淺析《機(jī)械CAD/CAM》課程教學(xué)改革

摘要：《機(jī)械CAD/CAM》課程是機(jī)械制造類(lèi)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)核心課程之一，承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械CAD/CAM 技術(shù)應(yīng)用能力的任務(wù)，針對(duì)當(dāng)前教學(xué)中出現(xiàn)的教學(xué)課時(shí)有限、與相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程橫向聯(lián)系不夠、教學(xué)方法單一、教學(xué)評(píng)價(jià)死板落后的現(xiàn)狀，本文結(jié)合我院實(shí)際情況，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等方面進(jìn)行課程教學(xué)改革探索。

關(guān)鍵詞：機(jī)械 CAD/CAM 教學(xué)改革

0 引言

現(xiàn)今CAD/CAM 技術(shù)在機(jī)械行業(yè)有著廣泛地應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造模式，帶動(dòng)了機(jī)械行業(yè)的快速發(fā)展。懂機(jī)械CAD/CAM應(yīng)用的專(zhuān)業(yè)技能人才越來(lái)越受到企業(yè)的青睞。高職院校應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)貦C(jī)械行業(yè)的發(fā)展需求，因地制宜，發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，深入開(kāi)展校企合作，切實(shí)培養(yǎng)機(jī)械CAD/CAM 應(yīng)用型人才。

《機(jī)械CAD/CAM》是我院機(jī)械設(shè)計(jì)、數(shù)控技術(shù)、機(jī)電一體化等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的的核心課程，以培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械產(chǎn)品的三維造型和數(shù)控編程能力為主線，特點(diǎn)是理論教學(xué)與實(shí)踐應(yīng)用相融合、專(zhuān)業(yè)技術(shù)技能與職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)相滲透。課程綜合運(yùn)用了機(jī)械制圖、計(jì)算機(jī)繪圖、工程力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、數(shù)控編程等方面的基本理論和基本技能?！稒C(jī)械CAD/CAM

應(yīng)用》課程，承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用能力的任務(wù)。本文將從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與考核方式三個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)改革的探討：

1 目前現(xiàn)狀

1.1 課時(shí)有限，教學(xué)內(nèi)容更新慢

首先，目前我院《機(jī)械CAD/CAM》安排的課時(shí)數(shù)大多在48課時(shí)左右，通常上課與上機(jī)實(shí)踐課時(shí)分配為1：1，所以真正理論講授僅僅只有24課時(shí)左右，導(dǎo)致對(duì)于軟件功能模塊的講解與教學(xué)內(nèi)容受到了限制，同時(shí)也可能因任課教師的個(gè)人理解不同容易造成教學(xué)內(nèi)容上的把握不當(dāng)。

其次，因?yàn)檐浖δ軓?qiáng)大，軟件版本更新速度非?？?，任課教師培訓(xùn)機(jī)會(huì)少，自學(xué)能力參差不齊，導(dǎo)致在具體教學(xué)實(shí)踐中，理論教學(xué)內(nèi)容比較陳舊、理論與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)脫節(jié)；同時(shí)因?yàn)榻虒W(xué)內(nèi)容僅局限于軟件的使用方法和技巧，沒(méi)有結(jié)合相關(guān)專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)，不能把CAD/CAM技術(shù)與相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)崗位聯(lián)系起來(lái)，教學(xué)缺乏針對(duì)性，不符合職業(yè)教育的宗旨。

1.2 教學(xué)方法單一，多采用命令純講解

《機(jī)械CAD/CAM》課程的傳統(tǒng)教學(xué)方式與其他專(zhuān)業(yè)課一樣進(jìn)行，即教師按照教材中章節(jié)的順序，先介紹功能模塊中有關(guān)命令和按鈕的操作方法，學(xué)生在機(jī)房模仿教師的操作步驟學(xué)習(xí)軟件操作，期間教師布置一些相關(guān)圖例作為練習(xí)作業(yè)。這種模式以教師為中心，學(xué)生被動(dòng)地完成任務(wù)，同時(shí)對(duì)部分概念及操作方法的理解只停留在表面，往往不能舉一反三。課程結(jié)束后學(xué)生也只是提高了軟件操作的熟練程度，并沒(méi)有真正掌握CAD/CAM技術(shù)。這種傳統(tǒng)的教學(xué)方法不能將理論知識(shí)與實(shí)踐技能很好結(jié)合，對(duì)于學(xué)生綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)方面也存在一定的問(wèn)題。

