口，带动学校其他学科的计算机辅助教学工作。
当前，现代化教学手段以它自身的特殊功能和无与伦比的优越性正在教学领域中越来越普遍地得到应用。不仅极大地扩展了教学中传递信息的途径，同时也迅猛地冲击着传统的教学方法，促进了教学方法的改革。
学校自然教学在教坛新秀、学科带头人孙苹老师的带领下，从教学的目的和要求出发，认真研究学生心理发展的特点和各种教学方法、手段的功能，积极运用现代化教学手段，努力改革传统教法，不懈地探索现代化教学方法、手段与传统教法、手段的最优化组合的规律和途径，适应时代需求的新的教学方法体系，以争取最佳的教学效果。学校力求通过现代化教学手段改革课堂教学结构，调动学生的学习积极性，使课堂教学达到最佳效果。
例如，教学《眼睛的科学》(小学自然第五册)一课时，要求学生掌握眼球的构造，了解瞳孔的作用，知道为什么眼睛能看到物体。教师通过挂图、模型，可以帮助学生迅速地掌握眼球构造，再通过现代化教学手段播放《眼睛的奥秘》的录像，结合学生利用手电筒光照射瞳孔的实验，帮助学生进一步了解瞳孔遇光线强时收缩，遇光线弱时放大的变化规律。在教授眼睛为什么能看见物体时，教师再次出示眼球模型，取出模型中的晶状体和睫状肌，让学生观察其形状、特点，思考讨论晶状体和睫状肌的作用。教师通过讲解告诉学生，睫状肌能收缩、舒张，从而带动晶状体，使晶状体的凸度发生变化，从而使物体的像能清楚地落在视网膜上。这个原理单靠教师口头抽象的讲述及观看模型，学生还表示不够理解，于是教师利用了电脑设计辅助教学软件来演示这一过程，电脑动画画面显示：睫状肌收缩、舒张，晶状体也随之凸度由小变大，物体的像随晶状体凸度的改变，清晰地落在了视网膜上。学生通过电脑软件这个现代化教学手段的展示，对眼睛为什么能看清远处、近处物体有了感性的认识。这样，通过现代化教学手段，使《眼睛的科学》这一难表述的人体生理结构形象清楚地呈现在学生眼前，教学难点就迎刃而解了。从教学实践问卷调查的情况就可明确地看到：
班级人数实验内容能说出眼睛看物原理的能说出眼球构造的六⑴50只使用传统教学15人占30%24人占48%六⑶52现代化教学手段与传统教学相结合45人占86.5%52人占100%
这堂课通过现代化教学手段，学生的学习积极性提高了，兴趣也很浓厚，从而圆满地完成了教学任务。
在教学《大气压力》(小学自然第五册)一课时，在指导学生揭开塑料吸盘衣钩为什么能吸住墙壁这个奥秘时，教师又可利用电脑设计动画软件：衣钩一边的空气娃娃被挤了出来，神情沮丧，另一方面可爱的空气娃娃就把衣钩牢牢地压在了墙上。教学时，教师边播放电脑动画软件，边向学生讲解是大气压力使它产生这个结果的科学道理，学生看了电脑动画软件，听了教师的讲解，一下子就明白了这其中的道理，教学取得了良好的效果。
再如，在教学《青蛙》(小学自然第二册)一课时，为了让学生弄清青蛙是怎么跳跃、游泳的，教师首先让学生对实验桌上的青蛙进行观察，在学生观察了数分钟后，教师就可运用电脑这个先进的科技设备，向学生播放青蛙跳跃、游泳时的慢动作画面，让学生与实物进行对比观察，以让他们了解青蛙是怎样运动的。学生们一会儿低头看看桌上水槽中的青蛙，一会儿抬头看看电脑播放的青蛙跳跃、游泳的慢动作画面。不一会儿，学生们就纷纷举手请求汇报观察结果。通过电脑这个现代化教学手段，学生们很快完成了教材上要求完成的观察任务。
事实证明，如果教师结合观察、实验使用幻灯、录像、摄像、电脑等现代化教学手段对所要掌握的知识进行分解演示，突出重点、难点，通过放大、放慢，或定格、重演，引导学生观察、分析、实验，就能很好地帮助学生理解、记忆、操作，使他们在脑海中留下深刻的印象，对事物的理解能力得到了提高。这一点从《青蛙》一课的教学中得到证实：
班级人数实验内容能说清青蛙跳跃、游泳时的腿部动作的一⑴46只使用传统教学方法10人(占21%)一⑶48现代化教学手段与传统教学相结合39人(占81%)
从上述可见，在当今的教学中，现代化教学手段是相当重要的，它使学生获得直观形象的感性认识，使教师的讲述更精辟、生动、形象，能更好地完成教学任务。
自然教学中常用的仪器、标本、模型、挂图、实物、黑板、学具等，都是传统的教学手段。现代化教学常用的手段有幻灯、投影、录音、电影、电视，以及多媒体电脑这个具有时代特征的先进科技产物等。运用传统教学手段中实物、标本、模型可以展示事物的现象或外表，具有立体感、真实感。学生通过视觉可以感知实物的形状、大小、颜色、位置，通过触觉而感知实物的软硬、冷暖、轻重。而通过幻灯、投影、录像、多媒体电脑等现代化教学手段形象鲜明、再现迅速、表现力丰富、感染力强，能突破时间、空间、微观、宏观的限制，使教学内容所需要演示的事物、现象、过程全部再现于课堂，显示了无比的优越性。
现代化教学手段是科学技术发展的产物，是教育实现现代化的一个重要组成部分。现代化教学手段中采用了各种先进设备，具有效率高、效果好、范围大、规模大、生动形象的优势，丰富了教学内容，激发了学生的求知欲望和积极性。
在自然教学过程中，发挥现代化教学手段和传统教育各自的优势，建立适应时代需求的教学方法新体系，可以使我们的教学达到最优化。
经过计算机辅助自然学科的教学，能够把多种现代化媒体的视听功能融合在一起综合运用，为学生创设丰富多彩的学习环境，使自然课堂教学更形象，让学生能眼见其形，耳闻其声，形成大容量的信息传送，使抽象的概念成为具体的事物，使静止的画面成为活动的情景，从而使学生认知由感性上升到理性，更恰当地把握好教学的重点，掌握好教学的深度和广度，启发学生课后自行探求和应用知识，获得最佳的教学效果，得到了教师的一致好评，同时提高了自然教师的素质，不少教师在全国和省市会课中获奖，撰写的论文在市、区发表和获奖。
我们感到计算机辅助自然教学,它是其他教学手段无法替代的,随着计算机多媒体技术的运用,其教学效果更佳,将越来越被广大教师所认识、接受和运用。
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所谓CAD，主要指的是利用计算机技术及图形设备帮助设计人员进行设计工作的软件，目前，在诸多领域都有广泛的应用，服装设计就是最具代表性的一个。就目前服装设计的整个流程来看，涉及了诸多环节，如服装制版、样板缩放、排料、试衣以及设计等。每个环节中都可以将CAD软件充分利用起来，与各个环节的操作紧密结合，达到自动生产的目的，从而提高了工作效率和设计质量。正因为如此，CAD软件在当前服装设计中已经得到了十分广泛的应用。高校作为直接向社会输送高级技术人才的重要场所，为了进一步实现对高技术人才的培养，必须对服装CAD的使用给予高度重视。在服装设计过程中，CAD软件的主要优点在于能够提高各个设计环节的工作效率，减少设计人员的工作量，缩短产品的生产周期。从软件在服装设计各个环节的优点来看，主要体现在以下几个方面:
(1)在服装制版环节的应用方面，过去该环节几乎全部依靠手动来完成，而使用了CAD之后，则大大提高了工作效率，尤其是在褶变化比较多的女装制版方面，其效率更是远远超过了手工操作。
(2)在服装修版环节的应用方面，服装CAD只要在已经推码的版型上修基本码，其他号型的版型就自动修改，其效率要远远高于传统的手工操作。
(3)在排料环节的应用方面，能够降低排料的难度，让学生可以根据教师所传授的经验自行排料，不仅能培养学生的基本能力，而且还能够大大节省用料和用人。
三、CorelDRAW在高校服装设计教学中的重要角色
CorelDRAW软件也是当前高校服装设计教学中常用的一种计算机辅助设计软件。该软件的优点在于，能够为设计者提供极其细致的绘制和画图工具，而且使用的方法简单易懂，容易被设计者所接受。近几年来，随着Windows系统在软件操作平台上地位的不断提升，CorelDRAW软件在图形设计中的应用也越来越广泛。利用CorelDRAW软件辅助服装设计，具体使用起来是非常方便的，以服装设计中的西装款式图绘制为例，这种款式服装的设计，其绘制流程主要包括四个环节:首先，要画出一个后片，并在此基础上利用图形绘制功能加入矩形、转化成曲线，接着用造形工具根据设计的具体需求对后片的形状进行调整，此环节需要注意的是，在绘制过程中，要将出后领座充分表达出来。然后镜像复制另一个后片，再复制一个作为前片的基形，焊接两个后片，再利用造型工具对下摆和领弧线的弧度进行进一步调整。以上环节完成之后，接下来就是进行色彩填充，一般情况下，色彩的填充可根据设计者的设计意图进行合理操作，如果最终的色彩效果无法充分表达设计者的意图，那么则可以利用软件对其进行更改，直到满意为止。最后一个环节是面料的画法，在该环节中，设计者需要注意的是，上层和下层是属于两个不同的填充层，通常情况下，上层为单色填充层，而下层则是渐变填充层，将单色填充层移至渐变填充层上，点击上面的单色填充层，然后点击透明工具，选择位图图样透明，图层属性为正常，选择不同的透明工具属性可以产生不同的面料质感。通过以上几个环节的设计，就可以顺利地将西装的款式图绘制出来，与传统的手工操作相比，不仅大大节约了设计时间，而且修改起来比较容易。与此同时，也能够将设计者的设计意图直观、全面地体现出来，对高校服装设计教学质量的提升具有重要意义。
四、用Photoshop制作服装效果图
目前，计算机绘制图形的类型主要有两种，一种是矢量图，另一种是点阵图。上文中所提到的CAD和CorelDRAW软件均属于矢量图，是利用几何公式表现的图形;而点阵图则是依靠点与点之间的排列来完成的，最具代表性的软件就是Photoshop。在当前高校服装设计教学中，Photoshop软件的利用也是非常广泛的。一般来说，利用Photoshop来制作服装的效果图，首先要从线稿开始，对于线稿的绘制，设计者可以通过手绘扫描和利用软件直接绘制两种途径完成，Photoshop在制作服装效果图中的应用，还可以提高对色彩的处理能力。在实际的应用过程中，应该将绘制好的线稿放在底层，并在此基础上建立图层，在图层上利用铅笔、画笔、油漆桶、渐变工具等根据要求填充颜色，无论是平面色、渐变色，还是过渡色，均可利用以上工具来完成。同时，利用Photoshop，设计者还可以完成制图过程中所需要的直线、曲线以及绒毛等，甚至还可以根据设计意图自行定义，这样能够更好地丰富绘制效果。Photoshop软件在服装设计教学中的另一个优点在于，可以利用图层样式和滤镜制作意想不到的特殊效果，增强效果图的可视性。此外，利用Photoshop设计还可以在最短的时间内对局部色彩进行调整，调整的时候，设计者只需要将需要调整的部位选中，重新填色或者使用调整命令和调整工具改变色调即可，十分简单易行。总之，用Photoshop制作服装效果图，比传统的手工绘制表达方式简便、具体得多，效果更好。
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二、企业级"CAX"应用整体规划
凡事预则立，不预则废。CAX应用亦然。首要重点就是企业级的整体规划，具体而言，包括时间、空间两个方面。
在时间范畴上，企业CAX的应用、深化作为一项系统工程，决不能一哄而上、一蹴而就的，所以从实施之初就应当立足生产实际，结合企业发展大计，制定长期战略，长计划短安排，从CAD。CAM、PDM等系统的初步建立，逐步完善，到全面集成系统管理，步步为营，并依据各阶段计划落实情况和企业发展变化对计划进行适当的修正。
在空间范畴上，由于产品设计开发部门、工艺设计部门乃至车间级工艺人员都是CAX企业应用的主体，故整体规划工作必须立足现实情况，针对不同层次的应用部门，人员定位作出不同规划。例如：设计开发部门考虑配备高、中端CAD/CAM集成系统（三维造型、有限元分析）；工艺部门、车间级CAD/CAM则可配备完整2D功能，简单3D功能（装配、自动编程）；若只允许检索、查阅，甚至可以只配备模型图档浏览工具，但应当特别指出两点：
1.各部门系统间数据、档案应确定交换通畅，各系统无虚连接；
2.不论高、中、低端系统，也不论开发级规划、车间级安排都应预先考虑对将来的入企业产品数据管理系统PDM的轨道是否会产生副面效应。
这里可举软件系统组合范例如下：
1、某模具厂，开发部门采用UG为CAD、CAM高端、SolidEdge为CAD中端；工艺部门以SolidEdgeOrigin3D为CAX平台，MasterCAM为CAM中端；车间级人员仅允许查阅，故采用SolidEdgeOrigin+Viewer；
2、企业长期使用AutoCAD，规划设计部门以MDT为开发平台，工艺部门则采用AutoCAD/AutoCADLT，车间工艺员采用AutoCADLT/Viewer。
三、软件选型
随着计算机软硬件技术的突飞猛进和CAX市场日益扩大，基于各种运行平台、技术核心，定位于不同性能价位的CAD、CAM软件百花齐放，性能及易用性更是长江后浪推前浪，令人眼花缭乱。对于以经济效益为核心的企业而言，只有最适合于自身产品开发的软件才是最有价值的，因此，选型必须立足于自身产品，离开这一基本点，任软件技术先进，功能强大，终将沦为"鸡肋"。
通常，CAD、CAM软件的选型分以下几个步骤：
1.立足产品，需求定位
对软件的选型应切合实际，根据自身产品的特点、复杂程度、企业内部设备来明确需求定位，才不至于迷失于众多CAD/CAM厂商的宣扬中。例如对于一家电产品厂而言，其CAX系统只要定位于产品设计，则它需要的是一个较强造型能力、装配功能完善，工程出图快捷的CAD系统，通常还应具备从顶向下的设计功能；对于产品呈系列化、改型频繁的企业而言，对CAD系统的迫切要求则首先是具备强大参数化功能，甚至要求装配的参数化，此外，造型（Modeling）--装配（Assembly）--绘图（Drafting）的全相关也是一个重点；对于注塑模生产厂家而言，模具型腔常有复杂曲面，且企业自行拥有数控铣床或加工中心，则在配备具有优良曲面操作能力和模具增强功能的三维CAD的同时，还须引入较强NC（数控）编程能力的CAD软件，对于复杂注塑件，模具设计中流动分析常不可避免，这就要考虑Moldflow或C-Mold等CAE系统，当然，一个CAD/CAM/CAE一体的高端系统也可能是理想之选；又如某些企业产品在钣金，管路上有所侧重，他们对CAX的要求又迥然不同。
因而，任何一个CAD系统都不是全能的，针对不同产品和不同企业，不同单位要求不同，软件选型考察侧重点必然不同，因此，具体选型开始务必立足产品，明确：什么样的系统才是本单位所期待的--即需求定位。
2.广泛考察，多方研究
确定需求后，应对整个CAX市场做一全面调查，对软件功能、技术优势、厂商资历等进行广泛了解，在今天这样一个信息时代，Internet盛极一时，这项工作不过是举手之劳，可以查询CAX软件供应商、商站点来了解软件资料、厂商概况、下载Demo演示信息，也可以上中立专业测试公司站点，查询软件评价报告，比较测评表，还可以登录专业院校、研究机构、行业协会CAD方面BBS、聊天室,看看天南海北的用户对各种CAX软件的正面推崇、反面批驳，乃至唇枪舌战的辩论，虽有可能失之偏颇，却往往一针见血，切中要害，让你了解到厂商提供资料以外的另外一面。当然，正面接触软件商以获取书面资料、软件演示版或技术人员现场介绍，都有助于对有关软件的认识。除此外，咨询专业人士、考察软件用户、参观兄弟企业均对选型大有裨益。
由于选型之初已明确要求，经广泛考察、多方研究后，即可初步拟订几种基本方案，通常这些方案在价位、技术优势或运行环境上有所区别，但对企业需求均有可能较好满足。
通常，许多企业倾向的主流软件有：
流动分析CAE：Moldflow、C-mold等；
低端CAD：AutoCADKMCADCAXA电子图板等；
中端CAD：MasterCAM、Cimatron、Powermill、SurfCAM等；
中端三维CAD：SolidEdge、Solidworks、AutodeskMechanicalDesktop等；
CAX集成化系统：ProEngineer、Unigraphics、I_DEAS等模块化集成。
3.现场测试最终定型
针对基本方案的进一步筛选，不仅应大处着眼，更应细处着手。典型的做法是邀请软件商到企业做现场测评，对各种方案的软件功能进行详细比较，以企业典型产品和复杂产品为案例，重点考虑以下因素：
a、技术功能指标：造型核心，组件技术，二维功能，三维功能，装配功能等；
b、用户界面指标：任何软件的考评中，用户界面都是一个重要指标，因为所有软件的使用主体均为人，所以易用性不言而喻不可或缺；
c、开放扩展功能：文件转换接口、二次开发能力、本地化国标化程度，此外丰富的三方支援常对软件后继扩展有重要影响；
d、价格定位--性能价格比；
e、服务水平：培训、技术支持、版本更新、疑难解答，包含软件商的发展能力。
通过综合评价，软件最终定型。
四、人员培训
人才是企业的秘密武器，企业间的竞争，实质上人才的竞争。同样CAD/CAM系统的运用，人才是关键，只有具有高度事业心和相当技术素质的人才，才能把CAX系统的性能充分发挥出来，为企业创造效益。