1.3 考核方式不合理，挫傷學(xué)習(xí)積極性

以往的《機(jī)械CAD/CAM》的課程總評(píng)成績(jī)延續(xù)學(xué)校多年傳統(tǒng)的計(jì)算方法，即總評(píng)成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)兩部分組成，且期末成績(jī)權(quán)重較高，通常在70%左右。這種一考定成績(jī)的方式，難以體現(xiàn)學(xué)習(xí)過(guò)程，容易造成學(xué)生平時(shí)不注重知識(shí)的積累，學(xué)習(xí)氛圍不夠濃厚，考核標(biāo)準(zhǔn)不科學(xué)。

2 改革的具體做法

2.1 教學(xué)內(nèi)容的改革

2.1.1 根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)要求整合教學(xué)內(nèi)容

《機(jī)械CAD/CAM》是機(jī)械制造相關(guān)專(zhuān)業(yè)的主干課程，其中CAD部分是培養(yǎng)學(xué)生使用相關(guān)軟件進(jìn)行產(chǎn)品三維設(shè)計(jì)和裝配，并生成完善的二維工程圖；CAM部分是培養(yǎng)學(xué)生使用CAD/CAM軟件進(jìn)行仿真加工，即產(chǎn)生零件加工軌跡，模擬加工過(guò)程、后置處理，輸出NC代碼到數(shù)控機(jī)床。教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置應(yīng)保證學(xué)生能滿足教學(xué)大綱及課程實(shí)訓(xùn)目標(biāo)的要求，以實(shí)體設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)、工程圖制作為三大基本模塊，有些專(zhuān)業(yè)可以考慮教學(xué)內(nèi)容與專(zhuān)業(yè)知識(shí)相結(jié)合，在學(xué)完三大基本模塊的基礎(chǔ)上，進(jìn)行選擇性的模塊強(qiáng)化應(yīng)用。比如說(shuō)數(shù)控技術(shù)專(zhuān)業(yè)在學(xué)習(xí)三大基本模塊后，可繼續(xù)進(jìn)行數(shù)控仿真加工模塊的學(xué)習(xí)與實(shí)訓(xùn)。同時(shí)，相應(yīng)的課程學(xué)時(shí)也應(yīng)根據(jù)專(zhuān)業(yè)及培養(yǎng)目標(biāo)的不同進(jìn)行調(diào)整。例如，機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的學(xué)生安排48學(xué)時(shí)，而數(shù)控技術(shù)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生就應(yīng)適當(dāng)增加到56學(xué)時(shí)。原因在于，數(shù)控專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在數(shù)控加工模塊的學(xué)時(shí)分配要適當(dāng)多一些。

另外，機(jī)械CAD/CAM技術(shù)進(jìn)步速度快，軟件更新?lián)Q代周期短。為此，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)緊密結(jié)合專(zhuān)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，通過(guò)各種現(xiàn)代化方法搜集與本課程教學(xué)相關(guān)的最新書(shū)籍、資料，將目前應(yīng)用的和正在發(fā)展的新技術(shù)作為重點(diǎn)內(nèi)容傳授給學(xué)生，即將過(guò)時(shí)的或已經(jīng)淘汰的陳舊方法則簡(jiǎn)要介紹或直接省略。

2.1.2 建立完善的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)

豐富教學(xué)資源，以網(wǎng)絡(luò)化為標(biāo)準(zhǔn)加強(qiáng)教學(xué)資源建設(shè)，注重教學(xué)資料的優(yōu)化和網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)。我院已建立了開(kāi)放式的機(jī)械CAD/CAM 課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與資源管理平臺(tái)，將課程的教學(xué)課件、授課錄像、教案、模擬試卷以及教學(xué)視頻等資源都上傳網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)，便于學(xué)生課余時(shí)間學(xué)習(xí)、下載。同時(shí)學(xué)生還可以通過(guò)課程平臺(tái)提供的鏈接訪問(wèn)有名的CAD/CAM學(xué)習(xí)網(wǎng)站進(jìn)行學(xué)習(xí)。