CAX技术是集计算机科学和工程学科相结合的综合性学科，因此，该系统应用人员也应是具有计算机应用和工程专业知识相结合的综合性人才，只有重视人才的培训和知识更新，才能更好地适应日益发展的CAX技术的需要。人员培训应由企业、软件商、高等院校及科研院所等单位来承担。
五、应用推广
随着CAD/CAM技术的应用日益广泛，它在工程上的应用也越来越深入，它从根本上改变了传统的手工设计以及用图纸为介质驱动生产全过程技术管理模式，CAD技术把真实世界的物体转变为数字化模型，以统一的数字化产品模型驱动产品生命全过程。
CAD/CAM系统的深入应用有以下几方面：
1、并行工程
提倡群体的协同工作，采用并行方式处理产品及其相关过程，有效地缩短了生产周期，不受地区和国界的限制，借PED-电子化产品建模技术和PED--产品信息管理系统和网络通讯等技术，实现国内外协作生产。
2、虚拟新产品开发
为新产品开发创造一个虚拟的环境，借助CAD的三维造型技术设计新产品，利用CAD可视化技术在屏幕上显示出拟生产的新产品外型、色彩、结构。利用有限元分析对产品受力等情况进行分析。利用RPT--迅速成型技术绘出实物模型。
3、实现CIMS
CIMS--计算机集成制造技术，是用计算机通过信息实现现代化的生产制造，以求得企业的整体效益，是未来工厂的模式，它是在CAD/CAM技术、网络、电子通讯、数据库技术、车间自动化技术和现代化管理技术充分发展的基础上实施的，它的实现可以为企业带来极大的市场竞争能力和巨大的经济效益。
六、结束语
CAX技术应用环境中，人员是关键，硬件是基础，软件是核心。
CAD/CAM就是产品从设计到制造全过程的信息集成和信息流自动化，CAX技术的应用将计算机的快速性、准确性及信息高度集成性和工程技术人员的创造思维、结合分析能力充分结合，从而大大缩短产品的设计、制造周期，提高产品的质量，增加企业的竞争能力，从根本上提高企业人员的技术素质，促使企业生产技术管理全面革新。
摘要:CAD/CAE/CAM技术的迅速发展正推动着制造业从产品设计制造到技术管理一系列深刻、全面、具有深远意义的变革。CAD不仅仅是"甩图板"已渐渐为人们所认识。本文从实用的角度讨论了计算机辅助技术（CAX）深化应用中的诸如企业规划，软件选型、人员培训、应用推广等问题，对CAD／CAM软件选型的方法和步骤作了重点介绍，力求具有实用性、先进性、科学性。
关键词:CADCAMCAX应用
参考文献
1、许超、汤文成等.计算机辅助机械设计.南京：东南大学出版社，1997.
2、葛巧琴、许超.机械CAD/CAM..南京:东南大学出版社,1998
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1.2计算机辅助结构设计的应用
计算机辅助结构设计的应用过程中，程序设计和计算模型的假定是最核心的内容，因为这直接影响到结构设计分析的表达效果。比如高层结构设计分析软件，现在我国的工程应用中比较常见的主要有如下几类：基于薄壁理论的三维结构设计分析软件，薄壁理论的优势在于结构设计的自由度小，能够把复杂的多层结构设计分析进行简单化。但是，薄壁理论的三维结构设计分析软件也存在一定的缺陷，在实际的工程操作过程中剪力墙很难满足薄壁理论的假设，计算结果与实际相比差异较大，计算结果精度比较低；基于薄板理论的结构设计分析软件是把没有洞口或者洞口比较小的剪力墙模型进行简化，看做一个板单元，把洞口比较大的剪力墙模型也进行简化，看做板梁连接体系。基于薄板理论的结构设计分析软件对剪力墙模型的简化结果不够具体；基于壳元理论的二维结构设计分析软件，壳元不但有平面的里刚度，还有平面的外刚度，壳元理论下的二维结构设计是模拟剪力墙和楼板能够较理想的反映真实的受力情况，从理论上来讲比较科学，分析结果的准确度也比较高。
1.3计算机辅助结构设计及其应用的意义
随着经济的高速发展，人们的生活水平也在不断提高，对于居住环境的要求也越来越高，这就需要结构设计人员和建筑人员深入了解复杂的建筑结构体系。结构设计人员应用计算机辅助设计软件不但能够简便快捷的计算各种比较复杂的空间结构的静力和动力关系，还能够对不同的结构设计方案进行相互比较，进而选择最优最佳的方案。以前因为计算方法相对落后，虽然结构设计人员想在出结构设计方案时进行多方案相互比较，但是人工计算的难度和工作量都很大，计算的工程图也不是足够的科学合理，很难做到对复杂的三维结构精确的进行分析，工作时间过长，多方案比较很难实现。现在计算机的计算速度加快，内存增加，这使得那些复杂的空间结构设计分析难度下降，计算时间大大减少，计算精度也大大提高，可以在很短的时间里进行多方案比较，进而找到技术先进、经济合理的结构设计方案。在结构设计的工程试验中，随着计算机辅助软件的应用，人们开始逐渐研究利用计算机模拟工程的应用。计算机辅助软件模拟工程的优势是它可以完全不受空间尺寸的约束，提供完整清楚的结构数据和图形，节省人力、物力和财力，利用计算机辅助软件，能够快速检验到出桩的承载力和结构合理性。
2计算机辅助结构设计及其应用中的注意事项
计算机辅助结构设计的重点在于对计算模型的假定，当应用计算机辅助结构进行结构设计时，应该坚持人机结合，但应该发挥结构设计人员的主观性，保持清醒的头脑，对计算机的辅助结构设计不能太依赖，所有的设计还应该以实际的受力情况为根本。在进行结构设计前，应该进行多方相互比较，进而确定合理的受力结构。计算完成后应该对计算结果仔细检查：保证工程项目的安全顺利进行。虽然计算机辅助结构设计的应用已经非常广泛，但其中还是存在很多不足，我们应该充分认识到目前计算机辅助结构设计软件还不是很完善，应用过程中具体需要注意以下几个方面：在结构计算前应该选择准确的结构受力方案，如果没有准确合理的结构受力方案去运用计算机辅助结构设计软件进行分析，就一定不会得到准确的结果，比如现在的很多中小型建筑，连选择什么样的结构都不确定，就开始应用计算软件，分析的结果数据也当然就不会准确合理了；结构设计人员在进行计算机辅助结构设计之前，必须对软件进行相关的检查，而且检测工作一般都应该是具有结构设计经验的工程师来做的，检查的内容有软件的适宜运行的内部和外部环境、软件的计算准确度以及软件运行过程中可能出现的问题，比如某院所有的计算机辅助结构设计应用软件，应用之前都会由几个经验丰富的结构工程师进行检查，确定该软件能够正常运用于工程项目之后才将其投人使用；结构设计人员在进行计算机辅助设计的过程中，应该根据具体工程的相应的特征运用科学合理的方法来选择计算的参数。计算参数是计算结构受力体系的基础，如果基础不科学甚至出现错误，那计算的结果也不会合理甚至出现错误，进而加大工程事故发生的几率，比如某框架的结构设计由于计算参数不科学，计算结果出现了很大的错误；当结构计算完成后，结构设计人员必需对所得到的计算结果进行认真仔细的校核，确认没有错误之后，才能够开始施工，计算机辅助结构设计绘图软件的开发商通常会在软件的买卖合同中写明：“本软件应用于工程设计时请相关结构设计人员核准结果后使用”的字样，这从侧面反映出计算机辅助软件还处在发展阶段，有些功能有待完善，需要不断的进行升级改进；此外，严格对计算机进行管理和维护，避免计算机被病毒入侵，如果选择局域网络版的软件应用，应该要求所有的外来软件必须进行杀毒才可以复制到系统里，防止病毒破坏计算机软件的数据，对计算机系统定期检查，及时发现病毒，及时进行杀毒处理。
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2．教学方法的程序固化与灵活多样传统的工业设计教学方法，受制于课堂表达方式和传递媒介的制约，更多地需要教师在课堂上通过绘图、拆解以及专业的讲解，向学生实际演示设计软体的设计原理、构成方式、成果运用，然后依靠学生依照操作步骤进行反复尝试和多次模仿，其目的是希望学生可以达到理解并记忆相关工具或命令的使用方法与作业流程。这种教学方法的弊端在于，受制于设计软体即教学道具往往只能是既有存在事物的影响，课堂的表现力较差，留给学生的自主学习和想象空间不足，学习难度较大，不利于学生艺术思维、构造思维以及创新思维的形成。通过计算机辅助软件，可以直观清晰地向学生展示设计软体的动态构成与变化，便于学生理解和模仿。同时，还可以利用计算机虚拟技术创设问题情境，设置一些具有跳跃思维和前瞻性的课程内容，拓展学生视野，激发创作潜能。这种效果绚丽、花样迭出的教学方法引导一些学生过分追求工业设计时的效果表现而忽视设计方案的构思，还有的学生过分依赖电脑软件，使艺术设计变成了计算机语言的排列组合，成为了计算机辅助设计软件的俘虏。
3．设计过程的主体能动和技术掌控设计思维的精髓在于构思。以前设计构思主要通过人脑来实现，最基本的过程就是一种范式:大脑(思维)———手(绘图)———眼(看图)———大脑(思维)，这是一个全闭环的、反复循环的构思过程，是完全依靠人来实现。人脑与电脑相比，在存储功能、数值运算以及图像展示方面存在巨大劣势，但设计思维的生命力源于一种人脑所特有的存在形式———灵感，电脑是没有灵感的，它是完全理性的个体。传统的设计思维是脑、手、眼协调统一的整体。而计算机设计软件，在某些方面使设计者与设计对象之间产生了一定的疏离，这种疏离是灵感、思维和人文精神的丧失。因此，即使现在的工业设计者需要充分依靠计算机辅助设计软件，但依然需要人的思维来决定设计对象的最终构成。这是在计算机辅助教学环境下，教师和学生所面临的艰难选择。
二、计算机辅助教学环境下师生教学新型关系的建构路径
针对以上问题分析可以看出，计算机辅助设计教学既有传统设计教学中无法比拟的优越性，也存在一些亟需克服的不足和缺点。因此，需要一些有针对性的教与学的具体方法，以实现计算机辅助设计在工业产品设计教学中的人机互动及相辅相成的支撑应用。
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一、更新教育观念，把数学CAI作为数学教改的重要内容
1．数学教育观念的更新
自计算机进入课堂之日起人们就存在着种种猜测：教师不讲，学生能用计算机学会数学吗？计算机是否会削弱学生的能力？
学校的数学教育是以已有的逻辑为基础，这样就有可能忽略如直觉、美感和乐趣等非逻辑的因素。学生学习数学只不过是学习一组逻辑规则，没有机会体验到自然的数学经验。这导致学校的要求与学生的认识之间出现鸿沟。而计算机可以在数学与学生的认识之间架起一座桥梁，大大增强学生学习的动力，变厌学为主动学习。
关于在CAI中教师的主导作用，这也是人们所普遍关心的问题。在CAI过程中，教师的主导作用并非表现为在课堂上自始至终地讲课，而在于启发引导学生，让他们真正学到数学知识，培养数学能力。因此，教师的主导作用，并未被削弱，反而更加强了。
首先，教学软件的设计使教师有可能更好地发挥主导作用。在设计教学软件时，教师要时时设身处地地为学生着想。在先进的教学思想指导下，用最佳的教学策略把自己的教学经验和计算机技术结合起来,为学生创设一个更富启发性的教学情境，发动学生参与，让他们自己去思考、发现、探索，从而达到理解和掌握知识的目的。
其次，教师可充分利用计算机，扬长避短，创设最优化的教学环境。教师应把主要精力放在如何计划教学，把CAI溶入整个教学计划之中；如何开发教学材料；如何组织好CAI课堂教学，启发学生去克服困难等。这样，数学教师将在更高的层次上发挥主导作用。
2．教学内容的改革
计算机科学知识与数学学科知识之间是“相互辅助”的关系，二者相辅相成、共同发展。几十年来与计算机同步发展的计算数学包括数值计算，符号演算，计算机图形学已有巨大进展，这些进展反过来又促进了计算机技术的发展。随着计算机日益走入人们的生活，社会对人的数学素质的要求已经从依靠纸笔运算转换到有效地、恰当的使用技术，能帮助学生深入思考数学地问题、简化概括过程，提高学生解决问题以及在几何与代数、代数与统计和真实问题情景与相关数学模型之间建立联系的能力。数学教育应用更多的时间让学生去思考和理解更本质的方面，学会提出问题和抽象概括，从而达到帮助学生更深入地思考数学，应用数学。学校的数学教学应更重视培养学生对数学思想、方法及其应用的理解和掌握，重视现实问题的解决。
数学课程应当尽可能地使用计算器和计算机，这应当作为制定新数学课程的原则。目前许多发达国家都已这样去做。全美数学教师协会(NCTM)早在1980年就建议：在所有年级中，都应充分发挥计算机的作用，并注重将计算机与数学课程结合为一体。1989年，NCTM又出版了一份《学校数学课程标准与评估标准》，明确提出了“利用计算器和计算机作为学、做数学的工具”的要求。在美国，全国各地的学校都正在把计算机编程结合到数学课中去，新出的每一套教材都有BASIC编程的内容，相当于代数课程的8%。我国在这方面起步较晚，如何将传统内容进行现代处理，将计算机与数学课程结合为一体，是教材改革的一个重要问题。
二、如何开发出一批高质量的数学CAI课件
CAI是以教学软件的运行来展开相应的教学过程的。在CAI中，我们称具有一定教学功能的教学软件为课件。课件质量的好坏，直接关系着数学CAI的开展。
好的数学课件既要充分利用计算机的优点，又要结合教学实践。只有懂教学理论、经验丰富的数学教师才能处理好教学材料，对于如何编制程序、用计算机实现，则是软件专家才能回答的问题。因此，课件的设计和制作应当是各方面人才的综合参与，这其中包括数学教育研究人员，数学教师，软件工程师，美术设计人员等等。只有这些人员共同协作，充分实验、反复修改，最终才能制作出满意的数学CAI课件。
从课件质量的衡量标准考虑，一个优良的课件应能较好地发挥计算机的特点，应能较好地满足学生学习心理上的要求，应能较多地完成传统教学所不能完成的事情。优良的课件取决于优良的设计，课件设计方法的优劣，不仅影响课件开发的效率，也将直接影响课件开发的质量和水平。只有融合了先进的教学理论、学习理论和丰富的教学经验的课件，才是高质量的课件。而这一目标的实现，恰恰有赖于课件的设计。因此，提高课件质量，首先要在课件设计上下功夫，在学习理论和教学理论的指导下进行设计，才能构成有效的教学系统。
早期的CAI课件设计基本上是依照程序教学和行为主义理论的指导思想进行的。行为主义学习理论强调刺激和强化的作用，将其应用于CAI上，就是要把学习内容作为一种刺激源，利用文本、图象、动画、声音等方式，对学生产生刺激，达到记忆效果。练习也不过是重复演示教学内容，所以关键在于强化。这对于那些“记忆型”的知识（如定义、无规则的数据、图象等与学生原有认知结构很难建立联系的知识），通过大量重复练习，加强刺激，能够有效地达到记忆的要求。但是，对于学习逻辑性强的知识，这种方式就显得力不从心。在大多数数学CAI课件中，要“理解”的知识占绝大多数，简单地应用行为主义、程序教学思想就不奏效了，这也是近几年来认知理论在CAI发展中独占鳌头的原因。
认知心理学的出现为CAI的发展注入了新的活力，也从根本上改变了人们对CAI中计算机所起的作用的看法。计算机不仅是一种提供刺激，进行强化的工具，而且也可以创设一种以学生为中心，使学生主动学习的环境。随着年龄的增长，学生有了一定的知识基础，有了自己的兴趣，形成了学习动机，便产生了认知学习的可能，认知型的学习也就成为学生的主要学习模式。因此，在课件设计中，应充分考虑学生的认知特点，发挥认知心理学的指导作用。
根据认知学派的学习理论，在CAI课件设计中，应当改变过去只重视教材的知识结构的偏向，把重心放在如何促进学生已有的认知结构的发展和优化，以及新的认知结构的建构和优化上。课件设计应面向学生的学习过程，而不是学习的结果。在课件设计时，首先要设法使学生产生认知失调，产生好奇；其次要设法帮助学生理解知识。心理学实验表明，单纯的外部强化会降低内在的动机和兴趣。因此，课件设计应当面向学生学习的内在动机而不是外部奖励。乐学，方能学有所得，学而无厌。
三、逐步开设数学CAI课程
认知心理学认为，人的认识不是由外界刺激直接给予的，而是外界刺激与认知主体内部的心理过程相互作用的结果。因而学习必须由学生自己主动完成。弗赖登塔尔指出：最令我沮丧的是参加公开课的教师，他们显然认为这样一个过程是教学法的模式，并且赞赏执教者的高质量的表现，他们没有意识到这就是曾有人夸张描述过的教学：“每个人都在睡觉而仅有一个人在讲，这种状态就是教学”。在以教师自我为中心的班级教学模式中，学生仅限于被动听讲、机械练习，主动性难以发挥。实践表明：这种“讲、练、考、评”的教学模式是行不通的，只能使学生越来越感到失望。利用CAI恰恰可以弥补这一点。
计算机技术有巨大的潜力改变我们的教学方法。计算机技术对于增强学生的形式运算能力及借助图象帮助学生理解新的概念或课题是十分有效的。它可以作为数学教学中的工具去解方程、解不等式和验证代数解法的答案。同时，它可以在数字表达式、算法、代数式与几何图象之间建立广泛的联系。这些变化必然会导致数学教学方法论的改变。