2.1.3 合理設(shè)置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

為了更好的突出CAD/CAM軟件的三維設(shè)計(jì)能力，實(shí)訓(xùn)課程內(nèi)容的改革是關(guān)鍵，改變傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)課程，使實(shí)訓(xùn)內(nèi)容具有較強(qiáng)的實(shí)踐性和創(chuàng)新性。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目以大型機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)或具有四桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)為主，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容為兩周。學(xué)生要在兩周時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì)任務(wù)的分析、方案的確定、零件設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)和典型零件圖的繪制、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)等。具體實(shí)施時(shí)，教師往往不必規(guī)定具體題目，只需給出要求和范圍供學(xué)生從中選擇即可。

2.2 教學(xué)方法的改革

2.2.1 結(jié)合其它課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)提高CAD/CAM的使用

首先，可以結(jié)合其它的專(zhuān)業(yè)課程的課程設(shè)計(jì)提高CAD/CAM技術(shù)的利用率。如《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》、《工藝與夾具課程設(shè)計(jì)》、《數(shù)控加工工藝課程設(shè)計(jì)》、《數(shù)控編程課程設(shè)計(jì)》等課程的設(shè)計(jì)都可以利用CAD/CAM軟件來(lái)完成，這樣就與相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程建立了聯(lián)系，整合了知識(shí)結(jié)構(gòu)，同時(shí)通過(guò)這些實(shí)際訓(xùn)練，不僅使學(xué)生強(qiáng)化了軟件各模塊（包括零件三維設(shè)計(jì)與裝配、二維工程圖、數(shù)控加工仿真及加工代碼的生成、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真等）的功能和使用方法，熟悉并掌握該課程在本專(zhuān)業(yè)各個(gè)工作崗位的應(yīng)用情況，也提高了學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力。其次，在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，針對(duì)具有CAD/CAM 軟件應(yīng)用水平較高及具有濃厚興趣的同學(xué)，布置一些結(jié)合企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題的課題，在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)一步培養(yǎng)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力和專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。

2.2.2 多媒體化教學(xué)

充分利用我校的先進(jìn)教學(xué)條件，采用視屏、動(dòng)畫(huà)與現(xiàn)場(chǎng)多種操作等多種形式授課，使教學(xué)效果明顯提高。在教學(xué)中摸索、制作與教材配套、與本校實(shí)際結(jié)合的多媒體教學(xué)課件。教學(xué)中，由教師通過(guò)多媒體課件和現(xiàn)場(chǎng)講解、演示軟件各功能模塊的功能和操作要領(lǐng)，教學(xué)方法更加生動(dòng)有趣，學(xué)生可以更加直觀地學(xué)習(xí)對(duì)應(yīng)的知識(shí)與技能。

同時(shí)，為了方便學(xué)生學(xué)習(xí)和記憶，我課題組利用“屏幕錄像專(zhuān)家”軟件，對(duì)教學(xué)中的常見(jiàn)問(wèn)題，以及一些典型案例的講解或建模演示過(guò)程進(jìn)行屏幕錄像，保存為常見(jiàn)的視頻格式。這就相當(dāng)于把教師上課的重點(diǎn)制作成錄像，學(xué)生課余時(shí)間可以隨時(shí)打開(kāi)學(xué)習(xí)或復(fù)習(xí)，根據(jù)掌握情況還可以調(diào)節(jié)播放進(jìn)度。

2.2.3 積極開(kāi)展第二課堂，發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性

首先，在學(xué)院每年一度的技能大賽月中，鼓勵(lì)并組織學(xué)生參加Pro/E技能大賽，實(shí)際地比拼CAD/CAM技能水平。大賽中的優(yōu)勝者可以參加全省乃至全國(guó)的“三維數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造”或“工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)”大賽，在參加比賽的過(guò)程中，不僅使學(xué)生加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，同時(shí)讓學(xué)生在參與競(jìng)賽的過(guò)程中主動(dòng)思考，探索，學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題的方法，為以后的學(xué)習(xí)與工作都打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。其次，在全院范圍推行清華大學(xué)認(rèn)證的Pro/E證書(shū)培訓(xùn)，增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。第三，教師團(tuán)隊(duì)與校內(nèi)的“Pro/E”協(xié)會(huì)加大合作力度，定期舉辦一些專(zhuān)題講座或技能競(jìng)賽，邀請(qǐng)行業(yè)內(nèi)的精英人士做報(bào)告，激發(fā)廣大學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，幫助更多的學(xué)生掌握好這項(xiàng)專(zhuān)業(yè)技能。

2.3 考核方式的改革

在以就業(yè)為導(dǎo)向的高職教育中，評(píng)價(jià)應(yīng)該兼具知識(shí)評(píng)價(jià)和能力評(píng)價(jià)，在實(shí)施中應(yīng)該把重心從結(jié)果評(píng)價(jià)向過(guò)程評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)移，注重學(xué)生學(xué)習(xí)和能力的發(fā)展過(guò)程、使評(píng)價(jià)貫穿教學(xué)始終。筆者認(rèn)為，應(yīng)采取形成性考核與終結(jié)性考核相結(jié)合的方式，形成性考核占總成績(jī)的50%，終結(jié)性考核占總成績(jī)的50%。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的實(shí)踐總結(jié)，課改組教師制定了具體的成績(jī)計(jì)算方法：

課程考核分?jǐn)?shù)比例為：“平時(shí)成績(jī)40%+專(zhuān)用周設(shè)計(jì)10%（形成性考核）”+期末上機(jī)操作50%（終結(jié)性考核）模式。

其中形成性考核既保證了學(xué)生的課堂到課率又提高了學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)都有較為完整的接觸與掌握；專(zhuān)用周使學(xué)生了解了實(shí)際工作崗位的工作流程，訓(xùn)練了學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造的能力；同時(shí)終結(jié)性考核加強(qiáng)了對(duì)所有知識(shí)點(diǎn)的考核。這樣就改變了僅憑期末一次考試決定學(xué)生課程學(xué)習(xí)能力的狀況，有利于對(duì)學(xué)生《機(jī)械CAD/CAM》課程學(xué)習(xí)全過(guò)程的管理和評(píng)價(jià)，減少學(xué)生課程學(xué)習(xí)的投機(jī)行為，加強(qiáng)學(xué)生課程學(xué)習(xí)的自律性和積極性，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)與動(dòng)手能力。

3 結(jié)論

總之，整個(gè)《機(jī)械CAD/CAM》課程教學(xué)堅(jiān)持以能力培養(yǎng)為理念，針對(duì)以前存在的軟件操作與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合性差、評(píng)價(jià)模式不合理、學(xué)習(xí)積極性差、學(xué)習(xí)效果不佳等問(wèn)題，改革課程教學(xué)內(nèi)容、考核標(biāo)準(zhǔn)及教學(xué)實(shí)施方法等。改革中嘗試以職業(yè)能力培養(yǎng)為主線，以學(xué)生為中心開(kāi)展教學(xué)，采用形成性考核與終結(jié)性考核相結(jié)合的方式進(jìn)行考核，以網(wǎng)絡(luò)化為標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)教學(xué)資源，探索適應(yīng)學(xué)生持續(xù)發(fā)展的教學(xué)模式。課程改革是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，我們要不斷探索、實(shí)踐、總結(jié)、改進(jìn)，才能不斷地推進(jìn)教學(xué)質(zhì)量改革進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)教師學(xué)生雙贏的局面。

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課題項(xiàng)目：

陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教研課題“《機(jī)械CAD/CAM》課程教學(xué)改革”。（編號(hào)KCJX04）

作者簡(jiǎn)介：

王穎（1981-），女，陜西西安人，碩士研究生，講師，研究方向：機(jī)械CAD/CAM。