目前，随着计算机的发展和教学软件数量的增加，数学CAI也在逐步开展，许多地区、学校都在进行CAI实验。但是，总的来说，利用CAI的数学课还是比较少，大多也只是讲一讲公开课，而缺乏大范围的、系统的实验。在数学CAI课中，教师该如何组织课堂教学，如何发挥主导作用，学生在CAI课堂上的认知过程如何等等，都只有通过实验才能回答。另外，通过实验，寻找数学CAI的切入点，也是发展数学CAI所必须的。因此，在今后的数学课中，有条件的地方应尽可能多地使用计算机，解决传统教学做不好的事情，这应作为教学改革的重要内容。
计算机为学生的主动参与提供了理想的条件，而数学CAI课的组织也是获得优化教学效果的必要条件。数学课不能再满足于单一的粉笔加黑板的教学模式，随着CAI的发展，今后数学课的模式应是多种多⒌摹S写车慕步饪巍⑾疤饪危淌步馕鞑⒁约扑慊ㄖ菔镜氖Э危肅AI课件的数学实验课，利用CAI课件进行复习测验课等。引入计算机之后，数学课堂的结构会发生变化，从传统的教师—学生转变为教师—计算机—学生，这也对未来的数学教师提出更高的要求。在数学CAI课前，教师要选择合适的课件并熟悉其内容，了解其设计思想，并考虑如何指导学生使用。对于新知识的教学，在课上由教师演示或由学生自己演示，通过简洁的操作，在屏幕上显示出所探求问题包含的各种情况，以协助学生思考他们对新知识的猜想或解题思路的估计。但不能代替学生的思考而直接给出新知识的结论或解题思路；在数学实验课中，可考虑把学生分成小组，跟着屏幕出现的问题认真思考、讨论、动手演算，教师要深入每一个小组中参加讨论，观察其进程，了解遇到的问题并及时解答，对有共性的问题组织全班讨论或讲解，努力在全班创设一种研究探索的学术气氛，这将根本改变沉闷的数学课的现状。
四、关于数学CAI课件的评价
从提高课件质量的角度来看，CAI课件的评价也是一个重要因素。通过评价，可以发现软件的不足，进行改进；通过评价，可以为教师、学生等提供选择和使用的依据；通过评价，可以指导课件的修正和开发。
对于我国数学CAI课件评价的现状，亟待解决的问题是建立一套适合于数学CAI的评价标准。目前，对于一般课件，国内、国外已有了一些评价标准，像“美国行业协会CAI课件评测表”，“美国MircoSIFT课评价表”，1992年我国的“教学软件评审表”等。对于数学CAI课件，一般的评价标准对它们也是适用的，但数学学科有它本身的特点，有其特殊性，若只用一般标准来衡量，就如同用一双大鞋去量每一个人的脚，结果肯定不能都是正确的。只有数学CAI课件的专门的评价标准，才能公正、客观、全面地评价数学课件，科学地指导数学课件的修正与开发，合理地指导数学课件的选择和使用，进一步推进数学CAI的发展。
CAI是计算机在教学上的一个重要用途，这个词意味着为了教学而应用计算机，正确认识CAI在数学教学中的辅，是对数学CAI课件评价的前提。一个好的数学课件必须能满足数学教学的各项要求，达到相应的教学目标。我们知道，行为主义和认知理论对于数学课件的设计起着重要的作用，它决定着教学过程的编排和进行，教学内容的呈现顺序和时机。因此，在数学课件的评价过程中，以行为主义和认知理论等中学数学学习理论和教学理论为指导理论，将有助于正确地评价数学课件教学内容呈现的合理性，教学过程的科学性，科学地评价数学课件。
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2.1CAD在犁体设计中的应用与实践
犁体设计过程中主要还是利用了3D绘图思维，其仿真出的模型自然也就是3D模型，将仿真结果更为直观的表现了出来，这样的效果远远优于传统手工绘图的二维模式，实现真正的犁体CAD是离不开三维模型的表达。犁体设计中，3D模型构建有着其不可替代的优势，如图像直观，方便观察与修改数据，通常可在主菜单控对主要参数(样板曲线或翻土曲线的初始数据等)进行修改，直到符合最终要求，便可以得到样板曲线、犁体曲线的工程图纸。通过建立通用犁体数学模型，极大的改善了由二维设计所造成的无法整体规划、设计所带来的困扰，使得构建的模型整体性非常强。
2.2CAD旋耕机设计中的应用
作为一种应用极为广泛的耕作机具，在对其进行设计时，务必要确保其总体参数准确无误。传统的演算过程对于总体参数的设计来说一项巨大的挑战，由于其参数受到其他不同参数的制约，因此，设计的过程中就需要CAD的辅助，来完成如此繁重与复杂的演算。旋耕机总体参数设计的任务是：根据用户给定的条件和要求，运用专家系统和理论分析结果，在满足各种约束条件的情况下，确定最佳的幅宽、刀辊半径、刀辊转速、传动系统、悬挂系统参数及整机配置等。CAD可以对相关参数进行反复的测试，直到仿真出最佳效果。
2.3CAD在联合收获机设计中的应用与实践
联合收获机作为一台集收割、分离、清选为一体的综合性的大型农业机械，它具有非常全面的功能；同时，也从另一个角度说明了其结构的复杂程度（主要体现在机器本身涉及的零部件相对较多）。因此，若采用传统手工设计，则会造成极大的困难。借助于计算机辅助设计在联合收获机设计上的应用，会取得相对好较好的效果。在利用CAD进行设计时，应针对其零部件进行设计与测试，由于其总体参数信息量过于庞大，目前，对其总体设计并没有很成熟的应用。联合收获机总体设计除需数值处理和图形处理这两种功能外，还需要对设计时存在的一些关键性问题代替人进行思考和处理，即智能CAD系统。其作用是按照人类在实际设计时的思维方式所建立的智能设计系统，它以典型产品和经验为主要知识源，以模糊的方式进行处理。将专家系统引人联合收获机总体设计中，能够克服目前CAD进一步应用出现的障碍。
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以教案替代教材，教师提取该课程所涉及软件最稳定的核心功能部分作为教学的主要依据，并随同软件更新及时调整教案，同时推荐学生看一些相对实用、贴近本专业的书籍。学生以宿舍为单位形成学习小组，每组必须有两套以上相关书籍供课后巩固学习之用，并定期交换学习资料。教学内容的安排采用“模块化、阶梯式、组合法”的方式。在课程内容编排上笔者以AutoCAD、3DMAX、Photoshop、SketchUp、VRay五款软件首字母为代号定义为A、D、P、S、V五大模块。教授时各个击破，并逐步深化，强调模块间的彼此组合运用，形成了A+D、A+P、D+V、A+P+S、D+V+P、A+D+P+S+V等多种由浅入深的阶梯式组合，重点讲解模块间互通互用的空白点，以求融会贯通。
三、教学环境的改革
学校本身的硬件与软件资源首先要能满足学生学习的需要，其次主讲教师要向“双师型”转变，能将自己一线实践工作中得到的经验技巧融入课程教学之中，要利用一切可利用的资源，注重非课堂化专业教学活动，引导学生到课外环境中实地考察，随机进入教学本身。除此之外，引导学生利用网络环境进行自学，授人以“渔”，而非授人以“鱼”。讲课可采用多媒体教学，利用校园网“天空教室”平台搭建虚拟课堂，建立互动QQ群，在线讨论、辅助答疑，注重培养学生自觉学习的习惯与兴趣。
四、教学方法的改革
1.采用“讲练结合”的双主式教学模式，引导学生自主性学习
在理论讲解环节，以教师为主导，用现场讲解或操作演示的方法教授和启发学生学习掌握完成某绘图任务的思路方法、操作技法等；在上机实验环节，以学生为主导，教师从旁协助，让学生通过自由思考、组队探讨完成学习任务，这种方法有助于培养自主性和协作性。教学通过讲练交替，观察学生的接受度，调整讲练的交替节奏，保证学生学会、学透、学通。
2.引入案例教学法，培养学生分析问题、解决问题的能力
通过精选案例把所要学习的一组命令贯穿起来，加深整体操作的概念。例如可用一套CAD图作为教学实例，完成其中几个空间的设计图纸做教学内容，教师通过演示操作完成讲授部分；同时提出后续问题，要求学生对未演示部分的图纸也加以完善，最终完成整套图纸。刚开始学生“照着做”，随着掌握技术的增多，由简单到复杂,逐渐转变为“想着做”，培养出创造能力以及分析解决问题的能力。
3.深化实践，重视非课堂化教学，让学生有更多的机会体验过程，在学以致用的同时，进一步培养团队协助能力
（1）组织学生听取讲座，参加校企联合公开课。定期邀请其他高校、企业的专家学者开展学术报告、公开课等交流活动，介绍本专业及外延专业关于软件使用、设计表现、研究方法等方面的最新成果，拓宽学生知识面，提高学生学习兴趣，强化学生就业意识、经营意识、创业意识。
（2）组织学生课外调研，实地考查,亲身感受。安排学生参观各类型的工程项目，包括在建和已完工的工程，让学生有机会与施工人员当面交流，探讨施工方案的可行性；组织学生去建材、家具、灯具市场等实地进行考查，收集一手资料，并根据现场收集的数据绘制电脑图集，组建模型材质库，培养学生收集资料的习惯，避免因施工材料知识欠缺而造成作品与施工脱节。如图表所示参观实践环节的任务及要求。
（3）组织学生参加各类型交流活动，了解和体会不同文化背景、不同教育模式下解决问题的方法和途径。我校学生和老师被分配到各个主题组。其中一组是对就寝空间及床具进行设计，要求在面积为6平方米、高度为3米的空间设计可容纳两个人就寝的多功能床具。床具要求有收纳、书写等功能，并便于拆卸和运输。团队由两名中国学生、两名韩国学生和一名泰国学生组成。经过三天的磨合和奋战，从最初的语言障碍到最终的默契配合，可谓收获良多，最后完成了一组suitcase(手提箱)式的床具设计。本次活动的创意形成是一个难点，学生来自不同国家，个体文化背景与理念差异较大。起初的想法五花八门，有“半球状活动床具”、“双U型简约组合床具”、“双孤状变形床具”等多种方案。学生在交流过程充分理解到“通过加入、联合和批判性地考察别人的观点来学习，通过互动可以产生新见解”，在队员之间充分沟通、交流，并借鉴导师意见的情况下，才最终得出了可实现的、节约空间且便于搬运的手提箱式床具设计。这与建构主义给我们的启发是一致的，即不能对学生进行灌输式教育，而应把学生原有的知识经验作为新知识的生长点，引导他们从原有的知识经验出发增长新的经验知识。教师应在可能的条件下组织和协助学习，并对学习过程加以引导，使之朝有利于意义建构的方向发展。通过本次活动，学生们进一步了解到当今社会中重大项目一个人是无法胜任的，只有依靠一个优秀的团队才能圆满完成任务。学生也意识到，团队创造力并非是个体创造力的简单相加，一个优秀的团队往往能产生1+1>2的效应，而个人也只有处在一个优秀的团队中才能更充分地发挥才能。整个活动促进了师生互动，考验了学生个人的专业设计能力、团队合作能力、专业协调能力。
（4）组织学生参加专业竞赛，在有限的时间和特定的命题内快速提高计算机应用能力。如组织学生参加一年一度的“新人杯”全国室内设计大赛，让学生在某种特定的环境或情境中获得施展个性、展现能力的机会。
（5）学校或者教师可以组建工作室，并让学生有机会参与其中，获得更多的实践机会。这体现了行动导向的教学理念，可以让学生更快学会如何将技能运用到工作之中，体验不可言传的职业领域的默会知识。
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辅助窗界面的主要作用是帮助设计人员在设计工作过程中对辅助设计系统中工具条中的各个工具进行更加精确和细腻地修饰，具体包括笔型、选项、选色、分层、备用灯几个方面的内容。如针对工具窗里的画笔工具，设计人员就可以根据实际设计工作的需要在辅助窗界面上非常方便地选择画笔的类型、粗细、色彩冷暖倾向等要素，进而使平面广告设计作品满足设计人员的要求。这样通过辅助窗的作用下才能更好的确保设计人员设计出的平面广告作品获得最佳的质量和效果。
(3)图库窗界面设计
图库窗界面是平面广告计算机辅助设计系统中关于平面广告资料库的管理模块，也是整个平面广告计算机辅助设计系统中一个非常重要的功能模块，其主要作用是用于帮助设计人员根据自己工作的需要对系统内平面广告主题资料库进行分类管理，或向辅助设计系统中添加或删除平面广告设计主题资料，以方便设计人员在工作过程中进行查找和调用，这样遇到相似的平面广告设计工作时，设计人员就不需要再进行类似的工作，进而减少设计人员的工作量，缩短设计工作周期，大大提高了设计工作的效率和质量。此外，资料库中的内容还应该要随着设计人员的不断使用过程中而逐渐变得更加丰富和完善，进而使其真正能够更好地满足平面广告设计工作的要求，这也平面广告计算机辅助设计系统图库窗必须要具备的一个功能，只有这样平面广告辅助设计系统自身的优势也才能够得到最大程度的发挥。
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1．有利于发展学生智力，培养学生能力。在计算机辅助教学的环境中，需要学生手脑并用，通过各种输入设备与计算机“对话”，利用各种途径学习所需知识，解决学习中的重点、难点。
2．可以提供形象化的教学信息。计算机能以多种方式向学生提供学习材料，屏幕显示的内容可以随意重复和迅速更换，可以表现事物的动态变化，还可以随画面变化产生相应的声音，利用多媒体技术使某些抽象的、难以表现的教学过程得以实现。
3．可在有限的时间内增大课容量，提高课堂教学效率和效益。利用计算机的大容量存储和快速显示功能，对大量教学信息进行优化处理。还可通过课件向学生提供一些与课文内容相关的自然、人文等资料，扩充学生的视野，帮助学生更好地理解课本内容。
4．通过图文并茂、生动有趣的多媒体界面展示学习内容，提高学生的学习兴趣。
5．便于学生自学和个别训练。学生的学习速度（如阅读、答题时间）可由自身掌握，也可由电脑控制，因而可提高学生的学习效率。
计算机之所以能在教学中起这样的积极作用，一方面是计算机设备本身具有的能力，另一方面，也是最重要的方面，就是教师事先编制好了具有各种功能的CAI课件，计算机只是执行这些课件。
二、CAI课件的设计与制作策略
1．稿本设计
编写课件稿本是CAI课件设计的重要环节，它是CAI课件制作的依据。所以CAI课件稿本的编写质量，直接影响课件的制作和使用效果。稿本设计需重视几个方面：
（1）动态性。用计算机制作动画，表现事物的动态变化过程，是辅助教学最重要的优势之一。历史学科的动态性，包括影视动画效果、图表动画效果、图片及文字的动画效果等。如课件《秦始皇统一六国》，用计算机动画配上声音，模拟秦王陆续灭掉东方六国的过程，很好地解决了用语言和挂图难于表述大规模统一战争的问题。然后让一幅秦始皇画像徐徐移入屏幕，恰到好处地表现了“秦王扫六合，虎视何雄哉”的神韵和气势。
（2）实用性。CAI课件的设计，应以突出重点、难点为中心，以实现教学目的为宗旨。如课件《帝国主义之间的矛盾和第一次世界大战》，在揭示帝国主义之间矛盾的根源和实质，以及突出帝国主义之间最主要的矛盾──英德矛盾的过程中，采用宏观动画和表格对比的方法，形象地表达了“帝国主义之间经济政治发展不平衡”，出现“实力与拥有殖民地倒挂的状况”，引起帝国主义对殖民地的争夺。这样的软件，能做到教有所用，学有所用，真正实现了CAI的价值。
（3）直观性。直观性既是教学原则，也是CAI课件设计中不可缺少的要素。在历史教学中，可以用电影、电视再现历史情境，也可以通过模型达到直观教学的目的。但揭示历史规律或本质时，也需要借助计算机技术来达到直观教学的目的。如揭示“中国社会半殖民地化一步步加深的进程”，采用计算机技术，在空白的中国地图上，陆续加上《》、《》、《》的主要内容，可以看到割地的面积越来越大，赔款的数额越来越多，被迫开放的港口越来越多、越来越深入到内陆，甚至一些
重要城市如天津等。
（4）可操作性。在CAI稿本设计中，应考虑到CAI课件在制作完成之后易于操作。课件内容应突出重点、难点，以解决教学中存在问题为中心；课件结构合理，方便教师在教学过程中合理运行课件辅助教学；操作简便，并配有简要操作说明，方便师生使用。避免出现教师讲课时忙于操作媒体或学生进行人机会话时无所适从的情况，易于操作的软件才易于广泛应用。
（5）创新性。在CAI稿本设计过程中，应以建构主义学习理论为指导，以学生为中心，充分利用各种信息资源，来支持学生的自主学习和协作式探索，完成对新知识的意义建构。在教学中，由传统的知识呈现、知识表征，向高层次知识建构发展。
2．课件使用
CAI课件制作的最终目的，就是为教学服务。但并不是任何情况下都适合使用CAI课件辅助教学，在实际使用中应注意如下几个特点：
（1）最佳效果特点。在教学中，不应为用CAI而用，应精心挑选那些非CAI不能或只有CAI效果最佳的知识内容，进行设计使用，充分发挥CAI的优势。如上文提到的用动画模拟“秦灭六国”的过程和用CAI揭示“帝国主义之间矛盾的根源和实质”。
（2）最佳效益特点。在教学中，计算机作为最先进的媒体，同时也是成本最高的媒体。它应和其它媒体优化组合，产生最佳教学效果，才有最佳效益。如果利用CAI课件教学所产生的效果，其它媒体也能达到，则虽有最佳效果，却无最佳效益。因此我们利用CAI课件教学时，应注意计算机与普通媒体的优化组合，以期产生最佳教学效益。
（3）主动学习特点。为了更好地深化教育、教学改革，将素质教育的目标落实到课堂教学中，课件制作也要在体现学生主动学习、主动探究、主动解决问题这一方面多加考虑，因此，在这种新的教学理念指导下，制作的课件应系统、全面，并针对学生个别需求，在建构主义学习理论指导下设计制作，要做有意义的建构，真正体现计算机个别教学。
三、合理开展CAI工作的步骤
发展CAI涉及范围广泛，它的研究领域包括教育学、计算机科学、心理学、美学及专业学科。它的开发涉及教学管理人员、任课教师、计算机工程师。它的应用还需要教师和学生参加。这是一个非常复杂的系统工程。
最初的CAI制作常常是由一个“全能的”教师来完成，他既懂专业、懂教育，还精通计算机，课件开发完毕，他还是用户。课件是照着他的需求订做的。实际上这种“全能的”教师是很少的。这样做最大的问题是限制了课件的水平；开发出的课件不能满足大范围应用的要求，从而限制了开发高质量课件的积极性；开发周期长，难于维护，不能满足教学改革的需要。
CAI的开发必然发展到有组织的工程方法，朝着优质标准的目标开发水平较高、较为通用的大型的课件。课件开发过程大体需要如下几个步骤：
1．做好充分的需求调查。组织有教学经验的教师、教育管理者、学生、计算机专家等，分析教材的教学目标，研究教材的教学过程、教学要求，结合计算机辅助教学的特点，确定课件开发的需求说明。课件开发还要花费大量的时间与劳动，因而确定开发课件计划时要注意从量大、面广的基础课和专业基础课入手，尽量配合教学的改革与教材建设同步。
历史学科具有丰富的制作CAI课件的素材，如音像资料、图片和地图等，这与计算机辅助教学，集图、文、声、像于一体，有效激发学生的学习兴趣，提高学生的理解能力和学习效率的功能相吻合。也就是说，历史学科与计算机辅助教学具有很好的结合点，许多教学内容都适合于制作CAI课件，利用计算机辅助教学。如“和民族危机的加深”、“蒋家王朝的覆灭”、“三国鼎立”、“隋唐文学和艺术”、“新航路的开辟”，包括
政治、军事、文学、艺术、航海、外交等内容。
以“隋唐文学和艺术”为例，采用计算机辅助教学，以生动活泼的画面，加上美术背景、配乐诗朗诵等，直观形象地展示了隋唐丰富多彩的文学、绘画、书法、石窟艺术和舞蹈音乐，其效果远远胜于教师的讲述和板书。
2．做好稿本的编写和审查。稿本是保证课件质量的至关重要一步。稿本的编写和审查应组织有教学专长的教师和专家参与，以现有较好的教材为主编写，并严格组织稿本审查。稿本的要求是充分发挥计算机的特长，补充传统教学手段的不足，而不是简单地重复展示教材的内容。
3．鼓励教师参与课件制作。也可在一定的基础上建立课件制作的专门机构，利用现成的开发工具，组织有经验的课件开发人员，高效地制作出质量高的课件。完整的课件应包括：选定课题、概念和技巧；高质量、界面友好的课件；带有评价的练习功能；学生学习情况的数据记录、统计评价系统。
4．鼓励教师将优秀课件广泛应用于教学。目前，教学中研制出的一些CAI课件，大致可分为以下几种类型：
（1）演示教学过程。采用计算机技术对教学内容中的重点、难点进行辅助教学，并发展为集动画效果、视频影像、声音等为一体，演示完整的教学过程。这类课件的序列是变化的、多分支的，既能适应班级集体教学的需要，又能适应个别教学的需要。如上文提到的课件《秦始皇统一六国》，根据主菜单的内容，既可按顺序进行集体教学，也可针对个别需要随意选择学习内容或重复同一内容。整个课件除主要采用动画效果、配音外，穿插“长平之战”、“万里长城”、“灵渠”三段视频影像，并设计如“秦国为何能成为‘战国七雄’中实力最强的国家”等思考题。
（2）高密度知识传授、大信息量的优化处理和灵活的文字板书应用。利用计算机的大容量存储和快速显示功能，在专题课和综合复习课中，集中出现多项知识的集合、排列、对比。如专题课件《中国历代货币简介》，按时间先后的顺序，以贝币金属币（包括铜币、银币和金币等）纸币为主要线索，从古到今，把历朝历代各个时期的主要货币，制成幻灯片展示出来，具有图文并茂、资料详实、容量大、脉络清楚、知识点明确等特点。
在历史综合复习课中采用计算机技术，以灵活多变的文字板书，能把历史知识化繁为简，归纳线索，突出重点、难点。如课件《（世界近代现代史）纲要》，采用计算机灵活多变的文字板书，归纳出三条主要线索：资本主义的兴起和发展（14、15世纪到20世纪初）、列强的殖民扩张及被压迫民族的反抗斗争、国际工运及马列主义，并把分散于各章各节的历史知识进行梳理、系统化。
（3）提供信息情境，让学生主动完成意义建构。利用计算机向学生提供一个教师预先创设好的信息情境和获取信息的规则表，由学生主动提取所需信息，并按思考题进行思考和小组讨论、协商，完成对当前所学知识的意义建构。
在开展计算机辅助教学和CAI课件开发与应用的工作中，我们摸索到一些成功的经验，也吸取了教训。
第一，计算机这种教学媒体，是现代化教学所必备的。要培养21世纪人才，就必须有适应高容量、高密度、高效益的教学，就必须有现代化的教学方式，它解决了传统教学手段难以解决的问题。
第二，计算机能用于改善课堂教学却不可能全部取代其它手段。任何现代化的教学手段都不能替代教师的教学基本功。
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计算机辅助教学是一种教学形态，即以计算机的各种功能和特点，代替或部分代替教师面向学生，促使学生实现有效学习的教学形态。在教学中的应用形式既可以是人-机对话式，也可以是借助其他媒体（大屏幕投影或液晶投影）构成新的信息传递系统。所要达到的目的为：（1）改进课堂教学；（2）优化传统教学；（3）实现个别化教学；（4）改善学习态度。
2．计算机辅助教学对主要参与人员的要求
（1）对任课教师的要求应有较高的教学水平，熟悉计算机的一般操作。因为在最初的设计构思及以后的实践应用中他们要起主要作用，可以说决定了辅助教学的成败。没有一定的教学水平，就提不出好的教学设计，也就编制不了好的教学流程图。
（2）对软件设计者的要求要有较高的制作水平，较高的悟性，细心、专心，更要有"否定-提高-再否定-再提高"的意识。对专家、教师所提出的教学设计、建议应仔细琢磨、领会，据此编制出软件程序流程图，还要与教师沟通，根据教学要求设计好稿本卡片。对资料的选择、运用、组合及加工应在细心研究后进行。制作中要体现高度，适当展现现代制作水平。尤其要对试用中发现的新情况给予高度重视，要勇于否定自己，在不断的否定中制作出精品。
3．设计计算机辅助教学软件的基本要求
（1）科学选择。由于在计算机辅助教学过程中，要花费较多的人力和物力。因此，对这一方式的使用要慎重，其它媒体可以解决的不用计算机，要在"代价最小，功效最大"的原则下决定使用与否。科学选择还体现在课型、媒体、资料、使用方式等的选择上。在自然课各种类型课中，并不是每一种类型都适用于计算机进行辅助教学，即使适用，也存在着选用哪种应用方式的问题，在确定使用前应解决好这些问题。
（2）科学决策。体现在教师对教材的处理、设计，以及制作者对构思的实现方式选择上。具体体现在软件制作的全过程。我们在实践中的制作过程如下：决定课题教学目标分析教学设计（编制教学流程图）辅助方案设计（编制程序流程图）准备制作（编制稿本）制作试用修正辅助教学实践评价修正制作过程中，专家、教师、制作者应密切配合，力求科学选择教材、处理教材、分析教学目标、设计教学、设计辅助方案、编制稿本、进行制作、进行教学实践最终进行科学评价和修正。一个制作周期后，教学流程图、程序流程图、稿本卡片和一套完整软件作资料保存。
4．计算机辅助教学有助于能力培养
（1）有助于观察能力的培养。计算机辅助教学可以根据学生观察的需要把事物化静为动、化虚为实、化繁为简，使难以观察到的事物清晰地呈现在学生面前，从而使学生可以细致、全面地进行观察，启发积极思考。计算机不但为学生的观察提供了丰富的画面，而且还教给了学生分析问题、解决问题的方法。计算机能提供生动形象的声像信息，可以不受时间、空间的限制，在教学中显示所要观察的自然事物，同时，还能对时间进行缩放，在显示事物变化发展过程中有独特的功能。在展现宇宙星体运动变化、动植物运动情况方面优势很大。
（2）有助于概括能力的培养。思维活动有许多的特点，概括能力是其中最基本的特点。概括的过程是把个别事物的本质属性推及为同类事物本质属性的过程，也就是思维由个别通向一般的过程。掌握概念，就是对一类事物加以分析、综合、比较，从中抽象出共同的、本质的属性或特征，然后把它们概括起来。所有的学习活动都离不开概括。概括是一切科学研究的出发点，是掌握规律的基础，任何科学研究的结论都来自于概括过程。从教学实践上说，学习和运用知识的过程是概括过程，利用表象可以概括出科学概念，并发展学生的概括、推理能力。计算机能提供直观生动、清晰的表象，有利于引导学生根据表象概括出同类事物的共同特征。
（3）有助于逻辑思维能力的培养。小学生的思维处于具体形象思维向抽象逻辑思维的过渡阶段，就具体教学来说，利用表象形成概念是培养学生概括思维能力的主要方法，巩固知识和应用知识是培养学生推理思维的主要方法。由于自然知识之间如链条一样连接着，本身就具有科学的逻辑关系。我们在设计计算机软件时完全可以依据这些关系，将本来就有密切内在联系的知识有机地沟通起来。在进行教学实践的同时，学生的认知结构也不断地组建，逻辑推理能力也就在学生增长知识的同时得以发展起来。
总之，计算机辅助教学的运用对促进学生的思维能力发展效果是显著的。计算机进课堂，为学生的思维提供了具体生动的客体形象，可以激发学生学习的兴趣，培养学生积极发现问题、提出问题的能力，并在丰富学生表象方面起到积极作用。从学习兴趣对比实验的结果看出：计算机进课堂（1）对学生长时记忆效果明显；（2）培养学生简单应用知识能力效果明显；（3）能激发学生学习兴趣，提高学生学习积极性；（4）对培养学生思维能力效果明显。
二、课堂教学中的具体应用过程
1．选择适当课题，确定应用形式
太阳系离学生生活实际很远，在学生头脑中文字、图片的东西较多，相互联系、运动的表象很少，借助计算机可以进行弥补，为学生建立起宇宙空间的立体表象。因此，我们选择这一课题实施计算机辅助教学，具体采用演示模拟式应用形式。
2．教学目标分析，进行教学设计
教师对本课教材教学目标作详细分析，设计教学过程，编制教学流程图，并提供给软件设计者。
3．研究教学设计，确定辅助方案软件
设计者对教师的教学设计进行仔细研究，依据所确定的重点、难点，考虑小学生的实际情况以及教材内容特点等确定辅助方案，编制软件程序流程图（表一）。
4．编制软件稿本，进行软件制作
在与教师沟通后，依据软件程序流程图，进行分步设计动态、静态画面等，编制稿本卡片，随后进入软件制作阶段。
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现象二：虽然市场上已经有相当数量的教学软件，但是适用于教学的软件并不多，因此大多数情况下是教师自制课件，但是在制作课件的过程中很多学校普遍存在着这样的情况，由学科老师编写稿本，由计算机技术人员编程实现，开发成小型的教学软件，很大一部分学科老师由于计算机操作技能的生疏，使得课件的最佳优势不能发挥出来，且在实际应用中常常因操作失误而失败，这就大大抑制了教师自制课件的积极性。
现象三：一般我们上课时用的课件都是事先根据教学要求而设计确定的，而现在多数课件的开发恰恰忽略了这一点，单纯追求直观和生动，忘记了作为主体存在的学生的主动性。只强调教师的“教”而忽略了学生的“学”，全部教学设计理论都是围绕如何“教”而展开，很少涉及学生如何“学”的问题，按照这样的理论设计的课堂教学软件。学生参与教学活动的机会少，大部分处于被动接受状态，学生的主动性、积极性很难发挥，更不利于创造型人才的培养。很容易会进入一种“人灌+机灌”的新的课堂教学误区。而教师也受到定型情节的课件影响，完全围绕着课件讲课，缺少了课堂教学中最为精彩的“即兴发挥”。把原本的“课件辅助教师”变成了“教师辅助课件”。
二、现状的分析虽然CAI有着许多突出的特点，并在教育实践中证明是有效的。但是作为新生事物必然存在不足和缺陷，如CAI教学系统一次性投入大，费用高，而且CAI技术要求高。因此限制了许多有经验的学科教师亲自编制课件。CAI课件的制作远没能达到传统教学过程中备课这么方便自由。这也是目前计算机辅助教学开展中碰到的最主要的一个原因。但是考虑仔细一下，不难发现：老师很难把过多的精力投入到开发软件上，如果老师把大量的时间和精力都投入到软件开发上，就不能将主要精力放在如何利用计算机技术组织教学上来，甚至不能将主要精力放在教学研究上来。从而出现了计算机辅助教学只在这种公开课、观摩课来进行教学，装点一下门面的这类情况。其实，我们认为教师最主要的任务不在于开发软件，而是如何应用现有的软件把计算机的优势发挥出来。需要指出的是这里所说的“软件”并不是指一个具体的课件，而应是面向学科的工具型软件，包括带有学科特色的平台和多媒体资料库。实际上，近几年来国内出现了一批有教学应用价值的软件。只要教师能基本掌握使用计算机的能力，稍加培训就能够自如的运用它们来按自己的意愿制作小软件，紧密配合自己的教学过程，实现计算机辅助教学，现在有一个用于几何教学的平台叫作“几何画板”它适合用于平面几何、解析几何、射影几何等教学中使用，同时也能用于物理教学中的力学、几何光学与数学模型、几何图像结合密切的部分课程。而且界面简单、容易学习、直观好用，因此这样的软件很受老师的欢迎。另外一个比较重要的原因就是一些老师把计算机辅助教学的作用看的过高，没有根据教学要求来进行课件设计。制作出来的课件有原来的“满堂灌”变成了现在的“电子灌”，因此在设计课件时，不仅要注意软件的设计技巧，更要注意学习理论和教学设计方法的运用，这才有助于提高CAI课件的质量。
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在传统教学模式下，学生处于相对封闭的校园，基本都是被动接受知识，对企业实际工作了解得很少，造成学生走上工作岗位后很难立即适应，所以根据企业的会计岗位设置教学内容就显得十分必要。可以将教学内容按照企业成本核算流程中的不同会计岗位进行划分，使学生掌握每个岗位的核算内容和方法，这样不仅可以提高学生的实际操作能力，而且可以激发他们的学习热情。此外，将学生置于企业实际的会计岗位也是一个不错的方法。首先，加强与企业的联系，建立校外实习基地。其次，将每个学生轮流置于一个个成本核算岗位上，让他们明白每个岗位的工作职责和核算方法。经过一个流程的实习，学生就能加深对理论知识的理解，实践操作能力也会提高不少。最后，给学生提供一个企业一段时期内的成本核算资料，让学生独立完成成本核算，对所学内容进行总结和检验。
三、在教学中运用一些成功或失败案例
教师通过案例，让学生运用所学知识和方法分析案例中的成功与失败之处，然后分小组进行讨论，最后提出可行方案。这样不仅使学生从被动地位转到主动地位，提高独立思考能力，还达到教师教学目的，一举两得。在教学中运用案例教学，最重要的就是学生敢于提出问题，只有这样，教师才能引导学生由浅及深地思考问题，从而达到全面理解的目的。此外，可以尝试建立学习小组，将成本会计的学习活动转移到课堂以外，教师提供一些方向性指导，通过查阅案例和小组讨论实现学习目标。
四、课堂教学发挥计算机辅助教学系统的作用
计算机辅助教学系统是利用计算机作为信息传播和处理媒介完成教学和训练任务的新兴技术，它能营造一种“图文并茂、动静结合、声境交融、视听并用”的多媒体交互式教学环境。在这种环境下，多种感官的刺激加深了学生对新鲜事物的印象，取得了更好的学习效果。在成本会计教学中，教师除了要传授基本的、核心的理论知识外，更要培养学生的动手能力。由于条件的限制，传统的成本会计教学往往分为理论教学和实践教学两部分，尽管做了许多尝试，如岗位实习、校外实习等，但如何把理论和实践相结合依然是一个难题，计算机辅助教学系统的使用改变了这一现状。教师运用计算机可以模拟账、证、表等各种会计资料，也可以模拟一些数据的来源去向、计算流程、账务处理等；学生可以边学习理论、边实践操作。整个教学过程生动、直观，犹如“身临其境”，这样可大大激发学生的学习积极性，对账户的设置与结转、费用的归集与分配、成本计算与核算就可有更加深刻的认识，实际操作能力自然可提高。
五、在实践教学环节上花气力、下工夫
在实践教学中，有条件的话，应尽可能带领学生到类似企业进行参观，了解企业各个职能部门的分工与合作、产品的工艺流程、产品中原料和辅料的构成，等等，使学生对产品的制造过程形成感性认识，为成本核算的学习奠定基础。在模拟实训中，要制订科学、系统的实训计划，按照单元实训和综合实训两部分进行。实训中指导教师要认真指导学生进行规范化操作，实训后要求学生展示实训成果并总结实训心得体会。指导教师要对每名学生的操作过程及成果进行评价，写出评语，评定成绩，评选出优秀实训作业，为以后教学提供样本。
